太湖内湖滨带沉积物氮分布及转化

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本文以太湖西岸竺山湾邾渎港至沙塘西港段内湖滨带生态修复工程区为研究对象,通过对该段内湖滨带生态修复工程区内沉积物进行一周年的取样调查研究了各类不同工程修复模式的内湖滨带沉积物氮的含量、分布及赋存形态,沉积物-水界面无机氮交换通量,硝化反硝化强度,脲酶活性等。以此揭示这几种内湖滨带生态修复工程的建设对沉积物氮迁移转化的影响,分析其结果可以为进一步研究内湖滨带生态修复优化改进提供科学依据。研究得出以下结论:1、研究区域内表层(0-10cm)沉积物全氮含量介于308.42~3546.98mg·kg-1之间,氨氮含量介于197.13-2964.23mg·kg-1之间,区域内污染负荷较以往研究结果未有明显改观。全氮、氨氮在沉积物中垂向分布显示,亚表层(5~10cm)含量大于表层(0-5cm),随着取样深度增加,全氮含量变化各异,而氨氮呈减少趋势。通过一周年的调查结果显示,区域内氮污染负荷逐渐增加,沉积物表现为氮污染物汇的角色,但有机氮含量较高,具有转为有机污染的风险。2、无机氮交换通量研究显示,研究区域内水-沉积物界面DIN交换行为较为复杂,D1N平均交换通量为1.23mg·m-2·h-1。光照条件的变化对DIN交换通量影响明显。3、硝化反硝化强度测定结果显示,不同类型生态修复工程沉积物中硝化反硝化强度差异明显。C类工程硝化强度弱于A、B两类,但反硝化强度却更强,说明C类工程沉积环境更有利于氮污染的去除。不同C/N比实验结果显示,外加C源明显提升了沉积环境的反硝化能力,但对对照点位Z1影响并不明显。4、本研究测得内湖滨带生态修复工程沉积物中脲酶活性在75.13~103.89NH3-Nmg·kg-1·h-1间,平均93.11NH3-Nmg·kg-1·h-1。沉积物中脲酶活性与有机质显著正相关。B、C类经基底修复的沉积物脲酶活性明显小于未进行基底修复的A类,说明基底修复能在一定区域内明显得降低内湖滨带的内源污染风险。总体来说,不同的工程修复手段对内湖滨带沉积物氮的迁移转化影响明显,C类区域沉积物环境由于其拥有更好的反硝化能力以及较低的酶活性,对氮污染的去除更有优势。
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