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摘要：水体富营养化已成为人们关注的重要问题。文章结合国内外研究现状，通过对底泥中磷素形态及吸附-解吸特征进行研究，并分析了影响其反应的机理，为研究水体富营养化提供理论依据。
关键词：底泥；磷；吸附；释放
中图分类号：O613.62 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-01-0188-2
水资源是支撑全球社会经济系统发展不可替代的资源，也是人类社会繁荣与发展的保障[1]。水是自然资源的重要组成部分，是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲，水是连接所有生态系统的纽带，自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和循环。因此水在自然环境中，对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。然而近些年来水环境污染问题日趋严重，江河湖海等水环境质量不断地恶化，而影响水质恶化的主要原因是水体富营养化。多数学者认为氮、磷等营养物质浓度升高，是造成水体富营养化，藻类大量繁殖的原因，而其中又以磷为关键因素。尽管采取了很多措施控制水体外源磷的输入,但却并没有及时有效地抑制住江河湖泊的水质恶化问题,这归因于底泥向水体释放了大量的磷。因此,研究底泥中磷的吸附-解吸及其影响因素对改善水体污染变得尤为重要。
底泥中营养盐的循环在很大程度上影响着水体富营养化的进程。在一般的静水水体中，污染物通过被水体颗粒物的吸附、络合、絮凝及沉降进入底泥里，从而缓解了富营养化的进程，所以，在一定程度上底泥是污染汇，而不是污染源[2]。然而底泥作为湖泊中营养物质积累的重要场所，一旦所处的环境条件被改变了，便会发生间歇性的再生作用，原因是被吸附在底泥中的污染物质通过解吸、溶解、生物分解等作用再次返回水体，形成湖泊营养盐的内源负荷。因此，即使在外部污染源减少或受控的情况下，由底泥内源释放的营养盐也将在很长的一段时间内对水体的高营养浓度起到推迟或制约湖泊恢复的效果[3]。由于底泥营养物质的内源释放是水体富营养化的重要因子，而磷作为营养盐中对水体富营养化影响最为关键的物质，因而底泥磷的吸附与解吸特性引起了人们的广泛关注。本文通过对富营养化水体中内源性磷的吸附-解吸特征研究从理论上为进一步认识和理解重污染湖区水-底泥提供了基础资料，为全面认识和治理富营养化湖泊提供了有意义的理论依据，对于研究湖泊富营养化发生机理等具有重要意义。
1 水体底泥中磷素形态及其生物学意义研究
要了解磷的性质，就必须对磷的各组成形态进行研究。底泥中的磷素形态分级方法目前有很多种,通常将底泥中的磷划分为无机磷和有机磷两种形态。无机态磷又被划分为钙磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷、可还原态磷、残渣态磷。而国外学者Herman等[4]将底泥中的磷分为不稳定态磷和难溶态磷。不稳定态磷是指可交换的磷，即可吸附的、易水解或易溶的磷，和易被微生物利用的磷[5]。难溶态磷是指在几十甚至几百年内不会被岩化的磷。磷化学提取剂被人们广泛应用后，Penney[6]等又将底泥中的磷划分为可吸附的磷、与CaCO3结合的磷、被Fe和Al束缚态磷、易提取的生物磷、钙矿物磷和难溶有机磷，而这些不同形态的磷又可被分为无机磷和有机磷两大类。目前，对有机磷（P-Org）的研究进展不大，形态上主要以核酸、核素和磷酯等为主，此外还包括少量吸附态和交换态磷。
不同形态的磷素其化学和生物学特性也是不同的。当磷成为富营养化的限制因子时，易被藻类等浮游植物利用的磷的含量则与水体富营养化的潜在风险有着直接关系[7]。通常，研究人员会用磷的生物有效性对此进行描述[8]。生物有效磷是指可以被藻类直接利用的磷和通过自然发生的过程转化成藻类可以利用的磷[9]。生物有效磷包括直接利用和潜在利用两种磷源，而底泥中潜在利用的磷含量远大于直接利用的磷，即当能够直接被藻类利用的磷减少时，潜在利用的磷便会转化成可直接被藻类利用的磷，以此维持水体富营养化进程。因而，底泥中磷素形态的不同，其对水体富营养化的贡献也是不一样的。所以对底泥中磷素形态及其含量进行测定对于解释湖泊富营养化问题、研究水体中磷的循环、迁移转化、生态效应等行为都具有重要意义。
底泥中磷的形态会由于受到很多因素的影响而发生改变，如湖泊与水库的地理位置、外源污染负荷、周边居民的生产、生活方式，流域土壤背景，水体污染的程度及其水化学性质，如pH、氧化还原电位、温度、营养盐类等，底泥的性质，如有机质含量、阳离子交换量、粒径组成以及底泥化学组成等[10,11]。对于这种相对复杂的问题，各国学者研究还不够深入，还需要进一步深入探讨。
2 底泥中磷吸附研究进展
底泥与水体之间磷的交换物理和化学过程交织在一起进行十分复杂，包括了磷的生物循环、含磷颗粒的沉降与再悬浮、溶解态磷的吸附与解析、磷酸盐沉淀与溶解等过程。而磷的吸附-解吸过程则是水体与底泥之间磷交换的一种重要方式。
底泥对磷的吸附与固定，除了通过微生物的同化作用变为有机态磷以外，这一过程还包括了下述三种机制：（1）物理吸附。这一吸附过程通常是可逆的，自由能降低的小，容易被释放。（2）化学吸附。由于水中存在了大量的钙、镁、铁、铝等阳离子，它们与磷酸盐接触会产生某种溶解度很小的化合物，磷酸根离子因为易产生沉淀，所以很容易被固定。（3）物理化学吸附。由于固相表面所带的阴离子，使溶液中的磷酸根离子可以通过离子交换反应而被吸附在固相表面，这种吸附的能量变化介于物理吸附和化学吸附之间，被吸附的磷酸根离子可为其他阴离子所替换出去[12]。
