南京地湖所-钟继承&潘继征团队-Water Research||滇池沉积物揭秘“磷炸弹”,雨季源汇转换引爆藻华内源污染!

导语：近期，环境科学顶刊Water Research（影响因子12.4，自然指数期刊）近日发表重磅研究，题为“Sediment sink-source shifts drive intensified internal phosphorus (P) release during the rainy season in a eutrophic plateau lake”的论文，系统揭示高原富营养化湖泊沉积物在雨季通过动态源汇转换维持藻华暴发的关键机制。

摘要：本研究针对重度富营养化的滇池，在2024年雨季通过30个点位采样，分析了水质、沉积物性质及磷释放通量。结果表明，雨季初期沉积物对水体可溶性活性磷（SRP）表现为“汇”（吸附作用），吸附能力高达3643 mg/kg；随着SRP浓度降至4 μg/L以下，沉积物转为“源”，释放通量从0.72 mg·m⁻²·d⁻¹升至1.74 mg·m⁻²·d⁻¹。钙质沉积物中外源铁钛矿物增强了磷吸附容量，而高温和低氧化还原电位助推释放。这种动态转换机制解释了藻华在SRP耗尽条件下的持续暴发，表明沉积物是滇池内源磷负荷的关键调控者。

亮点

• 沉积物总磷储量超2000 mg/kg，吸附容量为常规湖泊4倍

• SRP浓度低于9.5 μg/L触发沉积物从“汇”转向“源”

• 铁钛矿物与钙质组分共促强吸附-释放动态平衡

• 温度升高2.3℃显著加剧沉积物磷释放通量

• 滇池年际内源磷负荷或成藻华治理突破难点

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图 2. 2024 年雨季（6 月和 9 月）滇池地表水的物理化学特性。

图 4. 滇池雨季地表水与沉积物相互作用的多元分析

图 5. （a、b）分别于（a）6 月和（b）9 月采集的沉积物柱样静态培养实验得出的上覆水中初始溶解性活性磷（SRP）浓度以及沉积物 - 水界面（SWI）的 SRP 释放通量。（c、d）（c）6 月和（d）9 月 SWI 处 SRP 释放通量的空间分布。

图 6. 雨季滇池沉积物中溶解性活性磷释放通量与环境变量之间的关系

图 7. 夏季滇池表层沉积物中磷的吸附行为及其驱动因素。

作者简介

第一作者：Chaoran Guo，中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室研究生。

通讯作者：钟继承，中国科学院南京地理与湖泊研究所副研究员，硕士生导师。长期致力于湖泊水环境化学与水生态、水体污染修复研究，聚焦湖泊富营养化控制、沉积物污染修复及温室气体排放等关键领域。主持包括国家自然科学基金，国家973计划子课题等多项国家级、省部级科研项目。在 Environmental Science & Technology，Water Research等期刊发表论文数十篇。

共同通讯作者：潘继征，中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员，博士生导师。他长期致力于湖泊污染深度治理与生态修复研究，聚焦河湖生态系统的结构优化与功能恢复。主持国家及省部级科研项目40多项，包括国家重大水污染治理专项、“863”计划、“973”计划、国家自然科学基金及云南省重点研发计划等。在Chemosphere，Environmental Technology & Innovation等期刊发表论文五十余篇。授权发明专利20多项。获云南省科技进步二等奖，江苏省水利科技进步一等奖，环保部科技进步二等奖等。

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