闸控河流潜流带沉积物-水界面营养盐分布及交换通量研究

作者：刘静; 张鑫钰; 魏怀斌^*

来源：地球与环境, 2023, 51(06): 593-603.

DOI：10.14050/j.cnki.1672-9250.2023.51.052

• 闸控河流
• 潜流带
• 沉积物-水界面
• 营养盐扩散通量

为揭示闸控河流潜流带营养盐“源/汇”特征，本研究以淮河流域沙颍河槐店闸河道为研究对象，于2021年1月中旬实施了蓄水调控背景下的原位沉积物采集实验，通过分析氮磷营养盐在沉积物-水界面的分布与扩散通量，识别了潜流带营养盐“源/汇”角色，探明了闸控河道内源风险。结果表明：1)间隙水NH+4-N与TP浓度分别是上覆水体的6.5与1.1倍，表明沉积物-水界面营养盐存在显著浓度梯度，极易造成潜流带NH+4-N、TP向上覆水迁移；2)经综合污染指数评价得出，上覆水与间隙水水质处于重污染或严重污染状态，且闸下污染程度显著大于闸上，表明蓄水调控对闸下水域产生了负面影响；3)沉积物-水界面的NH+4-N、NO-3-N、TP交换通量分别为0.39～10.07、-3.45～-2.04、-0.09～0.17 mg/(m2·d),表明沉积物为NH+4-N的“源”,NO-3-N的“汇”,TP的“源”和“汇”;4)空间上，S2(闸下消力坎处)、S4(闸下营养盐沉积段)是氮磷营养盐的主要富集场所，其中，S2主要以氨态氮形态存在，对水质影响贡献率(59.03%)最大，氮磷比(13.25)最高，适宜藻类爆发性生长；5)S2内源NH+4-N释放是蓄水调控背景下槐店闸河道内源防治的关键，减少外源污染物输入、优化闸坝调度对改善闸控型河道水环境至关重要。

• 单位
  华北水利水电大学