杭州西湖底泥反硝化作用初探

反硝化作用作为水体彻底去除硝态氮的主要途径之一,主要发生在沉积物中。为了调查杭州西湖高硝态氮水体中底泥反硝化作用及其影响因子,2013年12月(冬季)和2014年6月(夏季)在西湖5个子湖区和3个湖湾的13个点位(X1~X13)进行样品采集,以底泥中硝酸盐还原酶活性和反硝化强度代表反硝化作用。结果表明,西湖水体冬夏两季TN浓度分别为1.568~2.613 mg/L和1.117~2.848 mg/L,硝态氮在TN中占比平均值分别为76%和72%。冬夏两季的底泥反硝化强度分别为0.132~1.350 mg/g和0.643~1.286 mg/g,硝酸盐还原酶活性分别为0.015~5.092μg/g和0.665~19.123μg/g;其中,硝酸盐还原酶活性冬季与夏季差异极显著(P<0.01),而冬季和夏季的反硝化强度没有显著性差异(P>0.05)。夏季底泥反硝化强度与水温和泥温极显著正相关(P<0.01),与水体氨氮呈显著负相关(P<0.05),底泥硝酸盐还原酶活性与底泥总有机碳(TOC)呈显著正相关(P<0.05)。冬季底泥反硝化强度与硝酸盐还原酶活性呈极显著正相关(P<0.01),与表层水体溶解氧(DO)呈显著正相关(P<0.05)。在沉水植物盖度对反硝化作用影响的调查中发现,一定盖度的沉水植物可以促进反硝化作用,但过多的沉水植物也会抑制反硝化作用。  

杭州西湖表层沉积物中水溶性有机碳含量的时空分布特征

为了解西湖不同湖区表层沉积物中水溶性有机碳（WSOC）含量及动态变化规律，分别对西湖西进区域及大湖区域表层沉积物中的WSOC含量进行了调查。结果表明，西湖表层沉积物WSOC平均含量是387.1mg/kg，西湖不同湖区的表层沉积物中WSOC含量均呈现显著性的季节性动态变化，其中秋季含量显著低于另外三个季节，同一季节不同湖区的表层沉积物中WSOC含量不同。西湖西进区域茅家埠、乌龟潭和浴鹄湾沉水植物恢复区表层沉积物中WSOC含量均高于沉水植物匮乏区，但差异并不显著，可能是由于水流和人工作用使得恢复区与匮乏区没有严格的界限。然而开展沉水植被恢复措施的西湖西进区域却显著低于没有恢复的大湖区域，表明沉水植被恢复可以降低湖泊沉积物中WSOC含量，减少内源等污染物来源。