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大型浅层富营养化湖的季节性沉积物磷释放及对藻华暴发的潜在作用研究

更新时间:2024-03-14   点击次数:180次

本次分享一篇由中科院南京地湖所团队在 《Science of the Total Environment》上发表的一篇学术论文——Seasonal sediment phosphorus release across sediment-water interface and its potential role in supporting algal blooms in a large shallow eutrophic Lake (Lake Taihu, China)。本文研究了中国太湖沉积物-水界面在季节变化中的磷释放特征,以及这些释放对支持藻类暴发的潜在作用。

上覆水中Chla和PC的平均浓度(a,b)以及表层沉积物(0–2 cm)(c,d)和沉积物中Chla和PC的浓度孔隙水溶性活性磷(SRP)和SRP通量(e,f)

研究发现,太湖北部水域的沉积物内部磷循环与藻类生长之间存在密切关系。具体来说,沉积物中的总磷(TP)和叶绿素a(Chla)浓度与季节性温度变化相关,这主要是由于内部磷释放造成的。从冷冬季到温暖的夏季,沉积物内部磷(如孔隙水磷浓度和磷通量)表现出动态变化。夏季沉积物孔隙水中的可溶性反应性磷(SRP)及其通量分别是冬季的大约五倍和八倍。实验室沉积物柱样品孵育实验表明,随着温度的升高,沉积物中的藻类生长指标(Chla和藻蓝素PC)浓度也随之增加。研究结果表明,较高的沉积物磷通量和孔隙水磷浓度可以在较暖的季节观察到,温度是沉积物中移动磷有效性的主要驱动因素。沉积物磷的释放对太湖北部藻类暴发有重大影响。这些发现为理解沉积物内部磷循环的激活机制及其在支持太湖北部污染区域藻类生长中的作用提供了新的见解。研究还指出,通过减少沉积物与上层水体之间的磷循环,可能是控制富营养化湖泊藻类暴发的有效方法。


在本文中,高分辨孔隙水采样器(HR-Peeper)被用于收集沉积物中的孔隙水样本,它允许研究者在不扰动沉积物的情况下,准确地测量和分析沉积物孔隙水中的溶解态物质的浓度,如可溶性反应性磷(SRP),以研究太湖沉积物中磷的季节性动态变化。


HR-Peeper为智感环境自主研发的高分辨环境监测装置,以其高时间分辨率和高空间分辨率的特点,在环境监测领域中得到了广泛应用。该技术能够在沉积物中仅需平衡2天的时间,便能获取目标物质的垂向分辨率达到5毫米的精确数据。这种装置设计灵活,既可原位使用,也可异位放置,操作简单便捷。HR-Peeper的应用范围广泛,尤其适用于水稻土、湿地和沉积物等环境的被动采样,其极低的扰动性保证了采样过程对环境影响的最小化。此外,HR-Peeper还能够同步测定孔隙水中30种以上的溶解态目标物,为环境监测和研究提供了一种高效、准确的分析手段。欢迎您随时进淘宝店铺「智感环境」咨询产品,开学季DGT系列产品买3送1的活动火热进行中,我们的专业团队将为您提供详细的产品信息和咨询服务。