藻类在水中的光合作用需要充足的光照，适宜的温度，较好的 pH 值以及进行光 合作用的必要营养物质。藻类合成细胞原生质的反应方程式可写为：

106 CO2+16 NO3-+HPO4    +122 H2O+18H++能量→C106H263O110N16P+138 O2

从上面的反应式可以看出，氮和磷在藻类生长繁殖过程的重要性[2]。水体中有多种形 态的含氮化合物，其中主要包括氨态氮，有机氮，硝酸盐氮以及亚硝酸盐氮等。水体中的各种形态含氮化合物可能发生相互转换，但是以氨形态存在的氮会被藻类优先摄 取；水体中磷化物的存在形式也是多种多样的，有的以正磷酸盐形式存在，有的以缩 合磷酸盐形式存在，还有的以有机态磷的形式存在。在一定条件下，他们可以发生相 互转化，无论他们以何种形式存在，他们都是水体中总磷的一部分，在测定时，我们 要把他们都氧化消解成正磷酸盐。当水体中含有多种磷酸盐时，藻类会优先吸收可溶 性正磷酸盐，因此水体中可溶性正磷酸盐含量和氨态氮含量超标会导致水体中藻类大 量繁殖，从而造成水体污染。

蛋白质，氨基酸，硝酸盐和氨态氮是工业废水和生活废水中常见的氮的存在形式。 在生活污水和农业用水中我们会发现尿素和氨态氮的含量较大，牛奶厂，豆制品厂， 皮革制造业等产生的废水中蛋白质和氨基酸占的比例较多一些。但是在印染业等相关 工业中我们也会偶尔看到有尿素的存在。

尿素的分解相当简单，易于分解成二氧化碳，水以及氨等。有机胺也能在水解反 应中生成氨。蛋白质的组成在化合物中算是相当复杂的一类，它的分解反应也比较复 杂。

在微生物产生蛋白酶的作用下，蛋白质可以慢慢水解形成结构简单的生成物，最 终反应生成氨基酸：蛋白质→膘→胨→肽→氨基酸氨[1]。

在硝化细菌的影响下，氨进一步氧化生成亚硝酸，再氧化生成硝酸；在缺氧的条 件下，硝酸盐容易被厌氧菌作用进而还原生成氮气和亚硝酸盐等物质。

此外，嘧啶碱和嘌呤碱等细胞遗传物质都含有氮，都可以在特定条件下发生水解 反应生成氨。

跟氮的转化相同，磷的转化也很简单。在二氧化碳和有机酸的条件下，无机磷酸 盐能转变为供水中藻类和微生物吸收的可溶性磷酸盐。在有氧的条件下，微生物可以 分解有机磷化物，从而产生磷酸，进而生成磷酸盐。磷酸盐在缺氧的条件下能够被因 微生物还原：

H3PO4→ H3PO3→ H3PO2→ PH3

就以上的性质而言，氨、磷在水中的形态变化复杂以及瞬时多变的特性。通过分析 水体中氮、磷的组成及其形态变化，可以了解净化过程[3,4]。

1。2 研究背景及意义

当今世界水环境主要有两大问题：水污染越来越严重和水资源短缺及分布不均匀 问题。近些年我国人口快速增长和国民经济迅猛发展，许多农业废水、各种生活污水 以及多种工业废水排入江河湖泊中，各类水资源问题因此而日趋严重，水资源的紧张 状况也越来越成为突出问题，国民经济的发展和人类的生存条件受到严重的制约，人 类的健康状况也受到巨大威胁。由国家水利部提供的数据显示，我国 70%以上的河 流湖泊遭受到了不同程度的污染。近 20 多年来，随着我国沿海地区经济的迅猛发展 和城市化进程的加快，大量携带着各种有机物和氮、磷等营养物质的废水排入近海， 导致近海岸水体富营养化程度加剧，赤潮发生的频次和规模逐年上升[5-7]。

2004 年，中国全海域海水水质污染加剧，近岸海域部分贝类受到污染，陆源污 染物排海严重，大面积有毒赤潮多发，近岸海域海洋生态系统继续恶化[8]。2007 年 我国海域共发现赤潮 82  次，直接经济损失 600  万元。其中有毒赤潮生物引发的赤