中文摘要：

农业废弃物，特别是畜禽粪肥含有大量植酸。随着大规模养殖业的发展，大量的植酸进入环境。以往的研究表明，植酸磷是环境有机磷的重要组分，但目前对植酸的环境行为还缺乏基本认识，对农田生态系统植酸磷的释放和迁移及其环境风险仍不清楚。本项目以典型"大型养猪场-农田-水体"生态系统为研究模型，通过野外监测、实验室模拟实验，并结合31P核磁共振分析技术、同步辐射X射线精细能谱技术和同位素质谱等多种手段分析土壤和沉积物中植酸的含量、赋存形态和同位素特征；重点研究植酸对土壤和沉积物磷素输入历史的响应、植酸与土壤和沉积物矿物、腐殖质和（重）金属等组分的相互作用及其生态效应，植酸磷的释放特征和生物可利用性，揭示植酸磷的环境化学行为及土壤磷流失导致水体富营养化的关系机制。研究结果对于在理论上拓展有机磷环境地球化学的机理性认识、明确植酸的环境生态学效应，及在实践中开发农业废弃物磷污染控制技术具有重要意义。

结论摘要：

研究不同生态系统中植酸的地球化学特征，对于明确植酸磷对于水体富营养化的贡献及在实践中开发农业废弃物磷污染控制技术具有重要意义。本项目采用野外调查和实验室模拟试验，研究了典型农田和湖泊生态系统中，以植酸为代表的磷素形态转化、赋存形态、迁移分布、吸附解吸及与土壤组分的关系。主要结果包括 1. 湖泊沉积物中磷素分布受水体流动和污染的影响，表现为磷素含量（主要是无机磷和植酸）出水口显著大于入水口，而湖心平均磷含量基本介于入水口和出水口之间。城市污染物排放和水体养殖增加表层磷素的含量和植酸酶的活性。除表层外，全磷、无机磷和有机磷剖面变化不明显，但植酸和植酸酶活性随着剖面深度和沉积物历史延长而明显下降。 2. 不同生态类型农田土壤磷素均表现出强烈的淋溶，并在中、下层土壤积累的特征。从积累的强度来看，水稻土下层磷素积累明显高于油菜田土壤。土壤的有机磷含量MLOP＞LOP，MROP，其中MLOP含量变幅较大，是土壤有机磷的活跃形态。土壤植酸含量明显低于湖泊沉积物，但植酸酶活性与湖泊沉积物相当。 3. 采用盆栽试验研究了植酸磷对于水稻磷素营养的贡献，结果表明，添加植酸促进植物对土壤磷素的吸收利用、增加水稻产量，同时也提高土壤植酸酶活性。此外，添加植酸土壤活性有机磷的比例显著增加。 4. 利用微宇宙试验结果表明，添加植酸提高了水体的TP浓度、COD、电导离子和水体pH，使水质条件恶化。添加植酸促进水生植物对磷的吸收，显著增加底泥中总磷和有机磷的含量，主要是显著增加中稳活性有机磷的含量。 5. 添加植酸条件下，不同水生植物对水质的影响不同。与沉水植物菹草相比，挺水植物水芹在改善水体COD，降低水体中导电离子浓度以及改善富营养化湖水pH有较好的效果。而菹草在降低水体中TP的浓度，提高水中溶解氧的含量好于水芹。菹草富集磷的能力要强于水芹，但水芹利用植酸的能力较高。 6. 研究了我国红壤、褐土、灰潮土等三种典型土壤中植酸的吸附解吸特征及其影响因子。对植酸的吸附速率红壤>褐土>灰潮土。Langmuir方程对三种土壤等温吸附植酸的拟合最好。环境温度在25℃时吸附效果最好，三种土壤在低pH（3