第四章海洋磷循环介绍
生物地球化学循环的机制
生物地球化学循环的机制生物地球化学循环是指在地球上生物体与环境之间进行物质和能量交换的过程。
它是维持生态系统稳定运行的重要机制，包括碳循环、氮循环和磷循环等。
下面将逐一介绍这些循环的机制。
一、碳循环碳是生物体中最重要的元素之一，它以有机物的形式存在于地球上的各种生物体中。
碳循环通过光合作用和呼吸过程，将二氧化碳转化为有机物，然后再通过呼吸作用将有机物中的碳释放为二氧化碳，完成了有机碳的循环。
光合作用是碳循环的关键过程之一。
在光合作用中，植物通过吸收二氧化碳和太阳能，合成有机物，同时释放氧气。
这些有机物可以成为植物生长和发育的能量来源，也可以被其他生物摄入，构成食物链。
当植物和其他生物呼吸时，有机物中的碳会被氧化成二氧化碳，释放到大气中，从而形成了碳循环的闭合。
二、氮循环氮是构成生物体蛋白质和核酸的重要元素，但大气中的氮以氮气（N2）的形式存在，无法被绝大多数生物直接利用。
因此，氮循环主要是通过一系列复杂的转化过程来完成。
主要的转化包括氮固定、氨化、硝化和反硝化等。
氮固定是将大气中的氮转化为可供生物利用的氮化合物的过程。
某些特定的细菌（如根瘤菌和蓝藻）能够进行氮固定，将氮气转化为氨或亚硝酸盐等化合物。
其他生物则通过摄入植物或其他含有氮化合物的生物来获得可利用的氮。
氨化是将有机氮转化为无机氮的过程，由分解细菌负责。
它们将有机物中的氮分解为氨或氨离子，并释放到土壤中。
硝化是将氨和亚硝酸盐氧化为硝酸盐的过程，由氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌共同完成。
反硝化是将硝酸盐还原为氮气（N2）的过程，通过反硝化细菌来完成。
这样，氮的循环就完成了闭合。
三、磷循环磷是构成生物体核酸、ATP和磷脂等生物分子的重要元素，但磷在环境中的含量较少。
磷循环主要通过地球表层的溶解态磷和颗粒态磷之间的相互转化来完成。
溶解态磷主要来自于植物和动物的排泄物、腐殖物和溶解氧化物等。
溶解态磷可以被植物摄取利用，通过食物链传递给其他生物。
而颗粒态磷主要来自于岩石和土壤中的矿物质。
生物地球化学循环知识点总结
生物地球化学循环知识点总结生物地球化学循环是指地球上生物体内元素的循环过程，包括碳循环、氮循环、磷循环等。
这些元素在生态系统中的循环起着至关重要的作用。
本文将对生物地球化学循环的相关知识点进行总结。
一、碳循环1. 植物吸收二氧化碳：植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，将其转化为有机物并释放氧气。
2. 呼吸作用：植物和动物进行呼吸作用，将有机物氧化成二氧化碳，释放能量。
3. 死亡和分解：生物死亡后，其体内的有机物经过分解作用释放出二氧化碳。
4. 化石燃料燃烧：煤、石油等化石燃料的燃烧会释放大量二氧化碳，导致大气中二氧化碳浓度上升。
5. 海洋吸收二氧化碳：海洋中的浮游植物吸收二氧化碳，海洋也是碳库之一。
6. 碳储存：植物通过光合作用将碳储存在地下或水体中，形成碳储库。
二、氮循环1. 氮固定：部分细菌能够将空气中的氮气转化为植物可利用的形式，即氨或硝酸盐。
2. 植物吸收氮：植物通过根系吸收土壤中的含氮化合物，作为生长的营养源。
3. 食物链传递：植物被动物摄食后，氮元素通过食物链传递到更高级别的消费者体内。
4. 生物死亡和分解：生物死亡后，分解细菌将蛋白质分解为氨，返回到环境中。
5. 脱氮作用：一些细菌能够将硝酸盐还原为氮气，从而释放到大气中。
6. 氮沉积：氮通过大气和降水进入土壤、水体中，形成氮的沉积物。
三、磷循环1. 磷吸收：植物通过根系吸收土壤中的磷酸盐，作为生长的重要营养源。
