1. 研究目的与意义（文献综述）
磷是水生生态系统重要的生源要素之一，是动植物包括藻类生长、提供细胞能量不可缺少的营养元素，也是细胞内一切生物化学作用的能量来源。对于天然水体而言，它影响着水体的初级生产力，决定水域内生物量和营养结构; 但磷的过量输入会造成一系列重大的环境问题，如全球频频发生的海洋、湖泊富营养化和赤潮、蓝藻水华等。随着全球工业化和城市化的快速发展，大量的营养盐输入水体，自然的循环逐渐遭到破坏，导致水体富营养化程度以惊人速度增长。本世纪以来的大量文献表明，磷在水体以及沉积物中的赋存形态各异，不同形态的磷的生物活性及其在水环境中的迁移、循环和转化对环境的影响和反馈作用不同，传统的总磷测定及其含量高低已不能有效地揭示水体中藻类疯长或爆发水华的过程与机制。因此，开展磷赋存形态及其生物地球化学研究，对于揭示磷在水体、沉积物、生物体系统中的作用过程与机制，对于水环境质量评价、预测污染状况、维系生态平衡均具有重要的意义。随着城市化水平的不断提高，城市污水排放量的迅速增加，城市污水处理厂的数量和规模也不断增大。污泥是污水处理过程中必然的副产物，其成分非常复杂，不仅含有大量的植物营养物质（如有机质、N、P、K等），而且还含有大量的病原微生物、重金属和有机污染物，处置费用高，堆放风险大。因此，如何安全、经济、合理地处置和利用污水污泥一直是世界各国十分关注的研究课题。国内外对污泥处置的方式主要有：土地利用、填埋处理、焚烧处理和水体消纳等。与其它处理方式相比，污泥土地利用因可以充分利用污泥中含有的大量有机物、氮、磷等植物营养物质而日益成为污泥处置的首选措施。但是，如果污泥施用不当亦会造成病原菌、重金属和有毒有害有机污染物等的二次污染和磷的流失问题。污泥中的P／N是高于庄稼的实际需要的，根据庄稼对N的需要施用污泥必然会导致磷在土壤旱过量累集从而增加磷向地表水和地下水流失的风险。同时，磷作为营养元素，对于植物的可利用性和造成富营养化的危险性不仅与其总量有关，而且更大程度上与磷元素在土壤环境中存在的物理及化学形态密切相关。
目前，国内外对于污泥的相关研究主要集中在污泥无害化处理及其环境效益等方面，如污泥堆肥等无害化处理技术以及农用效益，污泥中重金属的形态与生物可利用性，污泥中磷元素的总量、形态及其农用后在土壤．植物系统中迁移转化的规律。然而，对于磷在污泥中的形态分布规律，国外虽有少量研究开展，但对于污水处理过程中不同处理单元污泥的磷形态分布以及污泥用作肥料过程中磷的释放规律等方面却鲜有报道。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容：本研究拟利用x射线衍射（x-ray diffraction，xrd）方法测试并通过其特定软件分析不同的碳源及污水厂的污泥中磷（胞内外磷的种类）存在形式，并进行系统分析，探究磷存在种类之间的差异。
目标：本研究拟选取实验室sbr反应器中不同碳源（分别为黄水和葡萄糖）的颗粒污泥及污水厂的絮状污泥为研究对象，对各污泥的理化性质和磷的形态分布规律进行研究，并根据处理工艺对不同反应池中污泥形态进行分析，并对污泥胞内外磷的形态进行深入研究，从而了解磷在污泥中的存在状况以及污水处理过程中磷的迁移与转化，为反应器的运行以及污水处理厂污泥的处置提供理论指导。
拟采用的技术方案及措施：
3. 研究计划与安排
第1-2周：查阅xrd相关文献资料，了解xrd在本专业方面的应用，确定实验方案，完成开题报告。参加毕业实习，并完成毕业实习报告。第3-4周：查阅xrd软件方面等相关文献资料，熟练其数据处理及软件分析。
第5周：查阅污泥胞内外磷的提取方法的相关文献资料。
第6-7周：污泥样品选取、制备及其xrd测试。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]刘冠男, 董黎明, 王小辉. 湖泊沉积物中三种磷提取方法比较[j]. 岩矿测试, 2011, 30(3): 276-280.
[2]朱梦圆, 朱广伟, 钱君龙, 等. smt法插标分析沉积物中磷的地球化学形态[j]. 中国环境科学, 2012(8):1502-1507.
