目前世界范圍內(nèi)生物活性氮的增加已經(jīng)嚴(yán)重超出了其安全操作空間，導(dǎo)致各類水體氮負(fù)荷急劇增加。氮過(guò)量輸入可能會(huì)對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生系列負(fù)面效應(yīng)，包括水體酸化、生物多樣性銳減、水生生物生長(zhǎng)受到脅迫等。此外，過(guò)量氮輸入還會(huì)影響沉積物磷釋放，磷釋放是當(dāng)今湖泊富營(yíng)養(yǎng)化治理面臨的重要瓶頸之一，尤其是淺水湖泊。 

　　近日，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所王洪鑄研究員團(tuán)隊(duì)在環(huán)境領(lǐng)域期刊Water Research上先后發(fā)表2篇論文，分別揭示了氨氮（NH₄⁺）和硝氮（NO₃^-）對(duì)沉積物磷釋放的影響及其機(jī)制。研究通過(guò)監(jiān)測(cè)水體總磷（TP）、泥-水界面可移動(dòng)磷（Labile P）和環(huán)境生物參數(shù)的變化，發(fā)現(xiàn)NH₄⁺≤4 mg/L對(duì)沉積物磷釋放無(wú)明顯作用，NH₄⁺≥8 mg/L可通過(guò)刺激藻類生長(zhǎng)進(jìn)而增加堿性磷酸酶活性（APA）促進(jìn)磷釋放（圖1）。NO₃^-≤5 mg/L對(duì)磷釋放無(wú)明顯作用，NO₃^-≥7 mg/L對(duì)磷釋放有雙效應(yīng)：既能通過(guò)刺激藻類生長(zhǎng)對(duì)磷釋放起促進(jìn)作用，又能通過(guò)增加沉積物氧化性對(duì)磷釋放起抑制作用，兩者相互抵消的結(jié)果是NO₃^-對(duì)磷釋放無(wú)明顯作用（圖2）。 

圖1. 薄膜擴(kuò)散梯度技術(shù)監(jiān)測(cè)氨氮添加前后上覆水（0~20 mm）和沉積物（-20~0 mm）中可移動(dòng)磷（labile P）的一維分布情況 

圖3. 氨氮和硝氮影響沉積物磷釋放的閾值與機(jī)制 

　　本研究獲國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFD0900805）、水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)（2017ZX07302-002）、淡水生態(tài)與生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（2019FBZ01）和中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)優(yōu)秀會(huì)員（2018年）資助。水生所為該論文的第一完成單位和通訊單位。馬碩楠博士（現(xiàn)就職于寧波大學(xué)）為論文的第一作者，王海軍副研究員（現(xiàn)就職于云南大學(xué)）和王洪鑄研究員為通訊作者。 

　　論文鏈接： 

　　https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.08.043 

　　https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.116894