2. 食物链传递：磷元素经由食物链传递到更高级别的消费者体内。
3. 生物死亡和分解：生物死亡后，分解细菌将有机磷化合物分解成磷酸盐，并返回到环境中。
4. 沉积和矿化：部分磷酸盐会在水体中沉积形成矿物质，经过矿化作用再次释放出可利用的磷酸盐。
5. 土壤侵蚀：土壤侵蚀会导致磷酸盐从陆地流入水体，造成水体富营养化。
四、其他地球化学循环除了碳循环、氮循环和磷循环以外，地球上还存在着其他重要的地球化学循环。
1. 水循环：地球上的水在大气、陆地和海洋之间进行循环，包括蒸发、降水、地表径流等。
第四章 海洋磷循环
氢研究报道较少。 Gassmann（1994）首次从德国汉堡
港底层淡水河及北海底层海水未过滤水体中检测到了吸 附于颗粒物上的磷化氢，而在过滤后的海水中未测出磷 化氢。 研究者们均认为水环境中的磷化氢绝大部分以基 质结合态磷化氢吸附于颗粒物表面。
磷化氢在海洋磷循环中的作用
传统的磷生物地球化学循环理论，主要关注
由于受样品采集、保存、和检验等技术的限制,早 期的分析方法使磷化氢的存在一直存在争议。1988 年,
Dévai (1988)等学者采用 GC/MS 技术首次报道了污水
处理厂污泥和浅水湖泊沉积物释放的磷化氢(Devai et al., 1988)。Gassmman et al. (1993) 采用 GC/FPD 检 测技术,通过毛细管色谱柱对磷化氢进行低温冷阱富集, 很大地提高了磷化氢检测的灵敏度。近年来,研究者采
沉积物中的还原态磷可在微生物作用下（伴随硫酸 盐的还原等），被氧化为磷酸盐；或以磷化氢的形
式释放到上层水体中，部分会进入大气环境中；土
壤中的还原态磷也可以被微生物最终氧化为生物可 利用的磷酸盐而被植物吸收利用或直接被植物吸收 利用。
磷在海洋中的停留时间及周转速率
海洋中P的停留时间（residence time）
磷化氢的环境效应
磷化氢可以作为磷在大气中迁移的载体参与到磷循环。
尽管其在大气中的磷化氢的平均寿命相对较短，但由
于光照条件的时限性，仍能够存在于夜间和多云的白 天，这些发现改变了过去对磷循环的不成熟的认识— —大气中的磷是附着在大气飘尘或降尘颗粒物上的无 机磷酸盐。
沉积物中的磷化氢由于海水的高盐度及扰动等因素，有
通过实验证实金属腐蚀可以产生磷化氢。
• 全球每年可通过闪电形成8.3×105 kg 磷化氢并释放到大气 中。Glindemann et al.（2004）模拟闪电进行实验并推测含磷 酸盐的有机物受闪电作用后，在还原环境中可形成磷化氢。
海洋环境中的营养盐循环与控制
海洋环境中的营养盐循环与控制海洋环境是生命的摇篮，它占地球表面的71%。
海洋中养分循环是其生命活动的重要组成部分。
海洋中的营养物质包括氮、磷、硅等元素，它们是生物体内进行结构构造、新陈代谢和能量代谢的重要元素。
一、海洋生态系统基本结构海洋生态系统由生物组成，包括浮游植物、鱼类等各种生物。
海洋生态系统的基本结构是生物来源与生物循环。
生物的来源是光合作用，生物循环是生物的新陈代谢和生物之间的相互作用。
二、营养盐的循环过程与影响因素1. 氮循环：氮是构成生物物质的重要元素之一，海洋中氮存在于氮气、亚硝酸盐、硝酸盐、氨、尿素等形式中。
氮循环包括氮的生物固定、氧化还原和氮的转化等过程。
氮的生物固定主要通过光合作用中的氮素关键酶——含铁质蛋白催化。
氮的还原和氧化由许多细菌、真菌和原生动物参与。
硝酸盐和亚硝酸盐中的氮被还原为氮气释放到大气中并被大气循环。
2. 磷循环：磷在生物体内是以骨骼、鳞片、核酸等形式存在。
海洋中磷的主要来源是来自陆地水体的入流、由海底溶解物和沉积物核发的磷以及来自生物体的代谢废物。
