于桥水库沉积物-水界面氮磷剖面特征及交换通量

来源：环境科学杂志2018年第1期北京时间：

作者：文帅龙,龚琬晴,吴涛,郑小兰,江雪,李鑫,钟继承

单位：中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008,中国科学院大学, 北京 100049,中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008,中国科学院大学, 北京 100049,天津市水利科学研究院, 天津 300061,中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008,中国科学院大学, 北京 100049,中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008,中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008,中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008

摘要：于桥水库是天津市重要的饮用水源地，但近年来呈现富营养化加重趋势，而其内源负荷及污染分布特征尚不清楚.本研究利用Peeper（pore water equilibrium）技术获取沉积物-水界面氮磷剖面特征，分析于桥水库间隙水氮磷分布的空间差异；采集沉积物无扰动柱样分析沉积物中易释放态氮及磷的赋存特征，并利用原柱样静态培养法对其水土界面氮磷交换速率进行估算.结果表明：①沉积物中活性磷、氨氮、硝态氮和亚硝态氮的含量分别为0.5~6.5、0.5~10.9、2.2~16.2和0.05~0.6 mg·kg-1，在垂直方向随深度增加营养盐含量降低，而在空间分布上差异显著.②上覆水中PO₄3--P和NH₄+-N质量浓度较低，间隙水中PO₄3--P和NH₄+-N质量浓度远大于上覆水，表明于桥水库间隙水具有向上覆水体扩散营养盐的潜力.在垂直方向上间隙水中PO₄3--P和NH₄+-N具有在0~5 cm快速增加，之后表现出逐渐降低的趋势.③静态释放结果表明，PO₄3--P和NH₄+-N从沉积物间隙水扩散至上覆水中，其释放通量分别为1.1~13.3 mg·（m2·d）-1和20.6~250.5 mg·（m2·d）-1；NO₃--N交换通量在-20.4~33.4 mg·（m2·d）-1之间，NO₂--N交换通量在-7.4~0.4 mg·（m2·d）-1之间.PO₄3--P和NH₄+-N为于桥水库主要的沉积物内源向上覆水释放营养盐，总体释放速率在空间上呈现南高北低、淋河口和水坝前较高的释放特征.与类似研究比较可知，于桥水库沉积物-水界面通量相对较高，表明沉积物是于桥水库上覆水营养盐的重要来源.

关键词：于桥水库,沉积物-水界面,间隙水,分布特征,释放通量,