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浅谈水生植物对沉积物中各赋存形态磷的影响研究论文浅谈水生植物对沉积物中各赋存形态磷的影响研究论文沉积物中的磷是水体重要的内源污染物，其磷的释放对富营养化的影响不可忽视。
对于抑制磷释放的措施很多，其中水生植物以其高效、低耗、低投资及有利于修复水生态环境，吸收水体中磷营养物等特点，用于治理水体的富营养化，在国内外已得到广泛共识。
因此，研究沉积物中各赋存形态磷的释放规律、水生植物对沉积物中各赋存磷的影响是非常重要的。
1 沉积物中磷的赋存形态磷在沉积物中有多种赋存形态，由于不同研究领域的特点，沉积物中的磷形态有不同的分类方法，在国内外都不一样。
对于富营养化水体沉积物中磷的分类，针对现今研究热点，较多关注藻类可利用性磷。
伴随对沉积物中磷的研究逐步加深和提取方法的提高，目前，对各赋存形态磷的分析采用改良的Ruttenbery 法，磷分为交换态磷(Ex-P)、铝磷(Al-P)、铁磷(Fe-P)、闭蓄态磷(Oc-P)、自生钙磷(ACa-P)、碎屑磷(De-P)、有机磷(Or-P)。
其中交换态磷(Ex-P)、铝磷(Al-P)和铁磷(Fe-P)属于不稳态磷(labile phosphorus，LP)，这种磷在氧化还原等沉积物环境因素变化时，会变成可溶性磷并迁移至间隙水，成为容易被生物利用的无机磷，它们都是导致藻类爆发的重要磷营养物质;而闭蓄态磷(Oc-P)、自生钙磷(ACa-P)、碎屑磷(De-P)、有机磷(Or-P)相对前三种磷形态要难被分解，对间隙水和上覆水的影响较小。
研究表明，大多数湖泊沉积物中不稳态磷占赋存形态磷总量的10 %左右，该种形态磷占有的比例是比较小的，但在富营养化湖泊中，沉积物中所有不稳态磷的量占全磷比例可达到35 %以上。
2 磷在沉积物-水界面的迁移转化及其影响因素2.1 磷在沉积物—水界面的迁移转化泥水界面是上覆水和沉积物之间至关重要的物质交换区，各形态磷在泥水界面的交换过程是水体生态系统物质循环中必不可少的部分。
《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市污水处理成为环境保护领域亟待解决的问题。
传统的污水处理方法虽然能够满足基本需求，但面对日益增长的城市人口和日益复杂的污水成分，传统的处理技术已经难以满足当前的环保要求。
因此，新型生物脱氮除磷技术的研究与进步对于改善水质、保护生态环境具有十分重要的意义。
本文旨在梳理近年来城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展。
二、生物脱氮技术研究（一）发展概况生物脱氮技术主要通过微生物的作用，将污水中的氮素转化为无害的氮气排放到大气中。
近年来，研究者们通过优化反应器设计、改进微生物菌群以及调控环境因素等手段，推动了生物脱氮技术的进步。
（二）技术分类目前，生物脱氮技术主要包括厌氧-好氧（A/O）工艺、同步硝化反硝化（SND）技术、短程硝化反硝化等。
这些技术通过不同的反应过程和微生物活动，实现了高效脱氮的效果。
（三）研究进展随着研究的深入，新型生物脱氮技术如微氧脱氮技术、基于膜生物反应器的脱氮技术等逐渐崭露头角。
这些技术不仅提高了脱氮效率，还降低了能耗和运行成本。
三、生物除磷技术研究（一）发展概况生物除磷技术主要通过微生物的代谢活动，将污水中的磷素去除或转化为易于回收的形态。
近年来，随着对微生物除磷机制的了解加深，除磷技术的效率也得到了显著提高。
（二）技术分类常见的生物除磷技术包括聚磷菌（PAOs）除磷工艺、厌氧-好氧（A/O）结合除磷等。
这些技术通过调控微生物的生长环境和代谢过程，实现了对污水中磷的高效去除。
（三）研究进展新型的生物除磷技术如基于微藻的除磷技术、电化学辅助生物除磷技术等逐渐成为研究热点。
这些技术不仅提高了除磷效率，还为后续的磷资源回收提供了可能。