磷的循环主要包括生物固定、微生物矿化和磷的转化等过程。
3. 硅循环：硅是海洋浮游植物细胞壁组成的主要元素之一，海洋中硅的来源和循环和磷类似。
海洋中硅主要存在于溶解态和生物体中。
硅的循环主要包括溶解态硅的吸收、硅藻的生物固定和硅的转化等。
三、营养盐控制的关键技术与方法营养盐的过度积累会导致藻类暴发，引起生态失衡。
因此，营养盐的控制是海洋生态系统管理中的一项关键技术。
下面列举几种关键技术和方法。
1. 技术措施- 沿岸排污量减少- 排放水体处理- 营养盐通量控制等2. 生物措施- 生态工程修复- 海洋生物采集等3. 综合措施- 针对不同区域制定差异化管理制度- 通过常规监测检查控制工作的落实情况总之，海洋生态系统中营养元素的循环和控制是海洋生态系统维持和改善的必要条件。
它需要科学家们和海洋管理者们共同努力。
未来的研究将着重于生态系统的可持续发展和生态工程的应用。
磷循环与磷资源保护
磷循环与磷资源保护作为一种关键的营养元素，磷（Phosphorus）在生态系统中发挥着重要作用。
它是构成DNA、RNA和ATP等生命必需的分子的基础，并参与能量传递、化学反应的催化以及细胞膜结构的稳定等生理过程。
然而，近年来，随着全球人口的急剧增长和农业、工业的快速发展，磷资源的过度开采和不合理利用导致了磷循环的混乱和磷资源的匮乏。
本文将就磷循环与磷资源保护的重要性展开论述，并探讨相关的解决方法。
磷循环是指磷在自然界中的循环过程。
磷通常以无机磷的形式存在于土壤、岩石和水体中，通过植物的吸收和食物链的传递进入动物体内，最终通过死亡、腐败和排泄等方式返还到土壤和水体中。
不断循环的磷在各层级的生物体中起着关键的作用，维持着生态系统的平衡和稳定。
然而，随着人类活动的增加，磷循环面临着严重的威胁。
首先是磷资源的过度开采和浪费。
磷矿石的开采对环境造成了严重的破坏，同时由于农业、工业和家庭的不合理利用，大量的磷被浪费掉，导致了磷资源的匮乏。
其次是农业的过度施肥。
大规模的农田施肥过程中，化肥中的磷无法完全被作物吸收利用，一部分会随着水流和土壤侵蚀进入水体中，引发水体富营养化等环境问题。
为了保护磷资源并实现磷循环的良性发展，我们需要采取一系列的措施。
首先是加强磷资源的合理开采和利用。
政府和相关部门应加强对磷矿资源的管理，制定合理的开采政策，推动磷矿开采技术的进步，减少矿石的浪费。
其次是推广可持续的农业生产方式。
减少农田施肥过程中的磷损失，可以通过科学施肥、优化农田排水系统等方式实现。
此外，农业废弃物的有效利用也是减少对磷资源需求的重要途径，适度利用农业废弃物制作有机肥料，实现磷资源的循环利用。
除了以上的措施，教育宣传也是保护磷资源的重要环节。
加强公众对磷资源重要性和磷循环的认识，引导公众养成节约磷资源的习惯。
此外，科学研究也应加强，不断提高磷资源的利用效率和磷循环的科学性。
总之，磷循环与磷资源保护对于维护生态环境和人类可持续发展具有重要的意义。
磷循环
蛋白质
2004年安徽阜阳出现著名 的“大头婴儿”事件。 据该市县级以上医疗机构 核查统计，从2003年5月以来， 因食用劣质奶粉出现营养不良 综合征共171例，死亡13例， 病死率7.6％。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
H 甘氨酸 CH3 CH3
NH2 C
H
COOH
CH
NH2 C COOH CH3 CH3 CH
核糖
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
核苷酸分子的连接：
A
T
T
A
G
C
C
G
一般DNA由 2 条核苷酸链组成 而RNA由 1 条核苷酸链组成
核酸在细胞中的分布
