當(dāng)前我國河流水質(zhì)改善明顯，但是湖庫治理“遇到了前所未有的難題”。特別是湖庫的藻類生物量一直沒有明顯的降低，湖庫富營養(yǎng)化已經(jīng)成為我國水環(huán)境治理中的重中之重。隨著外源磷的輸入得到有效控制，內(nèi)源磷在藻華生消過程中扮演著越來越重要的角色。大量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，即使在溶解性磷極低的條件下，富營養(yǎng)化湖泊中的藻華不僅沒有受到限制，甚至呈現(xiàn)出日益擴張的趨勢。因此，厘清富營養(yǎng)化湖泊中內(nèi)源磷（藻源磷、懸浮顆粒物磷及沉積物磷）的形態(tài)轉(zhuǎn)化過程對理解藻華維持機制尤為重要，然而相關(guān)研究還比較薄弱。

最近，中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所環(huán)境地球化學(xué)國家重點實驗室陳敬安研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊，綜合運用化學(xué)連續(xù)提取、核磁共振波譜 (³¹P NMR)、酶水解和16S rRNA等技術(shù)表征了典型富營養(yǎng)化湖泊不同季節(jié)的多介質(zhì)樣品（藻類、懸浮顆粒物和沉積物）中磷的賦存形態(tài)的時空動態(tài)特征，在此基礎(chǔ)上，探討了內(nèi)源磷的形態(tài)轉(zhuǎn)化和地球化學(xué)循環(huán)過程。結(jié)果表明：（1）藻類、懸浮顆粒物和沉積物的磷組成主要包括正磷酸鹽、正磷酸單脂、正磷酸二脂和焦磷酸鹽。（2）堿性磷酸酶活性及二脂磷/單脂磷比值等分析顯示，冬季和夏季懸浮顆粒物單脂磷、二脂磷的礦化程度明顯高于春季。（3）在冬季，來源于懸浮顆粒物有機磷的礦化的溶解性無機磷主要以正磷酸鹽和焦磷酸鹽儲存在藻類體內(nèi)，而春季藻類主要依賴自身儲存的無機磷供給生長繁殖所需，到了夏季，藻類水華所需的磷則主要來自懸浮顆粒物有機磷的礦化。上述成果深化了對富營養(yǎng)化湖泊內(nèi)源磷循環(huán)與藻類生消關(guān)系的科學(xué)認識，可為我國湖庫富營養(yǎng)化治理工作提供理論指導(dǎo)。

圖1 富營養(yǎng)化湖泊內(nèi)源磷循環(huán)與藻華維持機制

上述成果在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域重要期刊Water Research上發(fā)表。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃（2021YFC3201000），國家自然科學(xué)基金（41977296, 42277253），中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項 (XDB40020401）和中科院青促會（2019389）等項目資助。

論文信息: Jin, Z., Liao, P., Jaisi, D., Wang, D., Wang, J., Wang, H., Jiang S., Yang, J., Qiu, S., Chen, J. Suspended phosphorus sustains algal blooms in a dissolved-depleted lake. Water Res., 2023, doi: 10.1016/j.watres.2023.120134

論文鏈接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135423005705.

來源：環(huán)境地球化學(xué)國家重點實驗室 陳敬安課題組