四、新型生物脱氮除磷技术的优势与挑战（一）优势新型生物脱氮除磷技术相比传统技术，具有更高的处理效率、更低的能耗和运行成本。
同时，这些技术还能够实现对氮、磷等营养元素的回收利用，具有良好的经济和环境效益。
《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加速，城市污水处理问题日益突出。
在众多的污水处理技术中，生物脱氮除磷技术因其高效、经济、环保等优点而备受关注。
本文旨在探讨城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展，分析其技术特点、应用现状及未来发展趋势。
二、生物脱氮除磷技术概述生物脱氮除磷技术是一种利用微生物的新陈代谢活动，通过生物膜法或活性污泥法等工艺，将污水中的氮、磷等营养物质去除的技术。
该技术具有处理效率高、运行成本低、污泥产量少等优点，是当前城市污水处理领域的研究热点。
三、新型生物脱氮技术研究进展（一）A2/O工艺及其改进型技术A2/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺是一种典型的生物脱氮技术。
近年来，研究者们针对A2/O工艺的不足，开发了多种改进型技术，如MBBR（移动床生物膜反应器）、SBR（序批式活性污泥法）等。
这些技术通过优化反应器结构、调整运行参数等手段，提高了脱氮效率，降低了能耗。
（二）新型厌氧氨氧化技术厌氧氨氧化技术是一种利用厌氧氨氧化菌将氨氮转化为氮气的生物脱氮技术。
近年来，研究者们通过优化反应条件、提高菌种活性等手段，推动了厌氧氨氧化技术的发展。
该技术具有脱氮效率高、能耗低等优点，是未来生物脱氮技术的重要发展方向。
四、新型生物除磷技术研究进展（一）PAOs（聚磷菌）强化除磷技术PAOs强化除磷技术是一种利用聚磷菌在厌氧-好氧条件下实现高效除磷的技术。
近年来，研究者们通过优化反应条件、提高聚磷菌活性等手段，提高了PAOs强化除磷技术的除磷效率。
该技术具有除磷效果好、污泥产量少等优点。
（二）化学与生物联合除磷技术化学与生物联合除磷技术是一种结合化学沉淀与生物吸附的除磷技术。
该技术通过投加化学药剂与生物反应相结合的方式，实现高效除磷。
近年来，研究者们针对不同水质条件，优化了药剂种类和投加量，提高了除磷效果。
五、新型生物脱氮除磷技术应用及发展趋势（一）应用现状新型生物脱氮除磷技术在城市污水处理中已得到广泛应用。
涨知识丨污水中的磷是怎么回事？除磷原理？如何除磷？看完你就懂了！一、磷在废水中存在的形式是什么?磷是一种活泼元素，在自然界中不以游离状态存在，而是以含磷有机物、无机磷化合物及还原态PH3这三种状态存在。
污水中含磷化合物可分为有机磷与无机磷两类。
无机磷几乎都以各种磷酸盐形式存在，包括正磷酸盐、偏磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐，以及聚合磷酸盐如焦磷酸盐、三磷酸盐等。
有机磷大多是有机磷农药，如乐果、甲基对硫磷、乙基对硫磷、马拉硫磷等构成，他们大多呈胶体和颗粒状，不溶于水，易溶于有机溶剂。
可溶性有机磷只占30%左右，多以葡萄糖-6-磷酸、2-磷酸-甘油酸及磷肌酸等形式存在。
溶解磷占总磷的1/3左右，PO43--P磷中大分子磷占40%。
二、磷是怎样转化的？影响因素有哪些？水体中的可溶性磷很容易与Ca2+、Fe3+、Al3+等离子生成难溶性沉淀物，例如AIPO4、FePO4等，沉积于水体底部成为底泥。
聚积于底泥中的磷的存在形式和数量，一方面决定于污染物输入和通过地表与地下径流的排出情况；另一方面决定于水中的磷与底泥中的磷之间的交换情况。
沉积物中的磷通过颗粒态磷的悬浮和水流的湍流扩散再度被稀释到上层水体中，或者当沉积物中的可溶性磷大大超过水体中磷的浓度时，则可能重新释放到水体中。
在水中，磷离子以HPO42ˉ还是以H2PO4ˉ形式存在取决于pH值，当pH值在2～7时，水中磷酸盐离子多数以H2PO4ˉ形式存在，而pH值在7～12时，则水中的磷酸盐离子多数以HPO42ˉ形式存在。
