不同水体分层对沉积物间隙水氮素垂向分布影响:以三峡水库和小湾水库为例

为分析不同分层水库沉积物间隙水氮营养盐垂向分布差异的原因,通过监测香溪河库湾、长江干流和小湾水库3种水域上覆水-间隙水环境特征,分析了不同分层水域沉积物间隙水氮营养盐垂向分布特征,并探讨了造成3种水域沉积物间隙水氮营养盐分布差异的原因.结果表明:①长江干流与香溪河库湾沉积物间隙水ρ(TN)随深度逐渐升高,而小湾水库ρ(TN)在12 cm处达到最大,底层呈“C”型分布;长江干流和香溪河库湾沉积物间隙水ρ(NH4+)随深度呈升高趋势,小湾水库底层含量略高于表层,整体上无显著变化,且长江干流与香溪河库湾ρ(NH4+)整体上高于小湾水库,浓度变化范围分别为:0.512～8.289、0.968～9.307和0.950～1.500 mg·L-1;3个水域沉积物间隙水ρ(NO3-)垂向分布特征均与ρ(NH4+)相反,且香溪河库湾与长江干流ρ(NO3-)高于小湾水库,浓度变化范围分别为:0.143～0.674、0.107～0.647和0.050 ～0.051 mg·L-1;②3种水体理化指标垂向分布特征也存在明显差异.长江干流水温垂向无明显变化,垂向稳定系数N2＜5×10-5 s-2,水体混合均匀,溶解氧垂向变化范围为:6.180 ～6.318 mg·L-1;香溪河库湾中上游水温垂向上呈降低趋势,下游水温呈阶梯状分布,N2均大于5×10-5 s-2,处于稳定分层状态,溶解氧呈“C”型分布特征;小湾水库在水深5～15 m和54～70 m出现明显分层,溶解氧在水温梯度较大处显著降低,80 m后,沿水深无明显变化;③上覆水水动力、溶解氧分布以及沉积物环境差异是造成3种水域间隙水氮营养盐垂向分布差异的主要原因,且香溪河库湾间隙水氨氮和硝氮含量较高,可能提高反硝化速率,进而有助于水域脱氮,减少水域氮负荷.