研究背景及目的:
磷是自然界与生物体内的一种元素,而现代水体富营养化的研究结果表明磷向湖泊等水体的输入升高了水体中磷的含量,造成藻类等生物的大量繁殖,引发了水华等一系列环境现象。进入到水体中的磷,一部分会随水体流出,还有一部分会被生物利用或沉积到水体底部的沉积物中,沉积物中磷的不断累积以及累积速率的加强,使得沉积物成为水体的一个内源,在一定的环境条件下可以从沉积物中向上覆水释放出磷,形成了内源磷在水体内的循环过程(Sndergaardetal.,2001)。同时随着湖泊外源治理工作的加强,内源磷在水体内的循环过程日益受到科研工作者的重视。
磷在沉积物中的结合形态与磷的生物地球化学特征密切相关(Lukkarietal.,2007a)。磷在沉积物中的存在形态主要有:磷灰石;与无机化合物共沉淀,比如铁、锰、铝的氧化物,方解石等;以有机物形式存在(郑光膺,1992)。其中磷灰石一部分来自于输入湖泊的他生磷灰石,另外一部分来自于沉积物成岩过程所形成的自生磷灰石,与有机质结合的磷在很大程度上被矿化成自生磷灰石(Petterssonetal.,1988)。以上不同组分的相对重要性,取决于各种磷的输入情况及湖泊生态系统的生产率,以及磷在沉积物中的矿化过程。
磷形态分级是弄清沉积物磷形态及其迁移的一个重要手段,其中化学连续提取法十分有效。它利用不同性质的化学提取剂,依次提取出沉积物中某种形态/相态的磷,达到分离的目的。不同提取剂的提取能力,反映了不同的溶解性、氧化还原特性以及酸碱性等理化特征,故而提取的形态能够反映沉积物磷的生物地球化学特征(黄清辉,2005)。沉积物中磷形态主要可分为无机磷与有机磷两个种类,其中无机磷可以再分成活性无机磷与非活性无机磷。活性无机磷主要包括弱结合态磷,铁结合态磷(Fe-P),铝结合态磷(Al-P);非活性无机磷包含钙结合态磷(Ca-P)与闭蓄态磷。
已有研究表明,沉积物样品的保存方式与保存时间对磷形态分级提取结果是存有影响(Lukkarietal.,2007b);另外,土壤学中研究表明,土壤样品的预处理方法与保存方法对土壤磷形态的提取结果也存有显著影响。目前,沉积物样品的预处理方法包括自然风干、烘干、冷到干燥等,这些方法被广泛应用于沉积物磷形态的分级提取预处理中,与采用新鲜的沉积物样(湿样)相比,这些方法是否会对沉积物形态磷的分析结果产生影响,尚无研究结果。
本研究的目的是拟选取湖泊沉积物作为研究样品,分别采用自然风干、烘干、冷到干燥等预处理方法对样品加以处理,与湿沉积物样品一起进行沉积物磷形态提取,研究样品预处理方法对JensenandThamdrup连续提取法(Lukkarietal.,2007a)及SMT提取法(Rubanetal.,2001)提取结果的影响。
研究内容:
选取我国第三大淡水湖太湖的沉积物作为研究样品,分别采用自然风干、烘干、冷到干燥等预处理方法对样品加以处理,与湿沉积物样品一起进行沉积物磷形态提取,研究样品预处理方法对JensenandThamdrup连续提取法及SMT提取法提取结果的影响。
实验方案及研究手段:
1.在太湖选择合适的位置采集沉积物柱样。