研究表明，底泥对磷的吸附作用除了与其化学组成、粒径等自身性质有关外，还与环境因子pH、Eh、温度、水土比等有关。环境因素对底泥中磷的吸附量造成影响的大小顺序为: 悬浮物浓度>pH>温度>盐度，其中对吸附量影响最大的因素是悬浮物浓度，pH、温度和盐度对吸附量的影响程度相似。底泥对磷酸盐的吸附量与粒径小于0.005mm的颗粒含量呈较好的正相关关系，这充分说明了底泥的吸附作用大多是发生在细小颗粒中，因此，样品中的细颗粒含量越多，底泥中磷的吸附量也就越大[13]。
3 底泥中磷解吸研究进展
水资源是支撑全球社会经济系统发展不可替代的资源，也是人类社会繁荣与发展的保障[1]。水是自然资源的重要组成部分，是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲，水是连接所有生态系统的纽带，自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和循环。因此水在自然环境中，对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。然而近些年来水环境污染问题日趋严重，江河湖海等水环境质量不断地恶化，而影响水质恶化的主要原因是水体富营养化。多数学者认为氮、磷等营养物质浓度升高，是造成水体富营养化，藻类大量繁殖的原因，而其中又以磷为关键因素。尽管采取了很多措施控制水体外源磷的输入,但却并没有及时有效地抑制住江河湖泊的水质恶化问题,这归因于底泥向水体释放了大量的磷。因此,研究底泥中磷的吸附-解吸及其影响因素对改善水体污染变得尤为重要。
底泥中营养盐的循环在很大程度上影响着水体富营养化的进程。在一般的静水水体中，污染物通过被水体颗粒物的吸附、络合、絮凝及沉降进入底泥里，从而缓解了富营养化的进程，所以，在一定程度上底泥是污染汇，而不是污染源[2]。然而底泥作为湖泊中营养物质积累的重要场所，一旦所处的环境条件被改变了，便会发生间歇性的再生作用，原因是被吸附在底泥中的污染物质通过解吸、溶解、生物分解等作用再次返回水体，形成湖泊营养盐的内源负荷。因此，即使在外部污染源减少或受控的情况下，由底泥内源释放的营养盐也将在很长的一段时间内对水体的高营养浓度起到推迟或制约湖泊恢复的效果[3]。由于底泥营养物质的内源释放是水体富营养化的重要因子，而磷作为营养盐中对水体富营养化影响最为关键的物质，因而底泥磷的吸附与解吸特性引起了人们的广泛关注。本文通过对富营养化水体中内源性磷的吸附-解吸特征研究从理论上为进一步认识和理解重污染湖区水-底泥提供了基础资料，为全面认识和治理富营养化湖泊提供了有意义的理论依据，对于研究湖泊富营养化发生机理等具有重要意义。
1 水体底泥中磷素形态及其生物学意义研究
要了解磷的性质，就必须对磷的各组成形态进行研究。底泥中的磷素形态分级方法目前有很多种,通常将底泥中的磷划分为无机磷和有机磷两种形态。无机态磷又被划分为钙磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷、可还原态磷、残渣态磷。而国外学者Herman等[4]将底泥中的磷分为不稳定态磷和难溶态磷。不稳定态磷是指可交换的磷，即可吸附的、易水解或易溶的磷，和易被微生物利用的磷[5]。难溶态磷是指在几十甚至几百年内不会被岩化的磷。磷化学提取剂被人们广泛应用后，Penney[6]等又将底泥中的磷划分为可吸附的磷、与CaCO3结合的磷、被Fe和Al束缚态磷、易提取的生物磷、钙矿物磷和难溶有机磷，而这些不同形态的磷又可被分为无机磷和有机磷两大类。目前，对有机磷（P-Org）的研究进展不大，形态上主要以核酸、核素和磷酯等为主，此外还包括少量吸附态和交换态磷。
不同形态的磷素其化学和生物学特性也是不同的。当磷成为富营养化的限制因子时，易被藻类等浮游植物利用的磷的含量则与水体富营养化的潜在风险有着直接关系[7]。通常，研究人员会用磷的生物有效性对此进行描述[8]。生物有效磷是指可以被藻类直接利用的磷和通过自然发生的过程转化成藻类可以利用的磷[9]。生物有效磷包括直接利用和潜在利用两种磷源，而底泥中潜在利用的磷含量远大于直接利用的磷，即当能够直接被藻类利用的磷减少时，潜在利用的磷便会转化成可直接被藻类利用的磷，以此维持水体富营养化进程。因而，底泥中磷素形态的不同，其对水体富营养化的贡献也是不一样的。所以对底泥中磷素形态及其含量进行测定对于解释湖泊富营养化问题、研究水体中磷的循环、迁移转化、生态效应等行为都具有重要意义。
底泥中磷的形态会由于受到很多因素的影响而发生改变，如湖泊与水库的地理位置、外源污染负荷、周边居民的生产、生活方式，流域土壤背景，水体污染的程度及其水化学性质，如pH、氧化还原电位、温度、营养盐类等，底泥的性质，如有机质含量、阳离子交换量、粒径组成以及底泥化学组成等[10,11]。对于这种相对复杂的问题，各国学者研究还不够深入，还需要进一步深入探讨。
2 底泥中磷吸附研究进展
底泥与水体之间磷的交换物理和化学过程交织在一起进行十分复杂，包括了磷的生物循环、含磷颗粒的沉降与再悬浮、溶解态磷的吸附与解析、磷酸盐沉淀与溶解等过程。而磷的吸附-解吸过程则是水体与底泥之间磷交换的一种重要方式。
底泥对磷的吸附与固定，除了通过微生物的同化作用变为有机态磷以外，这一过程还包括了下述三种机制：（1）物理吸附。这一吸附过程通常是可逆的，自由能降低的小，容易被释放。（2）化学吸附。由于水中存在了大量的钙、镁、铁、铝等阳离子，它们与磷酸盐接触会产生某种溶解度很小的化合物，磷酸根离子因为易产生沉淀，所以很容易被固定。（3）物理化学吸附。由于固相表面所带的阴离子，使溶液中的磷酸根离子可以通过离子交换反应而被吸附在固相表面，这种吸附的能量变化介于物理吸附和化学吸附之间，被吸附的磷酸根离子可为其他阴离子所替换出去[12]。
研究表明，底泥对磷的吸附作用除了与其化学组成、粒径等自身性质有关外，还与环境因子pH、Eh、温度、水土比等有关。环境因素对底泥中磷的吸附量造成影响的大小顺序为: 悬浮物浓度>pH>温度>盐度，其中对吸附量影响最大的因素是悬浮物浓度，pH、温度和盐度对吸附量的影响程度相似。底泥对磷酸盐的吸附量与粒径小于0.005mm的颗粒含量呈较好的正相关关系，这充分说明了底泥的吸附作用大多是发生在细小颗粒中，因此，样品中的细颗粒含量越多，底泥中磷的吸附量也就越大[13]。
