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1、通过水生植物碎片促进磷吸附到沉淀物S.T.Dua,b,J.L.Shentub,B.F.Luoa,I.H.Shamsia,X.Y.Lina,Y.S.Zhanga,C.W.Jina,∗a环境治理与生态系统健康MOE重点实验室，环境与资源科学学院，浙江大学，杭州310058，中国b环境科学与工程学院，浙江工商大学，杭州310035，中国摘要：湖泊与河流中水生植物碎片可能影响水-沉淀系统磷通量。本项目通过在50g沉淀物和2L具有不同初始浓度SRP（可溶解的活性磷）上覆水所组成的系统中添加水生植物碎片或特定的植物组成成分（纤维素或

2、葡萄糖）来研究其对磷吸附的影响。在30℃温度下,处理18天后，与没有植物碎片的处理组相比，4g植物碎片处理组中，SRP在初始浓度为0.5和2mgL-1SRP上覆水中分别下降了41﹪和53﹪。纤维素和葡萄糖处理与植物碎片处理的实验结果相似。当水-沉淀系统灭菌后，纤维素和葡萄糖处理降低SRP作用消失。此外，在没有灭菌的系统中，葡萄糖处理后，沉淀物微生物生物碳及磷显著提高。尽管沉淀物中总磷含量随处理的葡萄糖浓度的增加而增加，但水溶性的磷和与铁接合的无机磷明显减少。我们的结果表明水系统中，短期残留的植物碎片通过微生物吸收磷和稳定

3、沉积物磷的调节机制降低上覆水SRP。关键词：纤维素、葡萄糖、微生物、沉淀物、磷、植物碎片1.引言水体富营养化已经在全球范围内变成了严重的环境问题[1,2]。严重的水华是由于富营养化不仅导致水体不好的味道和气味，而且也会导致供给过滤的问题和后来的公共卫生健康卫生[3]。因此，对于促进水体富营养化的因素的问题在近十年中已经得到了广泛的研究。水体中可利用的P被认为是造成水体富营养化的一个重要的因素[4-6]。覆水中的可利用的P总量主要取决于以下两个过程：外部的磷负荷以及沉积物和覆水中的磷交换。后面一个过程得到了很多研究者的特别

4、重视，因为沉淀物可以作为覆水中的P负荷和P沉降[7]。外部的P负荷促进了藻类爆发，然而外部P沉降促进水体质量[8]。因此，许多研究者已经重视调查沉淀物/水体交界面的影响P含量变化的因素的研究[9-11]。传统意义上说，沉淀物和水体交界面的磷循环被认为是一个非生物过程[12]。目前，已经有证据表明受微生物调节的生物过程参与了磷循环[13-15]。因此，所有影响微生物的生长的因素会影响沉淀物和水中的磷循环。大多数的湖泊和河流分布着很多水生植物。例如，根据顾等人[16]的调查，中国太湖东部地区的水生植物的面积，超过总水体面积的

5、70%。因为净化性能与水柱中的水生植物对营养物质的吸收有关，从而在很多情况下，水生植物的吸附作用得到了促进。这种吸附在浅水湖泊和河流中尤其得到促进，这些湖泊中有超过50%的总水体面积被水生植物所覆盖[17]。多数水生植物是草本的，因此他们的生命周期通常在几个月之内完成。在受控制的湖泊和河流中，在水生植物最大生物量的时候收割水生植物可以除去原先植物吸收得到的营养。然而，在不受控制的湖泊和河流中（在中国很普遍），在死亡后，腐烂过程中产生小的有机混合物后，水生植物仍然残留在水系统中[18,19]。这些小的有机化合物可以作为微生

6、物生长的碳源。因此，残留在水体系统中的植物碎片可能会改变微生物调节沉淀物和覆水中的磷通量。目前，只有有限的信息可以利用来支撑这一假设。PH7.64TP（mgkg-1）555TN(gkg-1)1.91LOI(%)3.02CEC(cmolkg-1)23.02表1.测试沉淀物的基本的物理-化学性质在这次研究中，沉淀物取自覆有大量水生植物的湖泊中，其用来调查植物碎片对沉淀物和覆水中的磷通量的影响。微生物是否调节这一行为也得到了检查。2.材料和方法2.1沉淀物收集与表征太湖（119◦54’–120◦36’N,30◦56’–31。3

7、3’E)坐落于长江三角洲并且拥有2338km2表面积[20]。用于现在的研究的沉淀物，是从太湖东北部的公湖地区采集的，其拥有176km2表面积并且平均深度为1.8m。由于风和水中的运输船只产生的波动，使得这一地区的水经常激动。那些因素使得氧气很容易溶解到水中[21]。沉淀物样品是在2008年五月采集的。选择了覆有很厚的水生植物的样品区域。水生植物主要包括AlternantheraphiloxeroidesGrise,Potamogetonmalaianus,NymaphoidespeltataandMyriophyllu

8、mspicatumL.沉淀物样品的收集和准备如JIN等人所述[21]。表面沉淀物（0-10cm）是用彼得森抓斗式取样器采集，立即储存在冰盒（<4℃）中并且待会实验室。沉淀物然后被冻干和平整，通过1.8mm的尼龙筛并且储存在4℃下以备后续的实验。在这次研究的所有实验都是在有氧条件下进行的。沉淀物的pH是在1:1.25的