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美高梅游戏官网娱乐富营养化与面源污染控制团队取得新进展
发布时间:2019-12-06

近日,美高梅游戏官网娱乐刘广龙副教授分别在国际学术期刊《Environment International》和《Environmental Pollution》上发表文章,揭示了浅水湖泊磷的光说明放可能是其富营养化进程的正反馈机制之一。

湖泊富营养化导致藻类和其他浮游植物过量生长,水体溶解氧含量降低,鱼类死亡,已成为目前最为严重的水环境问题之一。一般而言,磷是湖泊富营养化进程的关键元素,一定程度上决定了水体初级生产力水平。作为磷的重要组分,有机磷在湖泊磷生物地球化学循环过程中起着极为重要的作用,被认为是生物可利用性磷的潜在库。当浮游藻类爆发时,水体中溶解态磷酸盐被大量消耗后,有机磷向无机磷的转化则是磷素补偿的重要途径之一。然而,由于现有研究对于湖泊有机磷的迁移和转化过程缺乏系统认知,致使客观描述湖泊富营养化进程及水华持续爆发机制缺失了重要环节和依据。

该项研究以浅水湖泊有机磷为对象,在明确不同营养水平浅水湖泊沉积物有机磷形态分布特征的基础上,系统研究了浅水湖泊沉积物再悬浮过程中有机磷光解向无机磷转化的过程及机制。结果表明,浅水湖泊沉积物有机磷经再悬浮进入水柱后,可在太阳光照射下发生光化学分解并释放溶解态无机磷,且无机磷的释放量随着湖泊营养水平的升高而增大;湖泊有机磷含量、再悬浮强度、辐照光谱是影响无机磷释放的主要因素;磷形态分析结果表明,中等活性有机磷是参与磷光说明放的主要贡献来源,而磷酸单酯中的肌醇六磷酸、葡萄糖-6-磷酸、α-甘油磷酸和β-甘油磷酸、单核苷酸和磷酸胆碱则是参与有机磷光解的主要分子形态;磷光说明放的驱动机制研究表明,由湖水中的Fe3+、NO3-和DOM光诱导产生的羟基自由基(?OH)是无机磷光说明放的主要驱动力,且随着营养水平的提升,DOM逐步成为?OH的主要贡献来源。随着湖泊营养水平的提升,有机磷含量和羟基自由基产量也随之升高,二者反应导致了更多溶解态无机磷的释放,进而加速了湖泊营养化进程。据此推断,浅水湖泊磷的光说明放可能是其富营养化进程的正反馈机制之一。

以上结果分别以“Distribution of organic phosphorus species in sediment profiles of shallow lakes and its effect on photo-release of phosphate during sediment resuspension”和“Photo-induced phosphate release during sediment resuspension in shallow lakes: A potential positive feedback mechanism of eutrophication”为题,分别发表在国际学术期刊《Environment International》(博士生李晓露为论文第一编辑,刘广龙副教授和美国辛辛那提大学Dionysios D. Dionysiou教授为共同通讯编辑)和《Environmental Pollution》(博士生郭敏丽为论文第一编辑,刘广龙副教授为通讯编辑)。研究得到了国家自然科学基金面上项目、重点研发计划子课题和霍英东青年教师基金等项目的支撑。

论文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412019305690

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749119348766

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