题名 | 土壤中磷向大气、水体迁移途径的研究 |
作者 | 韩圣慧 |
学位类别 | 博士 |
答辩日期 | 2000-11-26 |
授予单位 | 中国科学院研究生院 |
授予地点 | 北京 |
导师 | 庄亚辉 |
关键词 | 磷化氢 厌氧 排放通量 水稻土 c-P键化合物 吸附态磷化氢 |
学位专业 | 环境科学 |
中文摘要 | 磷化氢在磷的生物地球化学循环中的作用没有人详细研究过。迄今为止的有关磷化氢的报道多半停留在定性检测,缺乏排放通量方面的定量结果。为了了解磷化氢在全球变化中的作用,需要知道它的各种排放源的排放通量。鉴于中国有很大的水稻种植面积,水稻田可能是一个重要的排放源,所以本论文深入研究稻田磷化氢的排放通量。 本论文首先对水稻田在整个水稻生长季节内进行磷化氢排放规律的观测,包括检测稻田排放通量的日变化和生长季节的变化,为进一步研究磷化氢的排放、以及它在大气中的迁移变化规律提供了必要的参考资料。实验结果显示对于日变化,磷化氢主要在夜问至第二天清晨之间排放;对于季节变化,磷化氢主要在烤田期间排放,最大排放通量为17.7n∥m2/h,整个水稻生长季节的磷化氢平均排放通量为1.78 ng/m2/h。清晨稻田上空磷化氢浓度的变化显示,烤罔期间磷化氢在稻田上空的浓度突然上扬,从16ng/m。上升到250 ng/m3。采集稻田剖面土检测基质吸附的磷化氢量的变化以及总磷的变化,发现吸附的磷化氢和总磷含量均随着深度的降低而降低。 其次,磷化氢生成的机理也是有争议的。本论文针对磷化氢的生成机理做了两组厌氧模拟实验。一组是流动型厌氧培养试验,稻田土添加磷酸二氢钾、骨粉、磷矿石与对照样(不外加任何化学物质的样品)比较其磷化氢的排放行为的异同,并讨论磷化氢的形成机理。另一组是封闭型厌氧培养,添加含C—P键的化合物观测磷化氢与甲烷的排放规律,并分析和比较了基质吸附的磷化氢和甲烷的含量变化和基质活性磷的含量变化。实验结果表明磷酸二氢钾可能是先被微生物吸收后形成有机磷再被其它厌氧细菌还原产生磷化氢,所以厌氧培养后期添加磷酸二氢钾的样品磷化氢排放高于其它样品;C-P键很容易在微生物的作用下发生断裂,并进一步快速地还原成磷化氢排放;实验没有找到磷化氢的产生量与甲烷产生量之间合适的相关函数,但是它们都与基质活性磷中还原可溶性活性磷(BD-RP)呈指数正相关,而与NaOH—RP(含铁.磷)、HCl一RP(含钙一磷、镁.磷)呈指数负相关。 最后,利用本论文得到的数据和文献中收集到的数据,初步估算磷化氢在磷的生物地球化学循环的作用。对全球排放入大气的磷化氢进行估算,同时对全国径流入海的含磷颗粒物可能形成吸附态磷化氢对水体的影响进行估算。论文认为沉积物中吸附态磷化氢被垂直水流夹带到表层后,有可能触发富营养化或赤潮。绘出一个比较合理的磷循环图。 |
学科主题 | 环境化学 |
公开日期 | 2011-10-21 |
内容类型 | 学位论文 |
源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/1357] |
专题 | 生态环境研究中心_水污染控制实验室 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 韩圣慧. 土壤中磷向大气、水体迁移途径的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2000. |
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