中國富營養(yǎng)化湖泊中磷遷移和轉(zhuǎn)化的周期性變化：藻華和藻降解的角色

在水生環(huán)境中，藻華事件與營養(yǎng)循環(huán)是雙向相互作用的。本研究了監(jiān)測了2021年6月（藻華期）和2021年12月（藻降解期）太湖梅梁灣水體、底泥和孔隙水中磷形態(tài)及底泥細菌群落結(jié)構(gòu)。本研究的目的是闡明藻華和藻降解驅(qū)動的磷遷移和轉(zhuǎn)化的周期性變化。結(jié)果表明：藻華期水體中總磷和總顆粒磷濃度(0.13 ~ 0.14)顯著高于同期（0.13 mg/L - 25 mg/L），遠高于藻降解期（0 - 0.13 mg/L），這主要是由地表水藻類對磷酸根(PO₄^3-)的吸收引起的。與藻華期相比，藻降解期沉積物中有機磷(OP)、鐵結(jié)合磷(FeP)和無機磷濃度均較高。沉積物中OP和FeP占總P的比例從藻華期的19% ~ 17%增加到藻降解期的27%和33%。這表明藻降解期沉積物中OP和FeP逐步累積的趨勢，F(xiàn)eP可能是通過沉積物中OP礦化和鐵氧化物/氫氧化物吸附P的過程形成的。兩個時期沉積物P的再生途徑不同。在藻華期間，沉積物中PO₄^3-和Fe²⁺的垂直變化趨勢相似，為FRBS活動驅(qū)動FeP還原溶解提供了原位高分辨率證據(jù)。藻類降解期，沉積物中PO₄^3-和S^2-具有相似的垂直變化特征，證實了有機質(zhì)礦化是由有機增磷菌活動驅(qū)動的，并被硫酸鹽還原過程加速。因此，湖泊環(huán)境管理實踐應(yīng)考慮水環(huán)境藻華和藻降解期內(nèi)部磷循環(huán)的周期性變化，以避免湖泊富營養(yǎng)化和藻華的低效處理。

兩個時期沉積物柱樣中PO₄^3-、Fe²⁺和S^2-的垂向濃度。

(A-C)分別代表有效態(tài)PO₄^3-、Fe2⁺和S^2-。