1. 研究背景
磷化学在控制水体富营养化，金属腐蚀，微生物营养等环境过程方面起着关键作用[1]。传统的湖泊磷循环理论认为：自然界中磷以 5 价磷为主导且迁移转化过程限于液相或固相，忽略了低价磷（磷的价态低于 5价，如亚磷酸盐、次亚磷酸盐、磷化氢）的存在及其在湖泊磷循环中的作用[2]。最新的生物地球化学证据 表明环境中存在低价磷，并且是磷生物地球化学循环的重要组成。低价磷可以通 过多种途径进入水体，直接或氧化后间接被生物利用，低价磷在环境中的分布和环境行为开始受到研究者的关注[3][4][5]。
1.1自然界中磷形态
传统的磷划分理论和磷的生物地球化学循环理论普遍认为，磷主要以最高氧化态（ 5）如正磷酸盐，多聚磷酸盐，偏磷酸，颗粒态磷等形态参与磷循环。但是，最新的地球化学和微生物学的研究表明自然界中存在低价磷，而且能够被一些生物利用，因此它们是磷的生物地球化学循环的重要组成部分。低价磷是指那些磷价态低于 5 价的磷形态，自然界中的低价磷主要包括：磷化物（P, -3），二磷化物（P, -2），四磷化物（P, -0.5），磷元素（P, 0），次亚磷酸盐（P, 1），亚磷酸盐（P, 3）等。由于传统检测手段的局限性，所以以往富营养化湖泊磷的研究与控制均集中于磷酸盐，并认为磷在迁移转化过程中不发生价态变化。最新研究发现，磷循环不仅存在还原态的次磷酸盐和亚磷酸盐，同时存在气态磷化氢。这一发现不但是对传统磷循环过程发起了挑战，更使得许多专家学者对此不断的深入研究，因为理解低价磷如何参与磷的生物地球化学循环以及低价磷与与水华暴发的是否存在关系，对于揭示磷的生物地球化学循环机制、阐明磷循环的生态环境效应具有十分重要的科学意义。
1.2厌氧条件对沉积物磷形态转化的影响
厌氧还原条件被认为是亚磷酸盐形成的重要影响因素[6][7]。越来越多的研究者在厌氧还原性的水体、湖泊和海洋沉积物等环境中陆续检测到了亚磷酸盐的存在[8][9]; 近些年，由于营养物质的不断输入，导致水体缺氧现象逐渐成为是一个全球性的问题，水体缺氧发生的空间范围和影响程度随人为富营养化进程而不断加剧随着沉积物-水转化为厌氧或缺氧会导致沉积物变成还原性环境，这不仅会使磷元素再生从而增强磷的系统循环，而且会影响磷的形态的转化。缺氧条件下，沉积物诸如磷酸盐等可还原为亚磷酸盐，亚磷酸盐从矿物解吸后很容易释放到间隙水中，有利于亚磷酸盐释放[7]。此外，沉积物铁、锰氧化物及硫酸盐是重要的电子受体，被认为是控制沉积物磷释放的重要物质。缺氧条件下，铁锰硫等敏感物质形态会发生动态变化, 并有可能会影响亚磷酸盐的产生和释放。因此，富营养湖泊频繁出现的大面积缺氧有可能对亚磷酸盐的产生有着重大的影响，需要对其做深入的研究[10]。然而，目前关于亚磷酸盐的研究还停留在一般量的概念上，极少涉及产生机制的研究。Pasek[7]认为亚磷酸盐可以经磷酸盐转化产生，其中两条主要途径：1）磷酸盐完全转化成磷化物或者磷-铁化合物，然后与水反应生成亚磷酸盐；2）磷酸盐直接通过生物作用还原为亚磷酸盐。生物厌氧还原磷酸盐被认为是亚磷酸盐产生的基本途径[7][11]。厌氧沉积物中存在诸多产生亚磷酸盐的地球化学和生物化学过程，因而被认为是湖泊中亚磷酸盐产生的主要场所[10]。
2. 主要研究内容
通过室内模拟厌氧湖泊环境，同步获取亚磷酸盐-正磷酸盐的转化特征，考察主要理化学和微生物因子对两者转化的影响，探讨亚磷酸盐的主要产生机制。
3. 具体研究方法
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
