黑臭流域探讨：沉水植物腐解对水体中氮磷迁移转化的影响

查看全部 · 发表于 2021-6-17 17:54:02

沉水植物的生长具有一定的周期性，大部分沉水植物在秋冬季节生长减缓并逐渐枯萎死亡，然而因秋冬季节植物体腐解较为缓慢，大量营养物质仍储存于植物残体中，水体p H及溶解氧未有显著变化，因而大部分研究针对初春以来沉水植物腐解营养盐的释放及对水体的影响。

研究发现苦草腐解使3月份水体TN、TP总量较之前分别增长了60.96%、144.40%，底泥中分别增长了9.41%、19.99%，可见植物腐解增加水体及底泥氮、磷含量, 且对水体的影响远大于底泥。

叶春等研究发现70d试验期内黑藻分解率达76.56%, 氮、磷释放率分别为81.62%、85.94%，试验结束时底泥氮、磷含量分别增加3.31%、3.32%。

植物的分解一般分为快速分解和缓慢分解2个阶段。第一阶段主要是植物体内易溶有机颗粒和无机盐类的快速淋溶过程；第二阶段是难溶性物质在微生物及酶作用下的分解过程。氮、磷含量在腐解初期迅速增加，但这种趋势并未一直持续。

通过对菹草、狐尾藻等植物腐解的研究发现腐解过程中水体氮含量呈现迅速增加而后逐渐减少最后保持稳定的变化趋势。

唐金艳等对狐尾藻、菹草的研究也得到类似结论，且磷含量呈迅速增加而后减小又增加又减小的反复过程, 这可能是因为随着分解的进行，植物释放的氮通过硝化反硝化作用生成N2、N2O等气体逸出，磷在水体与沉积物中发生迁移转化，植物腐解使水体磷迅速增加，随着腐解的进行部分磷转移到底泥中，后因沉积物磷的释放及上覆水磷的扩散使水中总磷出现再次增加的现象。

沉水植物腐解对水质的影响并非都起消极作用，适量植物残体的存在有利于水体氮磷的循环。

植物的腐烂分解既有利于厌氧条件的形成，又可以提供大量有机碳，从而促进水中反硝化作用的发生，加快氮的移除，同时抑制沉积物中营养盐的释放，减缓营养盐的循环速度，但植物残体的生物量较大时，极易在腐解过程中造成水体缺氧并释放大量碳、氮、磷, 成为春季水体富营养化的诱因。

其次植物残体覆盖水面抑制界面大气复氧，使水中溶解氧迅速下降，随着后期腐解进程减慢，氧气消耗量降低, 溶解氧回升。

孔祥龙等研究发现苦草大量衰亡腐解，不稳定有机物进入水体被微生物快速分解, 并放出CO2，造成水体p H值及溶解氧显著下降。

周林飞等研究发现随着4种沉水植物的腐解上覆水体中p H值及溶解氧均呈先下降后上升的趋势。

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