DNA:主要分布在细胞核中，少量存
核 酸
在于线粒体、叶绿体内。
RNA:主要分布在细胞质中
磷脂
磷脂是一类含磷的脂类化合物，它广泛 存在子动植物组织中，是构成细胞的重要组成 部分。主要存在于动物的脑、肝、蛋黄和植物 种子中。常见的磷脂，多属于磷酸甘油酯。
R CH COOH NH2
-
R CH COOH NH3+
+OH
+H+
R CH COONH3
+
+OH
-
R CH COONH2
+H+
pH<pI 阳离子
pH=pI 氨基酸的兼性离子
pH>pI 阴离子
肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。 两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基 酸缩合则形成三肽…… 由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽 (oligopeptide)，由更多的氨基酸相连形成的 肽称多肽(polypeptide)。 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团 不全，被称为氨基酸残基(residue)。
海洋生态系统的生物地球化学过程
海洋生态系统的生物地球化学过程海洋生态系统是地球上最大的生态系统之一，涵盖了广阔的海洋领域。
这些系统中的生物地球化学过程对地球的生态平衡和气候调节起着至关重要的作用。
本文将探讨海洋生态系统中的生物地球化学过程及其重要性。
一、海洋生态系统概述海洋覆盖了地球表面约71%，是地球上最大的水域。
海洋生态系统包括了各种生物群落、海洋食物链以及物质循环网络。
这些生态系统通过不同的生物地球化学过程保持着生态平衡，影响着全球的碳循环、氧气产生和气候变化等。
二、碳循环和海洋生态系统碳循环是海洋生态系统中最重要的生物地球化学过程之一。
海洋中的浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，起着地球上氧气多数来源的重要作用。
此外，海洋中的浮游植物也是碳的关键储存库，通过死亡和沉积，将碳长期储存在海底。
三、氮循环和海洋生态系统氮循环是海洋生态系统中的另一个关键生物地球化学过程。
海洋中的浮游植物依赖于氮为营养物质，通过氮的固定与释放，维持着海洋食物链的稳定。
此外，海洋中也存在着硝化和反硝化等过程，参与着氮的转换和氮气的释放。
四、硅循环和海洋生态系统硅循环是海洋生态系统中还原硅酸盐的重要过程。
硅酸盐是海洋中重要的营养物质，对浮游植物的生长和生态系统的稳定至关重要。
硅循环通过硅酸盐的吸收、沉积和再循环，维持着海洋生态系统的稳定性。
五、磷循环和海洋生态系统磷是海洋生态系统中的另一种重要的生物地球化学元素。
磷存在于海洋中的有机和无机形式，对浮游植物和浮游动物的生长至关重要。
海洋生态系统中的磷循环通过磷酸盐的吸收和释放，维持着生物多样性和海洋食物网的稳定。
六、海洋生态系统的重要性海洋生态系统是地球上最重要的生物地球化学过程之一。
它们通过碳、氮、硅和磷的循环维持着生态平衡，对地球的气候变化和环境稳定起着重要的调节作用。
此外，海洋生态系统中的生物多样性也为人类提供了许多重要的资源，如食物、药物和能源等。
总结：海洋生态系统中的生物地球化学过程不仅维持着生态平衡，还对地球的气候变化和环境稳定起着重要的调节作用。
水化学第四节 天然水体中的氮磷循环ppt课件
2.非离子氨
