蓝藻生长与衰亡对太湖水体氮素迁移转化的影响

摘要：

氮是控制蓝藻生长和水华形成的关键元素之一,反之蓝藻水华也会对氮的浓度变化和形态转化产生影响.通过采集太湖竺山湾蓝藻、沉积物和水样,设立湖水对照组(A0)、湖水加藻避光培养处理组(A1)、泥柱避光培养处理组(A2)、泥柱加藻避光培养处理组(A3)、湖水加藻光照培养处理组(A4)、泥柱加藻光照培养处理组(A5)进行室内培养试验,探究在蓝藻生长和衰亡的不同时期中氮的转化过程.结果表明:①蓝藻生长会大量吸收水体中的溶解态氮,最终A4 和A5 处理组中DTN浓度分别降低46.4%和 60.7%、NO3--N浓度分别降低 61.7%和 80.6%.②蓝藻的衰亡会降低水体DO浓度,加速底泥氮素脱除,试验结束时A0和A1 处理组中NO3--N浓度基本无变化,A2 和A3 处理组中NO3--N浓度分别降低 40.8%和 56.6%.③蓝藻衰亡时会释放大量NH4+-N,大幅提高水体中DTN浓度,并因试验期间的低溶氧条件使得NH4+-N无法转换成硝酸盐,抑制氮素的脱除,试验结束时DTN浓度分别升高 77.6%和 59.2%.研究显示,蓝藻的生长可以通过吸收水体中的NO3--N来降低反硝化作用的底物浓度,从而会在短期内降低反硝化脱氮效率;而蓝藻水华的衰亡则会促进沉积物的反硝化脱氮作用,但当NO3--N被完全脱除后,水华降解导致的低DO浓度会阻碍硝化作用的发生,短期内打破耦合硝化-反硝化的脱氮过程.对于浅水湖泊而言,频繁的风浪扰动作用,会使水体处于厌氧-耗氧交替过程,强化耦合硝化-反硝化过程.因此,尽管蓝藻水华的大量生长会与反硝化竞争NO3--N,短期内抑制湖泊脱氮过程,但从蓝藻生长-衰亡的整个生命周期来看,蓝藻水华的发生则会促进湖泊氮素的脱除.

关键词：太湖、蓝藻水华、氮、反硝化、迁移转化

所属期刊栏目：36

分类号：X524(水体污染及其防治)

在线出版日期：2023-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1684-1690