大冶湖沉积物-上覆水界面氮磷交换通量的冬夏对比

通过泥柱静态培养实验,对比探究大冶湖冬夏两季沉积物-上覆水界面氮磷交换通量的变化规律,估算界面交换对水体氮磷的潜在贡献率并探讨沉积物的“源”与“汇”作用,最后通过单因素控制法开展扰动、温度、溶解氧及水体pH等环境因子对氮磷释放的影响研究。结果表明,冬夏两季不同点位的交换通量和“源”、“汇”角色不同。冬季入湖处1^#点位氮磷交换通量最大,TN、NH₄⁺-N、TP、PO₄³⁻-P的平均交换通量分别为202.94、41.62、0.55、0.36 mg·(m²·d)⁻¹;夏季出湖处3^#点位氮磷交换通量最大,TN、NH₄⁺-N、TP、PO₄³⁻-P平均交换通量分别为389.27、89.54、1.79、1.18 mg·(m²·d)⁻¹。
冬季沉积物对上覆水中TN和NH₄⁺-N整体上起“源”的作用,而对TP和PO₄³⁻-P表现为“汇”;夏季沉积物对上覆水中TN、NH₄⁺-N、TP、PO₄³⁻-P均起“源”的作用。环境因子实验结果表明,水体扰动速率越大,沉积物氮磷的再悬浮通量越大;升温及厌氧条件均会促进沉积物氮磷的释放;水体pH对氮磷释放的影响规律不同,氮营养盐释放随着pH的升高而减少,而磷营养盐中性条件下释放强度最弱,偏酸或偏碱环境有助于磷的释放。本研究有助于厘清长江中下游城市浅水湖泊富营养化内源污染贡献,对设计湖泊内源负荷控制方案以及湖泊富营养化防控具有重要指导意义。