总氨氮分为两部分：非离子氨氮与铵态氮。非离子氨不带电荷，具有较 强的脂溶性，易透过细胞膜，对水生生物具有较强的毒性。 非离子氨对水产动物的毒害依其浓度的不同而不同，在0.01-0.02mg/L的 低浓度（以氮计）下，水产动物会慢性中毒，抑制其生长；在0.020.05mg/L的浓度下，氨会和其它造成水产动物疾病的病因共同作用，加 速其死亡；在0.05-0.2mg/L的浓度下，会破坏水产动物的皮、胃、肠道 的粘膜，造成体表和内部器官出血；而在0.2-0.5mg/L的浓度下，水产动 物则会因急性中毒而死亡。鱼虾在发生高浓度氨急性中毒时，会表现出 严重不安。同时由于在此浓度下，通常伴随着较高的pH，水具有相对较 强的剌激性，导致鱼虾体表粘液增多，体表充血，鳃部及鳍条基部出血 明显，鱼多在水域表面游动，死亡前眼球突出，张口挣扎。 为了防止养殖水域中的非离子氨过高，除了要定期检测水中氨的指标外， 还要及时清理排除养殖水域底层的污垢及水产养殖动物排泄的粪便等措 施。
在pH、溶氧、硬度等水质条件不同时，TNH4-N的 毒性亦不相同。例如Downivng和Merkens测得，鳟 鱼在pH=7时比在pH=8时对TNH4-N更具有耐受性。 他们还发现加到pH为7水中的NH4Cl须比pH为8水 中多10倍才能达到同样的致死效应。这说明TNH4N的毒性随pH增大而增大，经过实验也发现，NH3N的毒性也随水中溶解氧的减少而增大。由于NH3N在TNH4-N的比例随pH、离子强度和温度的不同 而变化，在表示NH3-N的毒性大小时必须注意NH3N与TNH4-N的区别。
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时间发生变化的响应;
•Tyrell等(1999)的研究表明,海洋中磷的停留时间的变化将 影响水体中固氮作用的速度。
对于上层箱子，研究要素有两个来源：
（1）河流输入；
（2）通过交换由下层箱子提供至上层箱子的海水 研究要素从上层箱子迁出的途径包括： （1）颗粒物沉降的迁出； （2）通过下降流等水体的运动从上层水体迁出。
在稳态时，输入与迁出通量是相等的。
若Vriver：每年进入海洋的河水体积 Vmix：每年通过交换由下层箱子提供至上层的水体积 Cdeep：深层水箱子中元素的平均浓度（mol/dm3） Csurface：上层水箱子中元素的平均浓度（mol/dm3） Criver：河水中元素的平均浓度（mol/dm3） 由河流输入进入海洋的通量为：Vriver×Criver 通过水交换由深层水提供至上层水的通量为：Vmix×Cdeep 通过水交换从上层水迁出的通量为：Vmix×Csurface 在稳态下，元素通过颗粒沉降迁出的通量（P）为： P = Vriver •Criver +Vmix •Cdeep -Vmix •Csurface
磷化氢的存在形式
磷化氢在大气环境中以气体自由态的形式存在，但受光照、
游离自由基等因素影响，不稳定；
在土壤、沉积物和水环境中的则主要为以下两种存在形式: 自由态磷化氢（Free-gaseous phosphine）:存在于土壤、
污泥、沉积物间隙中或水中的气态形式的磷化氢，可通过
扰动或变温等物理过程被释放。 基质结合态磷化氢（Matrix-bound phosphine）:结合于土 壤、沉积物或其他颗粒物，通过酸或碱消化处理释放出的 磷化氢。
用柱前二次冷阱富集与 GC/FPD 联用的方法,再次降低
了磷化氢的检测限,使得自然环境的多种介质中均检测 到磷化氢。
磷化氢的基本理化性质
磷化氢,英文名 Phosphine,化学式为 PH3,磷化氢的相对
分子质量为 34,密度为 1.5307 g/L(标准状态下),比空气 (1.29g/L) 重; 相对密度为 1.18(空气为 1)。磷化氢的熔点、 沸点等性质如表 所示。
