1. 研究目的与意义及国内外研究现状

湖泊富营养化(eutraphication)是指由于n、p等的各形态营养元素大量进入湖泊之中，大量的营养盐为浮游生物提供了足够的营养元素，从而使其大量繁殖，呼吸消耗了大量溶解氧，这样会使其他需氧性水生生物因窒息而大量死亡腐败，经过无氧细菌的氧化分解，导致溶解氧的含量继续下降，营养元素再次释放与水体，恶性循环，最终导致水质恶化的现象^[1-2]。

关于如引起使水体富营养化有诸多不同的理解。湖泊富营养化是由于许多因素共同作用引起的，例如化学因素(n, p、ca, fe、do和co₂等)、物理因素(浊度和深度)和生物因素等，众多学者认为导致藻类过多繁殖是由于水体中甚至沉积物中n、p等不同形态营养盐含量的大幅度增加，而不同形态的p常常被认为是致使湖泊富营养化问题的关键因素。根据一些学者总结的用来概括各种藻类的“经验公式”----c₁₀₆h₂₆₃o₁₁₀n₁₆p中可以看出，要想生成1g藻类，就需要水体中提供9mg的p元素和6.3mg的n元素 ^[3]。同时，依据利比希定律可以看出，因为p是湖泊富营养化的首要限制因素^[4-7]。因此，如果可以控制水体磷的来源，便可以有效的控制水中营养盐的含量，进而解决水质状况差的问题。

水体中的p含量的增加是主要通过两种方式：外源磷和内源磷。地表径流、大气沉降和人为排放等方式都会使过量的磷进入水体之中，这都属于外源磷的方式。根据磷的生物地球化学循环可以得知，水体中的大部分磷是利用干沉降的方式积累于湖泊之中的^[8]。近些年来，因过度使用化肥残余而的磷随着雨水河水等地表径流湖泊之中^[9]，也会使湖泊中磷元素含量越来越多。此外，湖泊水体中磷元素的另一个重要外源磷方式是未经过净化处理的生活污水和工业废水的大量排放^[10-11]，导致湖泊中磷的累计，这时沉积物相当于一个营养盐库，不断吸收和沉淀磷形态。内源磷主要是由水体底部的沉积物的在外部环境因素扰动下的释放，从而使可溶性磷进入水体之中，导致湖泊二次污染。此时，湖泊底部沉积物是水体释放p的源头，释放的p增加了水体营养盐的含量，更加加快了水体富营养化程度。王庭健等^[12-13]认为沉积物中的磷是可以通过沉积物表层的间隙水与上覆水体进行不停地交换的方式，从而释放到水体之中。湖泊沉积物中内源磷的释放方式有两种，静、动态释放 ^[14]。由于水-沉积物的理化环境的不同，内源磷的释放情况各有差异。李振宁和王进^[15]等学者认为，沉积物磷的释放与沉积物间隙水和上覆水的理化特性有着密切的关系，从而导致磷的增加。根据波浪水槽实验的结果，可以得知一年之中水体沉积物中总磷的输入量是一年内输入的外源磷的2-6倍^[16]。吴根福等学者^[17]在通过对西湖一年内全湖内源磷的计算研究，得知其输入量是外源磷的2倍。因此，如果采取一定的措施可以控制外源磷的输入量，那内源磷就会直接影响到水质情况，所以，内源磷的释放及其相关的研究应该引起足够的重视。

2. 研究的基本内容

对太湖全湖75个样位点进行高密度采样，利用SMT法提取到太湖沉积物表层总磷、铁/铝磷、钙磷、有机磷和无机磷，对其含量进行分析并绘制太湖沉积物中指标空间分布等值线图，对其不同形态的磷的分布及特征进行分析比较，对揭示湖泊富营养化机制提供理论依据，对控制湖泊富营养化具有重要的意义。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

1、准备阶段：先阅读大量相关文献，了解整个实验设计所需的知识，包括前人经验，实验方法，预计结果等，并写出具体实施步骤。

2、预实验：先利用图书馆附近的土壤样品进行预实验，对实验过程中的影响实验结果准确性的步骤进行调整。

4. 参考文献

[1] 王淑芳,湖泊富营养化防治研究与展望[j].江苏环境科技,2005,18(4):54-56.

[2] 王晓蓉.环境化学[m].南京:南京大学出版社,1993: 238.

[3] stum w, morgan j. aquatic chemistry: chemical equilibria and rates in natural waters [m]. new york: wiley interscience, 1996, 744.