3 底泥中磷解吸研究进展
水资源是支撑全球社会经济系统发展不可替代的资源，也是人类社会繁荣与发展的保障[1]。水是自然资源的重要组成部分，是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲，水是连接所有生态系统的纽带，自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和循环。因此水在自然环境中，对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。然而近些年来水环境污染问题日趋严重，江河湖海等水环境质量不断地恶化，而影响水质恶化的主要原因是水体富营养化。多数学者认为氮、磷等营养物质浓度升高，是造成水体富营养化，藻类大量繁殖的原因，而其中又以磷为关键因素。尽管采取了很多措施控制水体外源磷的输入,但却并没有及时有效地抑制住江河湖泊的水质恶化问题,这归因于底泥向水体释放了大量的磷。因此,研究底泥中磷的吸附-解吸及其影响因素对改善水体污染变得尤为重要。
底泥中营养盐的循环在很大程度上影响着水体富营养化的进程。在一般的静水水体中，污染物通过被水体颗粒物的吸附、络合、絮凝及沉降进入底泥里，从而缓解了富营养化的进程，所以，在一定程度上底泥是污染汇，而不是污染源[2]。然而底泥作为湖泊中营养物质积累的重要场所，一旦所处的环境条件被改变了，便会发生间歇性的再生作用，原因是被吸附在底泥中的污染物质通过解吸、溶解、生物分解等作用再次返回水体，形成湖泊营养盐的内源负荷。因此，即使在外部污染源减少或受控的情况下，由底泥内源释放的营养盐也将在很长的一段时间内对水体的高营养浓度起到推迟或制约湖泊恢复的效果[3]。由于底泥营养物质的内源释放是水体富营养化的重要因子，而磷作为营养盐中对水体富营养化影响最为关键的物质，因而底泥磷的吸附与解吸特性引起了人们的广泛关注。本文通过对富营养化水体中内源性磷的吸附-解吸特征研究从理论上为进一步认识和理解重污染湖区水-底泥提供了基础资料，为全面认识和治理富营养化湖泊提供了有意义的理论依据，对于研究湖泊富营养化发生机理等具有重要意义。
1 水体底泥中磷素形态及其生物学意义研究
要了解磷的性质，就必须对磷的各组成形态进行研究。底泥中的磷素形态分级方法目前有很多种,通常将底泥中的磷划分为无机磷和有机磷两种形态。无机态磷又被划分为钙磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷、可还原态磷、残渣态磷。而国外学者Herman等[4]将底泥中的磷分为不稳定态磷和难溶态磷。不稳定态磷是指可交换的磷，即可吸附的、易水解或易溶的磷，和易被微生物利用的磷[5]。难溶态磷是指在几十甚至几百年内不会被岩化的磷。磷化学提取剂被人们广泛应用后，Penney[6]等又将底泥中的磷划分为可吸附的磷、与CaCO3结合的磷、被Fe和Al束缚态磷、易提取的生物磷、钙矿物磷和难溶有机磷，而这些不同形态的磷又可被分为无机磷和有机磷两大类。目前，对有机磷（P-Org）的研究进展不大，形态上主要以核酸、核素和磷酯等为主，此外还包括少量吸附态和交换态磷。
不同形态的磷素其化学和生物学特性也是不同的。当磷成为富营养化的限制因子时，易被藻类等浮游植物利用的磷的含量则与水体富营养化的潜在风险有着直接关系[7]。通常，研究人员会用磷的生物有效性对此进行描述[8]。生物有效磷是指可以被藻类直接利用的磷和通过自然发生的过程转化成藻类可以利用的磷[9]。生物有效磷包括直接利用和潜在利用两种磷源，而底泥中潜在利用的磷含量远大于直接利用的磷，即当能够直接被藻类利用的磷减少时，潜在利用的磷便会转化成可直接被藻类利用的磷，以此维持水体富营养化进程。因而，底泥中磷素形态的不同，其对水体富营养化的贡献也是不一样的。所以对底泥中磷素形态及其含量进行测定对于解释湖泊富营养化问题、研究水体中磷的循环、迁移转化、生态效应等行为都具有重要意义。
底泥中磷的形态会由于受到很多因素的影响而发生改变，如湖泊与水库的地理位置、外源污染负荷、周边居民的生产、生活方式，流域土壤背景，水体污染的程度及其水化学性质，如pH、氧化还原电位、温度、营养盐类等，底泥的性质，如有机质含量、阳离子交换量、粒径组成以及底泥化学组成等[10,11]。对于这种相对复杂的问题，各国学者研究还不够深入，还需要进一步深入探讨。
2 底泥中磷吸附研究进展
底泥与水体之间磷的交换物理和化学过程交织在一起进行十分复杂，包括了磷的生物循环、含磷颗粒的沉降与再悬浮、溶解态磷的吸附与解析、磷酸盐沉淀与溶解等过程。而磷的吸附-解吸过程则是水体与底泥之间磷交换的一种重要方式。
底泥对磷的吸附与固定，除了通过微生物的同化作用变为有机态磷以外，这一过程还包括了下述三种机制：（1）物理吸附。这一吸附过程通常是可逆的，自由能降低的小，容易被释放。（2）化学吸附。由于水中存在了大量的钙、镁、铁、铝等阳离子，它们与磷酸盐接触会产生某种溶解度很小的化合物，磷酸根离子因为易产生沉淀，所以很容易被固定。（3）物理化学吸附。由于固相表面所带的阴离子，使溶液中的磷酸根离子可以通过离子交换反应而被吸附在固相表面，这种吸附的能量变化介于物理吸附和化学吸附之间，被吸附的磷酸根离子可为其他阴离子所替换出去[12]。
研究表明，底泥对磷的吸附作用除了与其化学组成、粒径等自身性质有关外，还与环境因子pH、Eh、温度、水土比等有关。环境因素对底泥中磷的吸附量造成影响的大小顺序为: 悬浮物浓度>pH>温度>盐度，其中对吸附量影响最大的因素是悬浮物浓度，pH、温度和盐度对吸附量的影响程度相似。底泥对磷酸盐的吸附量与粒径小于0.005mm的颗粒含量呈较好的正相关关系，这充分说明了底泥的吸附作用大多是发生在细小颗粒中，因此，样品中的细颗粒含量越多，底泥中磷的吸附量也就越大[13]。