停留时间: ������ ������ 迁出: 9,300 - 29,100 a 输入: 20,000-80,000 a
磷在海洋中的收支应保持平衡,表明估算得到
的各来源(河流输入、大气沉降)对总磷的输送通量
比实际值偏低。
磷的停留时间的减小将在很大程度上改变磷在整个生
物地球化学循环中的作用。
•例如,随着水体中磷的停留时间的变化,硅有可能成为浮游 植物光合作用的限制因子(Dugdale & Wilkerson,1998; Hutehins & Burland,1998; Canvender et al.,1999); •研究还表明,水体中氮的硝化反硝化作用可能是对磷的停留
Delaune 1995 ）；另一方面，磷化氢还原性强，不稳定，可
被氧化为磷酸盐，被植物摄取，重新参与磷循环（Devai et al.,1999）。
海洋中磷化氢的释放及转化
环境基质中磷化氢的释放也是一个普遍存在的过程，
并受很多因素的影响，如光照、温度、沉积物氧化还原
状态、pH等。沉积物中的磷化氢释放后，一部分随水体 进行迁移，而大部分通过水体释放到大气中，随空气进 行大尺度迁移。
沉积物中加入Fe(III)会使磷化氢浓度迅速降低， 铁（Ⅲ）是通过改变沉积物的氧化还原状态、pH值
条件及自由基，从而引起磷化氢的解离。
光照、氧气、pH、高浓度的金属离子等条 件对磷化氢的转化均有影响，磷化氢的转化主 要集中在5h前，且大部分转化为磷酸盐（冯志
华等，2010；秦媛媛等，2011）。
磷在海洋中的停留时间（Residence time) 停留时间= 储量/输入速率or 储量/迁出速率 ������ 储量= 32,000 × 1010 mol P Σ输入速率= 4~16 × 1010 mol P/a
������ Σ迁出速率= 11~34 × 1010 mol P/a
������
自然环境中磷化氢的分布特征
磷化氢气体在大气环境中的分布存在一定的特征： 1. 不同城市大气中的磷化氢浓度差别较大（Cao et al., 2000; Glindemann et al., 1996; Liu et al., 1999）； 2. 工业区大气中磷化氢浓度普遍高于郊区，甚至相差几个数量级 （ Glindemann et al., 1996 ）； 3. 水环境上空大气中磷化氢的浓度普遍高于陆地环境上空大气中的磷化氢 浓度，水稻田、水库上空的磷化氢浓度远高于城市、郊区等上空的磷化 氢浓度（ Liu et al., 1999 ; Cao et al., 2000 ）； 4. 近地面大气中磷化氢浓度没有明显的垂直分布，而白天和晚上、不同季 节条件下大气中磷化氢的浓度变化较大，表现为：夏季>春季>秋季>冬 季，早晨>傍晚>中午（Li et al., 2009; Liu et al, 1999; Zhu et al., 2007）。
释放源地
陆源释放 Louisianna 微碱性湿地 Louisianna 碱性湿地
释放通量
620g/km3•y 0.42~3.03 ng/m2•y 0.91~6.52 ng/m2•y
文献
Glindemann et al., 1996 Devai & Delaune 1995 Devai & Delaune 1995
生物活动；动物排泄物；金属腐蚀；光化学反应；宇宙尘埃等。
• 全球湿地估计每年向大气输送的磷化氢为0.1×105 ~ 5.8×105 kg，湖泊大约为2.5×102（李建兵等，2010）。 • Iverson（1999；2001）发现厌氧腐蚀可以产生磷化铁，
Glindemann et al.（1998）和Roels & Verstraete（2004）也
通过实验证实金属腐蚀可以产生磷化氢。
