杂交鳢养殖围隔上覆水—泥水界面—沉积物离子垂直分布特征及其界面交换通量

利用Peeper透析装置(dialysis peepers)的沉积物间隙水采集技术结合微量分光光度法,测定高密度杂交鳢养殖围隔中原位上覆水及沉积物间隙水中主要离子的浓度,分析各离子在上覆水–泥水界面–沉积物整个垂直剖面上的分布特征,并估算其在上覆水–沉积物界面处的扩散通量。结果显示,1NH4+-N、NO3–-N、NO2–-N、PO43–-P、SO42–-S和Fe2+都具有较强的垂直分布规律。NH4+-N在沉积物0~18 cm中随深度增加而迅速增加,18 cm后相对稳定;NO2–-N和PO43–-P在沉积物表层2~4 cm出现峰值,而在上覆水和深层沉积物中都相对较低;NO3–-N和SO42–-S在上覆水中远大于沉积物中浓度,并且进入沉积物4 cm内浓度迅速降低。2水样根据不同深度测定的理化性质,分别聚类为3组差异显著的类群:上覆水组、表层沉积物组(上覆水–沉积物界面组)和下层沉积物组。3通过Fick第一定律估算离子在上覆水—沉积物界面的扩散通量得出,NH4+-N、NO2–-N、PO43–-P和Fe2+为沉积物扩散至上覆水中;NO3–-N和SO42–-S为上覆水扩散至沉积物中。NH4+-N和SO42–-S在上覆水–沉积物界面具有相对较大扩散通量,其余离子则相对较小。NH4+-N在3个实验围隔中的扩散通量分别为76.432、111.631和209.835 mg/(m2·d),为主要的沉积物内源释放离子。