3 底泥中磷解吸研究进展
水资源是支撑全球社会经济系统发展不可替代的资源，也是人类社会繁荣与发展的保障[1]。水是自然资源的重要组成部分，是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲，水是连接所有生态系统的纽带，自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和循环。因此水在自然环境中，对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。然而近些年来水环境污染问题日趋严重，江河湖海等水环境质量不断地恶化，而影响水质恶化的主要原因是水体富营养化。多数学者认为氮、磷等营养物质浓度升高，是造成水体富营养化，藻类大量繁殖的原因，而其中又以磷为关键因素。尽管采取了很多措施控制水体外源磷的输入,但却并没有及时有效地抑制住江河湖泊的水质恶化问题,这归因于底泥向水体释放了大量的磷。因此,研究底泥中磷的吸附-解吸及其影响因素对改善水体污染变得尤为重要。
底泥中营养盐的循环在很大程度上影响着水体富营养化的进程。在一般的静水水体中，污染物通过被水体颗粒物的吸附、络合、絮凝及沉降进入底泥里，从而缓解了富营养化的进程，所以，在一定程度上底泥是污染汇，而不是污染源[2]。然而底泥作为湖泊中营养物质积累的重要场所，一旦所处的环境条件被改变了，便会发生间歇性的再生作用，原因是被吸附在底泥中的污染物质通过解吸、溶解、生物分解等作用再次返回水体，形成湖泊营养盐的内源负荷。因此，即使在外部污染源减少或受控的情况下，由底泥内源释放的营养盐也将在很长的一段时间内对水体的高营养浓度起到推迟或制约湖泊恢复的效果[3]。由于底泥营养物质的内源释放是水体富营养化的重要因子，而磷作为营养盐中对水体富营养化影响最为关键的物质，因而底泥磷的吸附与解吸特性引起了人们的广泛关注。本文通过对富营养化水体中内源性磷的吸附-解吸特征研究从理论上为进一步认识和理解重污染湖区水-底泥提供了基础资料，为全面认识和治理富营养化湖泊提供了有意义的理论依据，对于研究湖泊富营养化发生机理等具有重要意义。
1 水体底泥中磷素形态及其生物学意义研究
要了解磷的性质，就必须对磷的各组成形态进行研究。底泥中的磷素形态分级方法目前有很多种,通常将底泥中的磷划分为无机磷和有机磷两种形态。无机态磷又被划分为钙磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷、可还原态磷、残渣态磷。而国外学者Herman等[4]将底泥中的磷分为不稳定态磷和难溶态磷。不稳定态磷是指可交换的磷，即可吸附的、易水解或易溶的磷，和易被微生物利用的磷[5]。难溶态磷是指在几十甚至几百年内不会被岩化的磷。磷化学提取剂被人们广泛应用后，Penney[6]等又将底泥中的磷划分为可吸附的磷、与CaCO3结合的磷、被Fe和Al束缚态磷、易提取的生物磷、钙矿物磷和难溶有机磷，而这些不同形态的磷又可被分为无机磷和有机磷两大类。目前，对有机磷（P-Org）的研究进展不大，形态上主要以核酸、核素和磷酯等为主，此外还包括少量吸附态和交换态磷。
不同形态的磷素其化学和生物学特性也是不同的。当磷成为富营养化的限制因子时，易被藻类等浮游植物利用的磷的含量则与水体富营养化的潜在风险有着直接关系[7]。通常，研究人员会用磷的生物有效性对此进行描述[8]。生物有效磷是指可以被藻类直接利用的磷和通过自然发生的过程转化成藻类可以利用的磷[9]。生物有效磷包括直接利用和潜在利用两种磷源，而底泥中潜在利用的磷含量远大于直接利用的磷，即当能够直接被藻类利用的磷减少时，潜在利用的磷便会转化成可直接被藻类利用的磷，以此维持水体富营养化进程。因而，底泥中磷素形态的不同，其对水体富营养化的贡献也是不一样的。所以对底泥中磷素形态及其含量进行测定对于解释湖泊富营养化问题、研究水体中磷的循环、迁移转化、生态效应等行为都具有重要意义。
底泥中磷的形态会由于受到很多因素的影响而发生改变，如湖泊与水库的地理位置、外源污染负荷、周边居民的生产、生活方式，流域土壤背景，水体污染的程度及其水化学性质，如pH、氧化还原电位、温度、营养盐类等，底泥的性质，如量、阳离子交换量、粒径组成以及底泥化学组成等[10,11]。对于这种相对复杂的问题，各国学者研究还不够深入，还需要进一步深入探讨。
2 底泥中磷吸附研究进展
底泥与水体之间磷的交换物理和化学过程交织在一起进行十分复杂，包括了磷的生物循环、含磷颗粒的沉降与再悬浮、溶解态磷的吸附与解析、磷酸盐沉淀与溶解等过程。而磷的吸附-解吸过程则是水体与底泥之间磷交换的一种重要方式。
底泥对磷的吸附与固定，除了通过微生物的同化作用变为有机态磷以外，这一过程还包括了下述三种机制：（1）物理吸附。这一吸附过程通常是可逆的，自由能降低的小，容易被释放。（2）化学吸附。由于水中存在了大量的钙、镁、铁、铝等阳离子，它们与磷酸盐接触会产生某种溶解度很小的化合物，磷酸根离子因为易产生沉淀，所以很容易被固定。（3）物理化学吸附。由于固相表面所带的阴离子，使溶液中的磷酸根离子可以通过离子交换反应而被吸附在固相表面，这种吸附的能量变化介于物理吸附和化学吸附之间，被吸附的磷酸根离子可为其他阴离子所替换出去[12]。
研究表明，底泥对磷的吸附作用除了与其化学组成、粒径等自身性质有关外，还与环境因子pH、Eh、温度、水土比等有关。环境因素对底泥中磷的吸附量造成影响的大小顺序为: 悬浮物浓度>pH>温度>盐度，其中对吸附量影响最大的因素是悬浮物浓度，pH、温度和盐度对吸附量的影响程度相似。底泥对磷酸盐的吸附量与粒径小于0.005mm的颗粒含量呈较好的正相关关系，这充分说明了底泥的吸附作用大多是发生在细小颗粒中，因此，样品中的细颗粒含量越多，底泥中磷的吸附量也就越大[13]。