• 全球每年可通过闪电形成8.3×105 kg 磷化氢并释放到大气 中。Glindemann et al.（2004）模拟闪电进行实验并推测含磷 酸盐的有机物受闪电作用后，在还原环境中可形成磷化氢。
磷化氢的人为来源
• 主要有：垃圾填埋场、污水处理厂、动物堆肥场沼
气中微生物的活动会产生大量的磷化氢； •火力发电厂燃烧煤所产生的废气中也存在磷化氢； •另外，磷化氢作为重要的工业产品，在粮食、烟草、 饲料的储藏过程中被广泛的用作熏蒸剂和灭鼠剂； •在微电子工业领域主要作为添加剂使用。 •已有研究发现，垃圾填埋场、污水处理厂上空大气
中的磷化氢含量远高于大气中的磷化氢含量。
---Broecker 双箱模型
净蒸发“0”
河流输入 CRVR
颗粒物下沉
下沉水 CSVM P 上升水 CDVM
分解
进入沉积 fP
假设海洋分成上下两个箱子，上 层为几百米的温暖的上层水，下 层为深层水，隔开上下层的是密 度跃层。此外假设： （1）所研究要素进入海洋的唯一 途径是通过大陆径流输入，忽略 海底热液、海底地下水等输入； （2）所研究要素从海洋中迁出的 途径是由生物产生的颗粒物沉降 到海底，然后埋藏于沉积物中； （3）海洋中水体与物质的运动 处于稳态条件，即两个箱子的输 入与迁出通量相等，所研究要素 在其中的含量不变。
重要。随着磷化氢被证实是普遍存在与环境中的磷的痕量气 态化合物，人们对于磷循环有了新的认识。一方面，沉积物 中的磷可以作为磷化氢的前体物（牛晓君，2010；Devai & Delaune 1995)， 在厌氧微生物的作用下，被还原为磷化氢， 以MBP形式吸附于沉积物中，在海水的扰动及高盐等因素影 响下，沉积物中的磷化氢释放进入水环境中（ Devai &
磷化氢在固态基质环境（主要为土壤、沉积物）
中主要为以下两种存在形式：自由态磷化氢和
基质结合态磷化氢。土壤及沉积物中自由态磷 化氢含量很低，且不易采集，因此，目前关于 土壤及沉积物中磷化氢的研究报道大多为基质 结合态磷化氢，含量通常为ng/kg数量级。
磷化氢在水环境中的分布
相对于大气环境和固体基质环境，水环境中的磷化
助于其进入水体。由于磷化氢具有较强的还原性，能够
转化为溶解态磷酸盐，因此，沉积物中的磷化氢可看作 是沉积态磷向溶解态磷转化的一种中间产物，借助于磷 化氢的转化和迁移，使得沉积态的含磷化合物进入水体， 继续磷的生物地球化学循环过程。水体也通过磷化氢的
转化从沉积物中得到磷的补充，这对磷胁迫性水域高生
物量的维持、生态平衡是极为重要的。
沉积物中的还原态磷可在微生物作用下（伴随硫酸 盐的还原等），被氧化为磷酸盐；或以磷化氢的形
式释放到上层水体中，部分会进入大气环境中；土
壤中的还原态磷也可以被微生物最终氧化为生物可 利用的磷酸盐而被植物吸收利用或直接被植物吸收 利用。
磷在海洋中的停留时间及周转速率
海洋中P的停留时间（residence time）
氢研究报道较少。 Gassmann（1994）首次从德国汉堡
港底层淡水河及北海底层海水未过滤水体中检测到了吸 附于颗粒物上的磷化氢，而在过滤后的海水中未测出磷 化氢。 研究者们均认为水环境中的磷化氢绝大部分以基 质结合态磷化氢吸附于颗粒物表面。
磷化氢在海洋磷循环中的作用
传统的磷生物地球化学循环理论，主要关注
胶州湾 （滩涂：125km2; 海面： 298km2)
7508；李小军，2009
磷化氢具有较强的还原性，能够在非厌氧环境中被 氧化为磷的其它形态。白天阳光中的紫外线诱导产生的 羟基自由基能够引发磷化氢分子中的键的断裂如下：
使得空气中的磷化氢被氧化去除
自燃,即“鬼火”现象。
磷化氢的来源
环境中磷化氢的来源主要分为自然来源和人为来 源。微生物活动是研究者最关注的磷化氢来源，主要