所有含磷化合物都是首先转化为正磷酸盐(PO43ˉ)后，再转化为其他形式。
此时测定PO的含量，测定结果即是总磷的含量。
三、磷的来源是什么？污水中的磷部分来源于化肥和农业废弃物。
同时，生活中含磷洗涤剂的大量使用也使生活污水中磷的含量显著增加。
此外，化工、造纸、橡胶、染料和纺织印染、农药、焦化、石油化工、发酵、医药与医疗及食品等行业排放的废水常含有有机磷化合物。
含磷废水处理技术探究进展随着工业化和城市化的快速进步，废水处理问题愈发凸显。
而含磷废水是其中的一个引人关注的方面。
磷是一种重要的养分元素，但当其过量进入水环境后，会导致水质恶化，引发水体富营养化问题。
因此，含磷废水的处理成为一项迫切的任务，探究人员在此领域投入了大量的心血。
本文将对含磷废水处理技术的探究进展进行探讨和总结。
起首，传统的含磷废水处理方法主要包括化学沉淀法、吸附法和生物处理法。
化学沉淀法是目前较为常用的一种处理方式，通过添加化学药剂将废水中的磷酸盐转化为难溶的沉淀物，然后通过沉淀物的沉淀过程将磷酸盐去除。
吸附法则是利用吸附剂对废水中的磷进行吸附，从而实现磷的去除。
而生物处理法则是通过利用微生物将废水中的磷酸盐转化为微生物体内的有机磷物质，然后通过沉降或吸附等方式将其去除。
然而，这些传统的处理方法存在一些局限性。
化学沉淀法虽然能够有效去除废水中的磷酸盐，但其中产生的大量污泥对环境可能造成二次污染，并且药剂成本较高。
吸附法在去除效果上较为抱负，但吸附剂的再生和废弃物处理成为制约其应用的问题。
生物处理法虽然是一种较为环保的方法，但处理效率相对较低，而且对废水的处理能力随着环境因素的变化具有一定的不稳定性。
为了克服传统处理方法的不足，近年来，探究人员提出了一些新型的含磷废水处理技术。
例如，膜分离技术是一种通过膜的选择性分离作用去除废水中的磷酸盐的方法。
这种方法可以高效去除磷酸盐，并且具有操作简便、设备紧凑等优点。
此外，电化学法也是一种应用较广泛的新型处理技术，它利用电化学反应将废水中的磷酸盐转化为无机磷盐，从而实现磷的去除。
这种方法具有高效、无二次污染等优点。
此外，一些基于生物技术的新型处理方法也在不息涌现，如微生物燃料电池和生物炭等技术，它们通过微生物的代谢活动将磷酸盐转化为其他物质，从而实现磷的去除。
虽然这些新型处理技术在提高处理效率、降低成本和缩减环境污染方面具有巨大的潜力，但目前仍存在一些问题和挑战。
一、实验目的1. 了解和掌握除磷的基本原理和方法。
2. 通过实验验证不同除磷剂的除磷效果。
3. 分析除磷过程中影响除磷效果的因素。
二、实验原理磷是水体富营养化的主要原因之一，过量的磷会导致水体中的藻类过度繁殖，进而引起水质恶化。
本实验通过向水体中加入除磷剂，使水体中的磷含量降低，从而达到净化水质的目的。
本实验主要采用化学沉淀法除磷，利用除磷剂与水体中的磷离子发生化学反应，生成不溶于水的沉淀物，从而将磷从水体中去除。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 磷酸二氢钾（KH2PO4）- 氢氧化钠（NaOH）- 氯化铁（FeCl3）- 硫酸铝钾（KAl(SO4)2·12H2O）- 水样- 除磷剂（如活性炭、聚合硫酸铁等）2. 实验仪器：- 1000 mL 烧杯- 100 mL 容量瓶- 玻璃棒- 电子天平- pH计- 滴定管- 移液管- 水浴锅四、实验步骤1. 准备水样：取一定量的水样，测定其初始磷含量。
2. 配制除磷剂溶液：按照实验要求，配制一定浓度的除磷剂溶液。
3. 取100 mL水样于1000 mL烧杯中，加入适量的除磷剂溶液。
4. 用玻璃棒搅拌，使除磷剂与水样充分混合。
5. 将混合后的水样置于水浴锅中，加热至60-70℃，保持一段时间。
6. 加热完成后，用玻璃棒搅拌均匀。
7. 取一定量的混合液于100 mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度。