3 底泥中磷解吸研究进展
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关键词：底泥；磷；吸附；释放
中图分类号：O613.62 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-01-0188-2
水资源是支撑全球社会经济系统发展不可替代的资源，也是人类社会繁荣与发展的保障[1]。水是自然资源的重要组成部分，是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲，水是连接所有生态系统的纽带，自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和循环。因此水在自然环境中，对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。然而近些年来水环境污染问题日趋严重，江河湖海等水环境质量不断地恶化，而影响水质恶化的主要原因是水体富营养化。多数学者认为氮、磷等营养物质浓度升高，是造成水体富营养化，藻类大量繁殖的原因，而其中又以磷为关键因素。尽管采取了很多措施控制水体外源磷的输入,但却并没有及时有效地抑制住江河湖泊的水质恶化问题,这归因于底泥向水体释放了大量的磷。因此,研究底泥中磷的吸附-解吸及其影响因素对改善水体污染变得尤为重要。
底泥中营养盐的循环在很大程度上影响着水体富营养化的进程。在一般的静水水体中，污染物通过被水体颗粒物的吸附、络合、絮凝及沉降进入底泥里，从而缓解了富营养化的进程，所以，在一定程度上底泥是污染汇，而不是污染源[2]。然而底泥作为湖泊中营养物质积累的重要场所，一旦所处的环境条件被改变了，便会发生间歇性的再生作用，原因是被吸附在底泥中的污染物质通过解吸、溶解、生物分解等作用再次返回水体，形成湖泊营养盐的内源负荷。因此，即使在外部污染源减少或受控的情况下，由底泥内源释放的营养盐也将在很长的一段时间内对水体的高营养浓度起到推迟或制约湖泊恢复的效果[3]。由于底泥营养物质的内源释放是水体富营养化的重要因子，而磷作为营养盐中对水体富营养化影响最为关键的物质，因而底泥磷的吸附与解吸特性引起了人们的广泛关注。本文通过对富营养化水体中内源性磷的吸附-解吸特征研究从理论上为进一步认识和理解重污染湖区水-底泥提供了基础资料，为全面认识和治理富营养化湖泊提供了有意义的理论依据，对于研究湖泊富营养化发生机理等具有重要意义。
1 水体底泥中磷素形态及其生物学意义研究
要了解磷的性质，就必须对磷的各组成形态进行研究。底泥中的磷素形态分级方法目前有很多种,通常将底泥中的磷划分为无机磷和有机磷两种形态。无机态磷又被划分为钙磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷、可还原态磷、残渣态磷。而国外学者Herman等[4]将底泥中的磷分为不稳定态磷和难溶态磷。不稳定态磷是指可交换的磷，即可吸附的、易水解或易溶的磷，和易被微生物利用的磷[5]。难溶态磷是指在几十甚至几百年内不会被岩化的磷。磷化学提取剂被人们广泛应用后，Penney[6]等又将底泥中的磷划分为可吸附的磷、与CaCO3结合的磷、被Fe和Al束缚态磷、易提取的生物磷、钙矿物磷和难溶有机磷，而这些不同形态的磷又可被分为无机磷和有机磷两大类。目前，对有机磷（P-Org）的研究进展不大，形态上主要以核酸、核素和磷酯等为主，此外还包括少量吸附态和交换态磷。
不同形态的磷素其化学和生物学特性也是不同的。当磷成为富营养化的限制因子时，易被藻类等浮游植物利用的磷的含量则与水体富营养化的潜在风险有着直接关系[7]。通常，研究人员会用磷的生物有效性对此进行描述[8]。生物有效磷是指可以被藻类直接利用的磷和通过自然发生的过程转化成藻类可以利用的磷[9]。生物有效磷包括直接利用和潜在利用两种磷源，而底泥中潜在利用的磷含量远大于直接利用的磷，即当能够直接被藻类利用的磷减少时，潜在利用的磷便会转化成可直接被藻类利用的磷，以此维持水体富营养化进程。因而，底泥中磷素形态的不同，其对水体富营养化的贡献也是不一样的。所以对底泥中磷素形态及其含量进行测定对于解释湖泊富营养化问题、研究水体中磷的循环、迁移转化、生态效应等行为都具有重要意义。
底泥中磷的形态会由于受到很多因素的影响而发生改变，如湖泊与水库的地理位置、外源污染负荷、周边居民的生产、生活方式，流域土壤背景，水体污染的程度及其水化学性质，如pH、氧化还原电位、温度、营养盐类等，底泥的性质，如有机质含量、阳离子交换量、粒径组成以及底泥化学组成等[10,11]。对于这种相对复杂的问题，各国学者研究还不够深入，还需要进一步深入探讨。
2 底泥中磷吸附研究进展
底泥与水体之间磷的交换物理和化学过程交织在一起进行十分复杂，包括了磷的生物循环、含磷颗粒的沉降与再悬浮、溶解态磷的吸附与解析、磷酸盐沉淀与溶解等过程。而磷的吸附-解吸过程则是水体与底泥之间磷交换的一种重要方式。
底泥对磷的吸附与固定，除了通过微生物的同化作用变为有机态磷以外，这一过程还包括了下述三种机制：（1）物理吸附。这一吸附过程通常是可逆的，自由能降低的小，容易被释放。（2）化学吸附。由于水中存在了大量的钙、镁、铁、铝等阳离子，它们与磷酸盐接触会产生某种溶解度很小的化合物，磷酸根离子因为易产生沉淀，所以很容易被固定。（3）物理化学吸附。由于固相表面所带的阴离子，使溶液中的磷酸根离子可以通过离子交换反应而被吸附在固相表面，这种吸附的能量变化介于物理吸附和化学吸附之间，被吸附的磷酸根离子可为其他阴离子所替换出去[12]。
研究表明，底泥对磷的吸附作用除了与其化学组成、粒径等自身性质有关外，还与环境因子pH、Eh、温度、水土比等有关。环境因素对底泥中磷的吸附量造成影响的大小顺序为: 悬浮物浓度>pH>温度>盐度，其中对吸附量影响最大的因素是悬浮物浓度，pH、温度和盐度对吸附量的影响程度相似。底泥对磷酸盐的吸附量与粒径小于0.005mm的颗粒含量呈较好的正相关关系，这充分说明了底泥的吸附作用大多是发生在细小颗粒中，因此，样品中的细颗粒含量越多，底泥中磷的吸附量也就越大[13]。
