水生所等揭示无机氮对沉积物磷释放的影响及机制

　　目前，在世界范围内，生物活性氮的增加已超出安全操作空间，导致各类水体氮负荷急剧增加。氮过量输入或对水生态系统产生系列负面效应，包括水体酸化、生物多样性锐减、水生生物生长受到胁迫等。此外，过量氮输入还会影响沉积物磷释放，磷释放是当今湖泊富营养化治理面临的难题之一，尤其是浅水湖泊。

　　近日，中国科学院水生生物研究所研究员王洪铸团队在Water Research上发表两篇论文，分别揭示了氨氮（NH₄⁺）和硝氮（NO₃^-）对沉积物磷释放的影响及其机制。研究通过监测水体总磷（TP）、泥-水界面可移动磷（Labile P）和环境生物参数的变化，发现NH₄⁺≤4 mg/L对沉积物磷释放无明显作用，NH₄⁺≥8 mg/L可通过刺激藻类生长进而增加碱性磷酸酶活性（APA）促进磷释放（图1）。NO₃^-≤5 mg/L对磷释放无明显作用，NO₃^-≥7 mg/L对磷释放有双效应：既能通过刺激藻类生长对磷释放起促进作用，又能通过增加沉积物氧化性对磷释放起抑制作用，两者相互抵消的结果是NO₃^-对磷释放无明显作用（图2）。

　　论文链接：1、2

图1.薄膜扩散梯度技术监测氨氮添加前后上覆水（0~20 mm）和沉积物（-20~0 mm）中可移动磷（labile P）的一维分布情况

图2

图3.氨氮和硝氮影响沉积物磷释放的阈值与机制