沉积物中营养盐循环与水体富营养化.pdfVIP

沉积物中营养盐

循环与水体富营

养化

一、沉积物中营养盐循环概述

沉积物作为水体生态系统的重要组成部分，对水体中营

养盐的循环起着至关重要的作用。沉积物中的营养盐循环是

一个复杂的生物地球化学过程，涉及营养盐的吸收、释放、

转化和迁移等多个环节。这一过程不仅影响着水体的生产力，

还直接关系到水体富营养化的发生和发展。

1.1沉积物中营养盐的来源

沉积物中的营养盐主要来源于地表径流、大气沉降、水

生生物活动以及人类活动等。地表径流携带着土壤中的营养

物质进入水体，是沉积物中营养盐的主要来源之一。大气沉

降则通过降雨、风等自然过程将大气中的营养物质输送到水

体中。水生生物的活动，如排泄、死亡和分解，也会向沉积

物中释放营养盐。此外，农业、工业和生活污水的排放也是

沉积物中营养盐的重要来源。

1.2沉积物中营养盐的形态

沉积物中的营养盐主要包括氮、磷、硅等元素，它们以

不同的化学形态存在。氮主要以氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮等

形式存在；磷则以溶解态磷和颗粒态磷的形式存在于沉积物

中；硅则主要以溶解态硅酸盐的形式存在。这些不同的形态

对沉积物中营养盐的生物有效性和迁移性有着显著的影响。

1.3沉积物中营养盐的生物地球化学循环

沉积物中营养盐的生物地球化学循环是一个动态平衡

过程。在这一过程中，微生物、植物和动物等生物体通过摄

取、代谢和排泄等活动，不断地改变着营养盐的形态和浓度。

同时，物理化学作用，如吸附、解吸、沉淀和溶解等，也在

营养盐循环中发挥着重要作用。这些生物地球化学过程共同

维持着水体生态系统的稳定。

二、水体富营养化现象及其影响

水体富营养化是指由于营养盐输入过量，导致水体中浮

游植物过度繁殖，从而引起水体透明度下降、溶解氧降低等

一系列生态问题的过程。水体富营养化不仅影响水体的生态

平衡，还对人类健康和经济发展造成负面影响。

2.1水体富营养化的原因

水体富营养化的主要原因是营养盐输入过量。这包括农

业施肥、工业和生活污水排放、城市化进程中地表径流的增

加等。这些活动导致大量营养盐进入水体，超过了水体的自

净能力，从而引发富营养化现象。

2.2水体富营养化的表现

水体富营养化的主要表现包括水华的形成、溶解氧的降

低、水质恶化等。水华是由于浮游植物过度繁殖而形成的一

种现象，它会导致水体透明度下降，影响水下植物的光合作

用。溶解氧的降低是由于浮游植物死亡后分解过程中消耗大

量氧气所致。水质恶化则表现为水体中有毒有害物质的增加，

对水生生物和人类健康构成威胁。

2.3水体富营养化的生态影响

水体富营养化对生态系统的影响是多方面的。首先，它

会导致水生生物多样性的下降，因为某些物种可能无法适应

富营养化环境而逐渐消失。其次，富营养化还会引起食物链

的紊乱，影响水生生态系统的结构和功能。此外，富营养化

还可能导致水体中某些有害物质的积累，如藻毒素等，对人

类健康构成潜在威胁。

三、沉积物中营养盐循环与水体富营养化的关联

沉积物中营养盐的循环与水体富营养化之间存在着密

切的联系。沉积物不仅是营养盐的储存库，也是营养盐释放

的源头。沉积物中营养盐的释放与再悬浮过程，是水体富营

养化发生和发展的重要驱动力。

3.1沉积物中营养盐的释放机制

沉积物中营养盐的释放主要通过物理、化学和生物三种

机制进行。物理机制包括沉积物的再悬浮和侵蚀，这些过程

可以将沉积物中的营养盐释放到水体中。化学机制涉及沉积

物中营养盐的吸附和解吸过程，这些过程受到pH值、氧化

还原条件等因素的影响。生物机制则包括微生物的代谢活动，

它们可以通过代谢作用改变沉积物中营养盐的形态，从而促

进其释放。

3.2沉积物中营养盐循环与水体富营养化的相互作用

沉积物中营养盐的循环与水体富营养化之间存在着复

杂的相互作用。一方面，沉积物中营养盐的释放为水体提供

了过量的营养盐，这是水体富营养化发生的物质基础。另一

方面，水体富营养化的发生又会影响沉积物中营养盐的循环

过程，如通过改变水体的溶解氧条件，进而影响沉积物中微

生物的代谢活动和营养盐的释放。

3.3沉积物管理在控制水体富营养化中的作用

有效的沉积物管理是控制水体富营养化的重要手段。通

过控制地表径流、减少污水排