8. 使用pH计测定稀释后的水样的pH值。
9. 用滴定管滴加一定量的氢氧化钠溶液，直至水样pH值达到7.0。
10. 使用移液管取一定量的稀释后的水样，加入氯化铁溶液，滴加氢氧化钠溶液，直至出现淡红色沉淀。
11. 记录滴定过程中氢氧化钠溶液的用量。
12. 根据滴定结果，计算水样中磷的含量。
13. 重复实验，验证不同除磷剂的除磷效果。
五、实验结果与分析1. 实验结果：| 除磷剂 | 初始磷含量（mg/L） | 除磷后磷含量（mg/L） | 除磷率（%） || ------ | ------------------ | ------------------ | ---------- || 活性炭 | 0.8 | 0.2 | 75 || 聚合硫酸铁 | 0.8 | 0.1 | 87.5 || 氯化铁 | 0.8 | 0.05 | 93.75 |2. 分析：通过实验结果可以看出，不同除磷剂的除磷效果存在差异。
关于水体中的磷和除磷技术你该知道的有哪些？所属行业: 水处理关键词：除磷技术生活污水生物除磷水体中的过量磷主要来源于肥料、农业废弃物和城市污水。
有关资料说明，在过去的15年内地表水的磷酸盐含量增加了25倍，在美国进入水体的磷酸盐有60%是来自城市污水。
在城市污水中磷酸盐的主要来源是洗涤剂，它除了引起水体富营养化以外，还使许多水体产生大量泡沫。
水体中过量的磷，一方面来自外来的工业废水和生活污水 ;另一方面还有其内源作用，即水体中的底泥在还原状态下会释放磷酸盐，从而增加磷的含量，特别是在一些因硝酸盐引起的富营养化的湖泊中，城市污水的排入使之更加复杂化，会使该系统迅速恶化，即使停止加入磷酸盐，问题也不会解决。
这是因为多年来在底部沉积了大量的富含磷酸盐的沉淀物，它由于不溶性的铁盐保护层作用通常是不会参与混合的。
但是，当底层水含氧量低而处于还原状态时(通常在夏季分层时出现)，保护层消失，从而使磷酸盐释入水中所致。
磷在污水中存在的方式包括有机磷和无机磷。
有机磷主要存在于各类微生物机体及动物排泄物中，无机磷包括磷酸盐、聚磷酸盐等，主要以各类磷酸根离子存在。
除磷指去除污水中的磷。
磷在污水中具有以固体形态和溶解形态互相循环转化的性能，污水除磷就是以磷的这种性能为基础而开发的。
目前主流的污水除磷技术有：使磷成为不溶性的固体沉淀物，从污水中分离出去的化学除磷法;使磷以溶解态为微生物所摄取，与微生物成为一体，并随同微生物从污水中分离出去的生物除磷法。
根据磷在废水中不同的存在方式，应采用不同的除磷技术。
化学沉淀法除磷化学沉淀法是向污水中投加药剂，使水中磷酸离子生成难溶性的盐，形成絮凝体与水分离，从而去除污水中所含磷的一种物理化学方法。
根据使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法两种。
这两种处理方法的比较如下表所示。
结晶法除磷结晶法除磷就是使溶液呈碱性并含有适量Ca2+的含磷废水以一定流态通过填料结晶床。
该填料结构和表面性质与羟基磷酸钙相似，它破坏溶液中离子的亚稳态，形成羟基磷酸钙在填料颗粒表面结晶，从而达到除磷目的。
《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市污水处理成为环境保护的重要一环。
生物脱氮除磷技术以其处理效果好、能耗低、经济实用等优点，逐渐成为城市污水处理的主要手段。
本文将围绕新型生物脱氮除磷技术的原理、发展、应用以及当前的研究进展展开阐述。
二、生物脱氮除磷技术概述生物脱氮除磷技术是利用微生物的代谢活动，通过生物反应过程去除污水中的氮、磷等营养物质。
该技术主要分为两个部分：生物脱氮和生物除磷。
生物脱氮主要通过硝化与反硝化过程实现，而生物除磷则依靠聚磷菌的过量摄磷过程。
三、新型生物脱氮除磷技术的研究进展（一）技术原理与特点新型生物脱氮除磷技术主要包括短程硝化反硝化、同时硝化反硝化、厌氧氨氧化以及组合式生物反应器等技术。
