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摘要
氮是湖库富营养化的重要影响因子，水体溶解性氮气饱和度在一定程度上指征着水体的脱氮潜力。为探究太湖流域上游水源型水库脱氮潜力的时空变化特征，该研究选择天目湖沙河水库为研究对象，于2021年2月—2022年1月进行了为期一周年的逐月监测，采集不同点位分层水样，利用膜接口质谱仪结合氮氩比法测定水体溶解性氮气浓度，并计算氮气饱和度。结果显示，沙河水库年均氮气饱和度为0.997，总体处于氮饱和状态(氮气饱和度为1)，从季节上看，除冬季外，水体氮气饱和度几乎均>1，且随着温度的升高氮气饱和度也升高；空间上，表现为下游>中游>上游，底层>表层，即下游以及底层沉积物表现出更强的脱氮能力。线性回归分析表明，潜在脱氮速率与氮气饱和度拟合效果较好，表明氮气饱和度在一定程度上可以反映沙河水库的脱氮速率；相关性分析与逐步多元线性回归分析显示，氮气饱和度与总氮呈显著正相关，与溶解氧浓度呈显著负相关，说明合适的环境条件有利于脱氮作用的进行，进而使得水体溶解性氮气过饱和。7月极端的降雨与采样前连续的高温天气使得该月成为夏秋季溶解氮气均过饱和的例外，氮气饱和度与水温也失去统计上的相关。在溶解氮气普遍过饱和的夏秋季节，脱氮过程使得水体氮浓度较低，藻类生长受到氮限制，在该期间应积极控氮以限制藻类生长，抑制富营养化的发生。
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单位中国科学院南京地理与湖泊研究所; 江南大学; 土木工程学院; 湖泊与环境国家重点实验室