3 底泥中磷解吸研究进展
水资源是支撑全球社会经济系统发展不可替代的资源，也是人类社会繁荣与发展的保障[1]。水是自然资源的重要组成部分，是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲，水是连接所有生态系统的纽带，自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和循环。因此水在自然环境中，对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。然而近些年来水环境污染问题日趋严重，江河湖海等水环境质量不断地恶化，而影响水质恶化的主要原因是水体富营养化。多数学者认为氮、磷等营养物质浓度升高，是造成水体富营养化，藻类大量繁殖的原因，而其中又以磷为关键因素。尽管采取了很多措施控制水体外源磷的输入,但却并没有及时有效地抑制住江河湖泊的水质恶化问题,这归因于底泥向水体释放了大量的磷。因此,研究底泥中磷的吸附-解吸及其影响因素对改善水体污染变得尤为重要。
底泥中营养盐的循环在很大程度上影响着水体富营养化的进程。在一般的静水水体中，污染物通过被水体颗粒物的吸附、络合、絮凝及沉降进入底泥里，从而缓解了富营养化的进程，所以，在一定程度上底泥是污染汇，而不是污染源[2]。然而底泥作为湖泊中营养物质积累的重要场所，一旦所处的环境条件被改变了，便会发生间歇性的再生作用，原因是被吸附在底泥中的污染物质通过解吸、溶解、生物分解等作用再次返回水体，形成湖泊营养盐的内源负荷。因此，即使在外部污染源减少或受控的情况下，由底泥内源释放的营养盐也将在很长的一段时间内对水体的高营养浓度起到推迟或制约湖泊恢复的效果[3]。由于底泥营养物质的内源释放是水体富营养化的重要因子，而磷作为营养盐中对水体富营养化影响最为关键的物质，因而底泥磷的吸附与解吸特性引起了人们的广泛关注。本文通过对富营养化水体中内源性磷的吸附-解吸特征研究从理论上为进一步认识和理解重污染湖区水-底泥提供了基础资料，为全面认识和治理富营养化湖泊提供了有意义的理论依据，对于研究湖泊富营养化发生机理等具有重要意义。
1 水体底泥中磷素形态及其生物学意义研究
要了解磷的性质，就必须对磷的各组成形态进行研究。底泥中的磷素形态分级方法目前有很多种,通常将底泥中的磷划分为无机磷和有机磷两种形态。无机态磷又被划分为钙磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷、可还原态磷、残渣态磷。而国外学者Herman等[4]将底泥中的磷分为不稳定态磷和难溶态磷。不稳定态磷是指可交换的磷，即可吸附的、易水解或易溶的磷，和易被微生物利用的磷[5]。难溶态磷是指在几十甚至几百年内不会被岩化的磷。磷化学提取剂被人们广泛应用后，Penney[6]等又将底泥中的磷划分为可吸附的磷、与CaCO3结合的磷、被Fe和Al束缚态磷、易提取的生物磷、钙矿物磷和难溶有机磷，而这些不同形态的磷又可被分为无机磷和有机磷两大类。目前，对有机磷（P-Org）的研究进展不大，形态上主要以核酸、核素和磷酯等为主，此外还包括少量吸附态和交换态磷。
不同形态的磷素其化学和生物学特性也是不同的。当磷成为富营养化的限制因子时，易被藻类等浮游植物利用的磷的含量则与水体富营养化的潜在风险有着直接关系[7]。通常，研究人员会用磷的生物有效性对此进行描述[8]。生物有效磷是指可以被藻类直接利用的磷和通过自然发生的过程转化成藻类可以利用的磷[9]。生物有效磷包括直接利用和潜在利用两种磷源，而底泥中潜在利用的磷含量远大于直接利用的磷，即当能够直接被藻类利用的磷减少时，潜在利用的磷便会转化成可直接被藻类利用的磷，以此维持水体富营养化进程。因而，底泥中磷素形态的不同，其对水体富营养化的贡献也是不一样的。所以对底泥中磷素形态及其含量进行测定对于解释湖泊富营养化问题、研究水体中磷的循环、迁移转化、生态效应等行为都具有重要意义。
底泥中磷的形态会由于受到很多因素的影响而发生改变，如湖泊与水库的地理位置、外源污染负荷、周边居民的生产、生活方式，流域土壤背景，水体污染的程度及其水化学性质，如pH、氧化还原电位、温度、营养盐类等，底泥的性质，如有机质含量、阳离子交换量、粒径组成以及底泥化学组成等[10,11]。对于这种相对复杂的问题，各国学者研究还不够深入，还需要进一步深入探讨。
2 底泥中磷吸附研究进展
底泥与水体之间磷的交换物理和化学过程交织在一起进行十分复杂，包括了磷的生物循环、含磷颗粒的沉降与再悬浮、溶解态磷的吸附与解析、磷酸盐沉淀与溶解等过程。而磷的吸附-解吸过程则是水体与底泥之间磷交换的一种重要方式。
底泥对磷的吸附与固定，除了通过微生物的同化作用变为有机态磷以外，这一过程还包括了下述三种机制：（1）物理吸附。这一吸附过程通常是可逆的，自由能降低的小，容易被释放。（2）化学吸附。由于水中存在了大量的钙、镁、铁、铝等阳离子，它们与磷酸盐接触会产生某种溶解度很小的化合物，磷酸根离子因为易产生沉淀，所以很容易被固定。（3）物理化学吸附。由于固相表面所带的阴离子，使溶液中的磷酸根离子可以通过离子交换反应而被吸附在固相表面，这种吸附的能量变化介于物理吸附和化学吸附之间，被吸附的磷酸根离子可为其他阴离子所替换出去[12]。
研究表明，底泥对磷的吸附作用除了与其化学组成、粒径等自身性质有关外，还与环境因子pH、Eh、温度、水土比等有关。环境因素对底泥中磷的吸附量造成影响的大小顺序为: 悬浮物浓度>pH>温度>盐度，其中对吸附量影响最大的因素是悬浮物浓度，pH、温度和盐度对吸附量的影响程度相似。底泥对磷酸盐的吸附量与粒径小于0.005mm的颗粒含量呈较好的正相关关系，这充分说明了底泥的吸附作用大多是发生在细小颗粒中，因此，样品中的细颗粒含量越多，底泥中磷的吸附量也就越大[13]。