这些技术具有不同的特点和优势，例如短程硝化反硝化可以减少氧气消耗和污泥产量，同时提高脱氮效率。
（二）技术应用与发展近年来，随着科技的不断进步，新型生物脱氮除磷技术在应用和发展方面取得了显著成果。
通过优化反应条件、改进反应器设计以及强化微生物的活性，提高了污水处理的效果和效率。
同时，新型材料的运用也为该技术的发展提供了新的可能。
（三）与其他技术的结合应用新型生物脱氮除磷技术可以与其他技术相结合，如物理化学法、自然生物处理法等。
这种组合方式不仅可以提高处理效果，还可以降低能耗和成本。
例如，通过将生物技术与膜分离技术相结合，可以实现污水的深度处理和回收利用。
四、当前研究热点与挑战（一）研究热点当前，新型生物脱氮除磷技术的研究热点主要集中在高效微生物菌群的培育与优化、反应器设计的创新与改进以及智能化控制系统的研发等方面。
这些研究有助于提高技术的处理效果和效率，降低运行成本。
（二）挑战与问题尽管新型生物脱氮除磷技术取得了显著进展，但仍面临一些挑战和问题。
如微生物种群的复杂性、反应过程的控制与管理、技术在实际应用中的稳定性和可靠性等问题仍需进一步研究和解决。
此外，如何实现技术的普及推广和成本降低也是当前研究的重点。
人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展摘要：随着城市化进程的加快，水体污染问题也日益凸显，而人工湿地作为一种生态工程手段，被广泛应用于水污染治理领域。
其中，人工湿地在脱氮除磷方面的应用日益受到关注。
本文从人工湿地脱氮除磷的效果和机理两个方面进行综述，以期进一步推动人工湿地技术的发展和应用。
一、引言水体中氮、磷等养分过量的输入，导致水质恶化，进而引发藻类暴发、水生生物减少等问题。
因此，有效去除水体中的氮、磷成为水体环境治理的关键。
传统的人工湿地是通过植物吸收养分来达到脱氮除磷的目的，然而其效果常受季节、气候等因素影响。
为了进一步提高人工湿地的去除效果，需要深入研究其机理。
二、人工湿地脱氮除磷效果研究1. 植物吸收机制人工湿地中的湿生植物是其除氮除磷效果的关键。
植物通过根系吸收水体中的氮、磷养分，减少其浓度。
同时，植物根际微生物的存在也对氮、磷的去除起到促进作用。
2. 湿地堆积作用人工湿地中的底质层对氮、磷的去除有着重要作用。
底质中的湿地微生物通过降解有机物和吸附作用，有效去除水体中的氮、磷。
3. 水动力学参数影响水动力学参数如水流速度、水深等对人工湿地脱氮除磷效果有着直接影响。
适当调整水流速度和水深可以增强水体中氮、磷的去除效果。
三、人工湿地脱氮除磷机理研究1. 氮的去除机理人工湿地中氮的去除主要通过植物吸收和微生物作用来实现。
在植物吸收过程中，植物根系分泌的有机物能够促进硝化作用，从而将氨氮转化为硝态氮。
而微生物分解有机物的过程中会释放出氨氮，通过硝化反应，最终将氨氮转化为硝态氮。
2. 磷的去除机理人工湿地中磷的去除主要通过吸附作用来实现。
底质层中的颗粒物和有机质对磷有良好的吸附能力，从而将水体中的磷去除。
四、人工湿地脱氮除磷技术的发展与应用1. 不同类型湿地的应用沉水植物湿地、浮水植物湿地、湿润地以及结合人工湿地与湿地保护的生态渗滤技术等不同类型的人工湿地在脱氮除磷领域具有广泛应用前景。
水体中磷的去除技术1. 引言水体中的磷是一种重要的污染物，它来源于农业、工业和城市污水等多种渠道。
过量的磷会导致水体富营养化，引发藻类过度生长，进而影响水质和生态系统的健康。
因此，研究和应用高效的磷去除技术对保护水资源具有重要意义。
本文将介绍几种常见的水体中磷的去除技术，包括化学法、物理法和生物法，并对其原理、应用范围和优缺点进行详细阐述。
2. 化学法2.1 硫酸铁法硫酸铁法是一种常用的磷去除技术。
其原理是通过添加硫酸铁与水中的磷形成沉淀物，并利用沉淀物将磷从水中移除。
该方法适用于较高浓度的磷污染源，如工业废水处理。
优点： - 去除效果好，能够快速降低水体中的磷浓度； - 技术成熟，操作简单易行。
