冰封/非冰封期典型寒旱区湖泊底泥-水界面氮磷原位同步变化特征

学术精汇

作者：

郭心月1 2 孙洪杰1 王少林2 兰海今3 韩超*2

作者单位：

1. 浙江师范大学地理与环境科学学院2. 中国科学院南京地理与湖泊研究所，湖泊与流域水安全全国重点实验室3. 内蒙古乌梁素海生态保护中心

摘要：

基于自主研发的二维微型DGT（2D-MDGT）和平面光电极技术（PO），以典型寒旱区湖泊乌梁素海为对象，首次原位研究冰封/非冰封期底泥—水微界面（SWI）上活性磷（Labile P）、溶解性磷酸盐（SRP）、氨氮（NH₃-N）、亚硝态氮（NO₂^--N）和硝态氮（NO₃^--N）及SWI微环境（即pH和溶解氧）同步变化特征，并进一步原位分析了SWI界面交换通量。结果表明，所有底泥剖面5种氮磷浓度呈显著的时空异质性，其中冰封期Labile P、SRP、NH₃-N、NO₂^--N和NO₃^--N平均浓度分别为（0.006±0.005）、（0.096±0.070）、（2.70±0.50）、（0.150±0.061）和（0.48±0.48）mg/L，显著低于非冰封期（（0.060±0.036）、（0.15±0.16）、（24.0±1.7）、（0.36±0.042）和（1.4±1.1） mg/L）。在垂直剖面上，Labile P、SRP和NH₃-N浓度随深度的增加而增加；NO₃^--N浓度随深度的增加而有所下降；NO₂^--N浓度随深度增加变化不明显。在水平空间分布上，北湖区底泥剖面氮磷形态浓度普遍较高，这与较高的磷蓄积和强烈的氧化还原作用有关。原位获取的Labile P、SRP、NH₃-N、NO₂^--N和NO₃^--N的交换通量分别为-0.32～26 μg/（m²·d）、-3.9～36 μg/（m²·d）、-18～6.9 mg/（m²·d）、-1.5～8.0 mg/（m²·d）和-0.22～0.16 mg/（m²·d），其中，非冰封期整体表现出强烈的氮磷释放，这将显著增加湖泊水质污染风险。

关键词：

原位同步监测冰封/非冰封期营养盐乌梁素海底泥-水界面

刊期：

2026，2（38）

所属栏目：

研究论文_生物地球化学与水环境保护

基金资助：

国家重点研发计划项目(2023YFE0100500),国家自然科学基金项目(42277463,42077360)

分类号：

X524

DOI：

10.18307/2026.0221

页数：

页码：

584-597

来源期刊

湖泊科学

Journal of Lake Sciences