3 底泥中磷解吸研究进展
水资源是支撑全球社会经济系统发展不可替代的资源，也是人类社会繁荣与发展的保障[1]。水是自然资源的重要组成部分，是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲，水是连接所有生态系统的纽带，自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和循环。因此水在自然环境中，对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。然而近些年来水环境污染问题日趋严重，江河湖海等水环境质量不断地恶化，而影响水质恶化的主要原因是水体富营养化。多数学者认为氮、磷等营养物质浓度升高，是造成水体富营养化，藻类大量繁殖的原因，而其中又以磷为关键因素。尽管采取了很多措施控制水体外源磷的输入,但却并没有及时有效地抑制住江河湖泊的水质恶化问题,这归因于底泥向水体释放了大量的磷。因此,研究底泥中磷的吸附-解吸及其影响因素对改善水体污染变得尤为重要。
底泥中营养盐的循环在很大程度上影响着水体富营养化的进程。在一般的静水水体中，污染物通过被水体颗粒物的吸附、络合、絮凝及沉降进入底泥里，从而缓解了富营养化的进程，所以，在一定程度上底泥是污染汇，而不是污染源[2]。然而底泥作为湖泊中营养物质积累的重要场所，一旦所处的环境条件被改变了，便会发生间歇性的再生作用，原因是被吸附在底泥中的污染物质通过解吸、溶解、生物分解等作用再次返回水体，形成湖泊营养盐的内源负荷。因此，即使在外部污染源减少或受控的情况下，由底泥内源释放的营养盐也将在很长的一段时间内对水体的高营养浓度起到推迟或制约湖泊恢复的效果[3]。由于底泥营养物质的内源释放是水体富营养化的重要因子，而磷作为营养盐中对水体富营养化影响最为关键的物质，因而底泥磷的吸附与解吸特性引起了人们的广泛关注。本文通过对富营养化水体中内源性磷的吸附-解吸特征研究从理论上为进一步认识和理解重污染湖区水-底泥提供了基础资料，为全面认识和治理富营养化湖泊提供了有意义的理论依据，对于研究湖泊富营养化发生机理等具有重要意义。
1 水体底泥中磷素形态及其生物学意义研究
要了解磷的性质，就必须对磷的各组成形态进行研究。底泥中的磷素形态分级方法目前有很多种,通常将底泥中的磷划分为无机磷和有机磷两种形态。无机态磷又被划分为钙磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷、可还原态磷、残渣态磷。而国外学者Herman等[4]将底泥中的磷分为不稳定态磷和难溶态磷。不稳定态磷是指可交换的磷，即可吸附的、易水解或易溶的磷，和易被微生物利用的磷[5]。难溶态磷是指在几十甚至几百年内不会被岩化的磷。磷化学提取剂被人们广泛应用后，Penney[6]等又将底泥中的磷划分为可吸附的磷、与CaCO3结合的磷、被Fe和Al束缚态磷、易提取的生物磷、钙矿物磷和难溶有机磷，而这些不同形态的磷又可被分为无机磷和有机磷两大类。目前，对有机磷（P-Org）的研究进展不大，形态上主要以核酸、核素和磷酯等为主，此外还包括少量吸附态和交换态磷。
不同形态的磷素其化学和生物学特性也是不同的。当磷成为富营养化的限制因子时，易被藻类等浮游植物利用的磷的含量则与水体富营养化的潜在风险有着直接关系[7]。通常，研究人员会用磷的生物有效性对此进行描述[8]。生物有效磷是指可以被藻类直接利用的磷和通过自然发生的过程转化成藻类可以利用的磷[9]。生物有效磷包括直接利用和潜在利用两种磷源，而底泥中潜在利用的磷含量远大于直接利用的磷，即当能够直接被藻类利用的磷减少时，潜在利用的磷便会转化成可直接被藻类利用的磷，以此维持水体富营养化进程。因而，底泥中磷素形态的不同，其对水体富营养化的贡献也是不一样的。所以对底泥中磷素形态及其含量进行测定对于解释湖泊富营养化问题、研究水体中磷的循环、迁移转化、生态效应等行为都具有重要意义。
底泥中磷的形态会由于受到很多因素的影响而发生改变，如湖泊与水库的地理位置、外源污染负荷、周边居民的生产、生活方式，流域土壤背景，水体污染的程度及其水化学性质，如pH、氧化还原电位、温度、营养盐类等，底泥的性质，如有机质含量、阳离子交换量、粒径组成以及底泥化学组成等[10,11]。对于这种相对复杂的问题，各国学者研究还不够深入，还需要进一步深入探讨。
2 底泥中磷吸附研究进展
底泥与水体之间磷的交换物理和化学过程交织在一起进行十分复杂，包括了磷的生物循环、含磷颗粒的沉降与再悬浮、溶解态磷的吸附与解析、磷酸盐沉淀与溶解等过程。而磷的吸附-解吸过程则是水体与底泥之间磷交换的一种重要方式。
底泥对磷的吸附与固定，除了通过微生物的同化作用变为有机态磷以外，这一过程还包括了下述三种机制：（1）物理吸附。这一吸附过程通常是可逆的，自由能降低的小，容易被释放。（2）化学吸附。由于水中存在了大量的钙、镁、铁、铝等阳离子，它们与磷酸盐接触会产生某种溶解度很小的化合物，磷酸根离子因为易产生沉淀，所以很容易被固定。（3）物理化学吸附。由于固相表面所带的阴离子，使溶液中的磷酸根离子可以通过离子交换反应而被吸附在固相表面，这种吸附的能量变化介于物理吸附和化学吸附之间，被吸附的磷酸根离子可为其他阴离子所替换出去[12]。
研究表明，底泥对磷的吸附作用除了与其化学组成、粒径等自身性质有关外，还与环境因子pH、Eh、温度、水土比等有关。环境因素对底泥中磷的吸附量造成影响的大小顺序为: 悬浮物浓度>pH>温度>盐度，其中对吸附量影响最大的因素是悬浮物浓度，pH、温度和盐度对吸附量的影响程度相似。底泥对磷酸盐的吸附量与粒径小于0.005mm的颗粒含量呈较好的正相关关系，这充分说明了底泥的吸附作用大多是发生在细小颗粒中，因此，样品中的细颗粒含量越多，底泥中磷的吸附量也就越大[13]。
3 底泥中磷解吸研究进展