缺点： - 需要大量的硫酸铁作为药剂，成本较高； - 生成的沉淀物需要进行处理和处置。
2.2 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种常见的磷去除技术。
活性炭具有良好的吸附性能，能够有效地将水中的磷吸附到其表面，从而达到去除的目的。
该方法适用于低浓度的磷污染源，如城市污水处理。
优点： - 吸附效果好，能够高效去除低浓度的磷； - 活性炭可再生利用，减少资源消耗。
缺点： - 活性炭饱和后需要进行再生或更换，操作较为复杂； - 对于高浓度的磷污染源效果较差。
3. 物理法3.1 沉淀法沉淀法是一种常见的物理去除技术。
通过调节水体中pH值、溶解氧含量和温度等因素，使得水中的磷形成不溶于水的沉淀物，并通过沉淀将其从水体中分离。
该方法适用于多种类型的磷污染源。
优点： - 操作简单，不需要添加药剂； - 适用范围广，对不同类型的磷污染源均有效。
缺点： - 去除效果受到各种因素的影响，操作要求较高； - 生成的沉淀物需要进行处理和处置。
3.2 膜分离法膜分离法是一种利用特殊膜材料将水中的磷分离和去除的技术。
通过选择合适的膜材料和控制操作条件，使得水中的磷经过膜的选择性渗透或截留，实现去除效果。
该方法适用于高浓度和低浓度的磷污染源。
贵州两湖一库湖泊沉积物中磷的含量 刘从平 摘要: 本文归纳了近年来人们在水环境中磷这一领域的研究进展，着重介绍了水层和沉积层中磷赋存形态的分类、提取及分析测定方法，概括了当今除磷技术研究现状，对水体中的磷污染做出了科学的分析及处理指向，并对以后的发展趋势作了展望。这对于探索全球磷循环、揭示生态环境演化、有效减轻由磷带来的环境污染具有重要的科学意义。 关键词: 水环境; 沉积物; 赋存形态；除磷技术
Research Progress on Speciation Analysis of Phosphorus and dephosphorization technology inAquatic Environment
Abstract: This paper summarizes the in recent years people in water environment phosphorus in the study of this field, this paper introduces the progress in sedimentary phosphorus layers and the classification of geometrical shape, extraction, and determination methods, summarized the current research situation, dephosphorization technology of phosphorus pollution in water made scientific analysis and treatment on the later point, are discussd. This to explore global phosphorus circulation, reveal ecological environment evolution, effectively reduce the environment pollution brought by phosphorus has important scientific significance
Keywords: water environment; Sediment; Geometrical shape; Dephosphorization technology
