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中国富营养化湖泊中磷迁移和转化的周期性变化:藻华和藻降解的角色

更新时间:2023-09-12   点击次数:284次


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摘要



在水生环境中,藻华事件与营养循环是双向相互作用的。本研究了监测了2021年6月(藻华期)和2021年12月(藻降解期)太湖梅梁湾水体、底泥和孔隙水中磷形态及底泥细菌群落结构。本研究的目的是阐明藻华和藻降解驱动的磷迁移和转化的周期性变化。结果表明:藻华期水体中总磷和总颗粒磷浓度(0.13 ~ 0.14)显著高于同期(0.13 mg/L - 25 mg/L),远高于藻降解期(0 - 0.13 mg/L),这主要是由地表水藻类对磷酸根(PO43-)的吸收引起的。与藻华期相比,藻降解期沉积物中有机磷(OP)、铁结合磷(FeP)和无机磷浓度均较高。沉积物中OP和FeP占总P的比例从藻华期的19% ~ 17%增加到藻降解期的27%和33%。这表明藻降解期沉积物中OP和FeP逐步累积的趋势,FeP可能是通过沉积物中OP矿化和铁氧化物/氢氧化物吸附P的过程形成的。两个时期沉积物P的再生途径不同。在藻华期间,沉积物中PO43-和Fe2+的垂直变化趋势相似,为FRBS活动驱动FeP还原溶解提供了原位高分辨率证据。藻类降解期,沉积物中PO43-和S2-具有相似的垂直变化特征,证实了有机质矿化是由有机增磷菌活动驱动的,并被硫酸盐还原过程加速。因此,湖泊环境管理实践应考虑水环境藻华和藻降解期内部磷循环的周期性变化,以避免湖泊富营养化和藻华的低效处理。



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两个时期沉积物柱样中PO43-、Fe2+和S2-的垂向浓度。

(A-C)分别代表有效态PO43-、Fe2+和S2-

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藻华期和藻降解期内部P循环的周期性变化。FRBS是典型的铁还原菌,PSBS是有机溶磷菌。