【摘 要】
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湖泊水底Fe2+和ΣS2-浓度的快速增加是湖泛暴发最早发生于沉积物-水界面的主要前提,缺氧环境下水底扩散层附近Fe2+和ΣS2-的迁移是其在沉积物-水界面处稳定积累的重要原因.以
【机 构】
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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; 中国科学院大学;
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(51409241);国家高新技术研究发展计划“863”计划(2014AA06A509);江苏省自然科学基金项目(BK20131464)联合资助
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湖泊水底Fe2+和ΣS2-浓度的快速增加是湖泛暴发最早发生于沉积物-水界面的主要前提,缺氧环境下水底扩散层附近Fe2+和ΣS2-的迁移是其在沉积物-水界面处稳定积累的重要原因.以蓝藻聚积水体沉积物-水界面为研究对象,应用湖泊过程模拟装置及间隙水被动采样等技术,重点研究了间隙水和底层上覆水中Fe2+和ΣS2-的垂向分布特征,并定量估算了二者的扩散通量及迁移方向.结果表明:湖泛样品水体沉积物-水界面处于典型的还原性环境,表层沉积物间隙水中Fe2+和ΣS2-浓度显著高于对照样品,二者在表层沉积物中积累趋势明显.湖泛水体沉积物-水界面处Fe2+释放通量较高,表现出较强烈的自沉积物向上覆水方向的释放能力;而湖泛样品ΣS2-在沉积物-水界面处释放通量为负,迁移方向为自上覆水向沉积物扩散.Fe2+和ΣS2-在湖泛水体沉积物-水界面处不同的迁移特征证明:缺氧/厌氧条件下,湖泊水体表层沉积物间隙水中高浓度Fe2+向上覆水的扩散为湖泛致黑物质的形成提供了重要的物质基础;底层上覆水及界面水中SO2-4在表层沉积物中被还原,为终端还原产物ΣS2-为湖泛致黑物质的形成提供了另一重要物质来源.
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