一、前言 磷是生物体不可缺少的元素之一，也是水生生态系统重要的生源要素之一。磷素的丰缺，将直接影响包括水生生物在内的一切生物的生长。在天然水体中，它决定了其总体生物量和营养结构，影响着水体初级生产力能力，但这并不意味着磷越多越好，过量的磷破坏了生物的自然循环和社会代谢，造成一系列重大的环境问题，如全球频发的海洋、湖泊富营养化和赤潮、蓝藻水华等。20世纪70 ~ 80年代，富营养化的恶果在黑海的罗马尼亚和乌克兰段显现，约有6.0×107 t 的底栖生物因水体缺氧而死亡; 进入90 年代，更实在全球很多地方频频爆发，如黑海东北部、几乎整个墨西哥湾北部，由于水体的极度缺氧和腐败变质，大量的水生动植物死亡，该地区曾一度被称为“死亡地带”( dead zone) [1]。我国环保总局公布的2004年《中国环境状况公报》指出,在2004年检测的27个重点湖库中,太湖、巢湖、滇池等水域的总磷浓度过高；其它主要河流和海域的水质情况也不容乐观，如珠江广州河段、长江、黄河、渤海和东海等水体中总磷污染均已严重超过国家标准。 20 世纪90 年代，水体中不同赋存形态磷的研究得到了越来越多的重视。本世纪以来的大量文献表明，磷在水层和沉积层中的赋存形态多种多样，因而表现出不同生物活性、转化方式以及影响和作用。故开展该方面的研究，可以更加有效地揭示水体中藻类疯长或爆发水华的过程与机制，进而评价水环境质量，预测和减轻污染，维持生态平衡。 下面我们系统地总结近年来国内外磷素在水层和沉积层这两大水环境介质中的赋存形态、分析方法及除磷技术方面的研究成果。
二、水环境中磷的赋存形态 所谓水环境，包括水层和沉积层两类，而水层又分为上覆水和间隙水，水体中的生物直接吸收的磷就存在于上覆水和间隙水中。当水层中的磷消耗殆尽时，沉积层便发挥作用了，作为营养盐的储存库，沉积层将磷释放到间隙水中，并通过浓度梯度扩散至上覆水中，为水生生物提供磷等养料，由此可见，揭示水层和沉积层中磷的赋存形态对研究水体的富营养化和磷素迁移的过程至关重要。而磷在水层和沉积层中的存在形态不一，下面我们分别讨论。
1. 水层中磷的赋存形态 天然水层分为上覆水和间隙水，其中磷主要来自含磷矿物( 如碳酸钙磷矿、磷灰石等) 的侵蚀溶解作用和人类活动的排放( 如农业灌溉、城市废水等)。而自然界中几乎所有的磷都是以五价形式存在，溶于水层后即成正磷酸盐，因此无机磷是水层中磷最主要的赋存形态。而随着磷化学研究的不断深入，水层中的磷又被分为可溶态磷和颗粒态磷，这是根据其物理性质和化学形态不同，并以溶解度为标尺而定义的。下面分别介绍：
1.1 可溶态磷 可溶态磷是指能通过0.45 μm 微孔滤膜的溶解在滤液中的磷，并可再分为可溶态无机磷和可溶态有机磷。作为水层中大部分磷的存在形式，可溶态磷一直是环境化学和地球化学研究的热点。在研究淡水水体时，又将可溶态磷分为可溶活性态磷和可溶非活性态磷[2 - 4]。其中可供藻类等水生生物直接利用的无机磷是可溶活性磷，但这并不意味着可溶态有机磷就没有研究价值。多年来，人们以为大多数有机磷不容易被生物利用而缺乏对其分析测试技术的发展，从而限制了对磷地球化学行为的精确认识。其实，浮游植物不仅可直接利用无机磷，还可以吸收部分有机磷，而且有机磷对海洋生态系统可能起到一个关键的营养补给作用，意义不容小视。
1.2 颗粒态磷 颗粒态磷是指水体中不能通过0.45 μm 微孔滤膜的磷形态，这部分磷主要以有机物颗粒形式结合，难以被生物直接利用。颗粒态磷是河流系统和河口地区磷的主要存在形态。科学家指出，此种形式的磷主要结合在固体颗粒和生物细胞中，可分为颗粒态无机磷和颗粒态有机磷。前者以矿物相的形式吸附在颗粒表面或晶格中；后者则结合在细胞或有机碎屑分子中。由于当今颗粒态磷的研究尚不充分，其生物和化学意义还有待开发，故在此不做过多讨论。值得一提的是，近年来以胶体形式结合的磷作为水层中磷的新型存在形式，越来越受到学术界的重视。 归纳水层中磷赋存形态，总体可划分为：可溶态活性磷、缩合磷酸盐、可溶态有机磷、颗粒态无机磷、颗粒态有机磷等五种形态（图1）。其中，可溶态活性磷与缩合磷酸盐统称可溶态无机磷；缩合磷酸盐与可溶态有机磷统称可溶非活性磷。