水资源是支撑全球社会经济系统发展不可替代的资源，也是人类社会繁荣与发展的保障[1]。水是自然资源的重要组成部分，是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲，水是连接所有生态系统的纽带，自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和循环。因此水在自然环境中，对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。然而近些年来水环境污染问题日趋严重，江河湖海等水环境质量不断地恶化，而影响水质恶化的主要原因是水体富营养化。多数学者认为氮、磷等营养物质浓度升高，是造成水体富营养化，藻类大量繁殖的原因，而其中又以磷为关键因素。尽管采取了很多措施控制水体外源磷的输入,但却并没有及时有效地抑制住江河湖泊的水质恶化问题,这归因于底泥向水体释放了大量的磷。因此,研究底泥中磷的吸附-解吸及其影响因素对改善水体污染变得尤为重要。
底泥中营养盐的循环在很大程度上影响着水体富营养化的进程。在一般的静水水体中，污染物通过被水体颗粒物的吸附、络合、絮凝及沉降进入底泥里，从而缓解了富营养化的进程，所以，在一定程度上底泥是污染汇，而不是污染源[2]。然而底泥作为湖泊中营养物质积累的重要场所，一旦所处的环境条件被改变了，便会发生间歇性的再生作用，原因是被吸附在底泥中的污染物质通过解吸、溶解、生物分解等作用再次返回水体，形成湖泊营养盐的内源负荷。因此，即使在外部污染源减少或受控的情况下，由底泥内源释放的营养盐也将在很长的一段时间内对水体的高营养浓度起到推迟或制约湖泊恢复的效果[3]。由于底泥营养物质的内源释放是水体富营养化的重要因子，而磷作为营养盐中对水体富营养化影响最为关键的物质，因而底泥磷的吸附与解吸特性引起了人们的广泛关注。本文通过对富营养化水体中内源性磷的吸附-解吸特征研究从理论上为进一步认识和理解重污染湖区水-底泥提供了基础资料，为全面认识和治理富营养化湖泊提供了有意义的理论依据，对于研究湖泊富营养化发生机理等具有重要意义。
1 水体底泥中磷素形态及其生物学意义研究
要了解磷的性质，就必须对磷的各组成形态进行研究。底泥中的磷素形态分级方法目前有很多种,通常将底泥中的磷划分为无机磷和有机磷两种形态。无机态磷又被划分为钙磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷、可还原态磷、残渣态磷。而国外学者Herman等[4]将底泥中的磷分为不稳定态磷和难溶态磷。不稳定态磷是指可交换的磷，即可吸附的、易水解或易溶的磷，和易被微生物利用的磷[5]。难溶态磷是指在几十甚至几百年内不会被岩化的磷。磷化学提取剂被人们广泛应用后，Penney[6]等又将底泥中的磷划分为可吸附的磷、与CaCO3结合的磷、被Fe和Al束缚态磷、易提取的生物磷、钙矿物磷和难溶有机磷，而这些不同形态的磷又可被分为无机磷和有机磷两大类。目前，对有机磷（P-Org）的研究进展不大，形态上主要以核酸、核素和磷酯等为主，此外还包括少量吸附态和交换态磷。
不同形态的磷素其化学和生物学特性也是不同的。当磷成为富营养化的限制因子时，易被藻类等浮游植物利用的磷的含量则与水体富营养化的潜在风险有着直接关系[7]。通常，研究人员会用磷的生物有效性对此进行描述[8]。生物有效磷是指可以被藻类直接利用的磷和通过自然发生的过程转化成藻类可以利用的磷[9]。生物有效磷包括直接利用和潜在利用两种磷源，而底泥中潜在利用的磷含量远大于直接利用的磷，即当能够直接被藻类利用的磷减少时，潜在利用的磷便会转化成可直接被藻类利用的磷，以此维持水体富营养化进程。因而，底泥中磷素形态的不同，其对水体富营养化的贡献也是不一样的。所以对底泥中磷素形态及其含量进行测定对于解释湖泊富营养化问题、研究水体中磷的循环、迁移转化、生态效应等行为都具有重要意义。
底泥中磷的形态会由于受到很多因素的影响而发生改变，如湖泊与水库的地理位置、外源污染负荷、周边居民的生产、生活方式，流域土壤背景，水体污染的程度及其水化学性质，如pH、氧化还原电位、温度、营养盐类等，底泥的性质，如量、阳离子交换量、粒径组成以及底泥化学组成等[10,11]。对于这种相对复杂的问题，各国学者研究还不够深入，还需要进一步深入探讨。
2 底泥中磷吸附研究进展
底泥与水体之间磷的交换物理和化学过程交织在一起进行十分复杂，包括了磷的生物循环、含磷颗粒的沉降与再悬浮、溶解态磷的吸附与解析、磷酸盐沉淀与溶解等过程。而磷的吸附-解吸过程则是水体与底泥之间磷交换的一种重要方式。
底泥对磷的吸附与固定，除了通过微生物的同化作用变为有机态磷以外，这一过程还包括了下述三种机制：（1）物理吸附。这一吸附过程通常是可逆的，自由能降低的小，容易被释放。（2）化学吸附。由于水中存在了大量的钙、镁、铁、铝等阳离子，它们与磷酸盐接触会产生某种溶解度很小的化合物，磷酸根离子因为易产生沉淀，所以很容易被固定。（3）物理化学吸附。由于固相表面所带的阴离子，使溶液中的磷酸根离子可以通过离子交换反应而被吸附在固相表面，这种吸附的能量变化介于物理吸附和化学吸附之间，被吸附的磷酸根离子可为其他阴离子所替换出去[12]。
研究表明，底泥对磷的吸附作用除了与其化学组成、粒径等自身性质有关外，还与环境因子pH、Eh、温度、水土比等有关。环境因素对底泥中磷的吸附量造成影响的大小顺序为: 悬浮物浓度>pH>温度>盐度，其中对吸附量影响最大的因素是悬浮物浓度，pH、温度和盐度对吸附量的影响程度相似。底泥对磷酸盐的吸附量与粒径小于0.005mm的颗粒含量呈较好的正相关关系，这充分说明了底泥的吸附作用大多是发生在细小颗粒中，因此，样品中的细颗粒含量越多，底泥中磷的吸附量也就越大[13]。
3 底泥中磷解吸研究进展
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