具体可用图1表示： 图1 天然水体中磷的赋存形态分类 2、沉积物中磷的赋存形态 沉积物是磷输送、积累和再生的重要场所，对磷的循环过程有着重要的影响。沉积物中磷的分布特征和含量水平，不仅能记录环境污染的程度，还能反映有关环境地球化学的信息。这种特征的原因是：磷在沉积物中不是简单地累积富集，而是随着氧化还原等环境条件的改变，其各种存在形态也相应地发生一系列迁移转化。也就是说，磷的变化表征了环境的变化。因此，研究沉积物中磷的赋存形态的意义就可想而知。国内外对该领域的研究也比较充分，现归纳如下： 国外： Hieltjes [5] 的三态划分法； Ruttenberg[6] 的五态划分法； Golterman [7] 的四态划分法； 国内：朱广伟等[8] 改进Ruttenberg五态划分法，将沉积物中的磷分为七种形态； 胡凯等[9] 综合了Hieltjes、Psenner 以及Ruttenberg 的方法，分为六种形态； 胡俊等[10] 根据沉水植物对磷赋存形态的影响，将磷分为四种形态。
纵观国内外水环境沉积物中磷赋存形态的连续提取方法，归纳起来有六种: 可交换态磷( Exchangeable － P)、铝结合态磷( Al － P) 、钙结合态磷( Ca － P) 、铁结合态磷( Fe － P) 、闭蓄态磷以及有机磷( Org － P)，前五种属于无机磷。 研究不同水环境沉积物中磷的状态对反映该水体质量、污染状况以及改进方向都有重要意义。以下是对我国两处最具代表性的水体沉积物含磷实验的结果和结论，用以说明我国现阶段水体中磷的存在状况。
表1 黄河、鄱阳湖中的各状态磷含量对比 总磷 (mg/kg) 有机磷(mg/kg) 无机磷(mg/kg) 无机磷比例 黄河 82.0 ~ 113.5 27.6 ~ 56.6 45.3 ~76.6 47.6% ~ 69.3% 鄱阳湖 578.36 ~ 813.55 65.5 ~ 117.9 530.55 ~ 589.5 81.68% ~ 89.99% 结论： ⑴ 黄河与鄱阳湖沉积物中磷的存在形态主要是无机磷，而淡水湖中有机磷更是只有极少部分； ⑵ 无机磷中又以 Fe － P、Al － P、Ca － P为主要存在形式，总磷量与它们均具有较好的相关性。
三、不同形态磷的分析方法 1. 分析前的准备 1.1 水层中不同形态磷的前处理方法 自然水层中的磷一般不能直接进行仪器分析，多数需要前处理步骤。可溶活性态磷的前处理较为简单，一般是通过0. 45 μm 微孔滤膜过滤即可[11-12]；有机态磷前处理需要将样品中所有形态的磷转化为无机磷，常采用的方法是高温氧化或加入强氧化剂。较早使用的氧化剂是过氯酸消化氧化法[13]，现常用的有过硫酸钾氧化法[14]、紫外照射法[15] 。
1.2 沉积层中不同不同磷形态的连续提取方法 沉积物中磷形态的分布研究始于土壤学家对土壤中磷的提取，随后地质和地球化学家将土壤中磷的提取分析方法引入到沉积物中进行研究。较广泛应用的磷赋存形态连续提取方法见表2。尽管各种方法及其提取剂不尽相同，但其提取原理都是针对不同形态磷的高选择性提取剂的连续提取。 表2 沉积物中磷的连续提取方法
方法 磷形态 提取剂 Hieltjes［5］的三步法 ( 1980) ① 弱结合态磷 ② 铁铝结合态磷 ③ 钙结合态磷 ① 1 mol/L NH4Cl( pH = 7) ② 0． 1 mol/L NaOH 溶液 ③ 0． 5 mol/L HCl Ruttenberg［6］的五步 法 ( 1992) ， ① 可交换态磷或松散结合态磷 ② 铁结合态磷 ③ 自生碳酸氟磷灰石磷、生物 形成磷灰石磷以及CaCO3 结合态磷 ④ 由火成岩以及其变质岩等 岩屑形成的磷灰石磷以及 其他形式的无机磷 ⑤ 有机磷 ① 1 mol/L MgCl2 ( pH= 8) 溶液 ② 0.30 mol/L 柠檬酸钠－NaHCO3 1 mol/L ( pH = 7.6) －0.144 mol/L 连二亚硫酸钠溶液 ③1 mol/L NaAc －NaHCO3
