富营养化湖泊氮浓度对大气氮沉降下降的响应
题目: Nitrogen concentration response to the decline in atmospheric nitrogen deposition in a hypereutrophic lake
杂志: Environmental Pollution
文章简介
大气氮（N）沉降正成为影响湖泊营养水平的一个越来越重要的因素，特别是考虑到发达地区对外部氮输入的长期控制措施。然而，对大气氮沉降的影响以及在富营养化水域中的生态学意义的研究还很少。在本研究中，根据长期（2010-2018年）高分辨率（每周或每月）的系统观测，确定了太湖所有形态N的体积和湿沉降率以及水体N浓度。结果表明，风速的下降和土地利用类型的变化可能降低了N沉积率。N沉积率从2012年的45.77 kg N ha-1 yr-1下降到2018年的22.06 kg N ha-1 yr-1，通过粗略估计，这可以说明湖泊N浓度下降了1.01 mg N L-1，而且这个数值与太湖N浓度的实际变化接近。氮浓度与大气沉积通量之间的相关性强于氮浓度与河流氮输入或湖泊储存之间的相关性，这进一步表明大气氮沉积的变化是氮浓度变化的关键原因。直接进入太湖的氮沉降分别占河流氮输入和湖泊氮存量的17.5%和51.4%。此外，大气N沉降集中在夏季，以还原N为主，它可能对藻类水华的持续时间有重要影响。因此，为了有效缓解太湖的富营养化和藻类水华，应进一步控制外部氮输入，包括大气氮沉积。
主要结论
1. 从2010年到2018年，氮沉积率下降了约50%，风速的降低和土地利用变化（退耕还林还草还湖）可能是影响大气氮沉降的主要原因；
2. 河流氮输入量大于大气沉降量，但2010 - 2018年湖泊氮浓度与河流氮输入的相关性较弱；2010 - 2018年大气氮沉降的下降可导致湖泊TN减少约1.01 mg L−1，与太湖氮浓度的实际变化较为接近，所以，大气氮沉降通量可能是太湖氮浓度变化的主要因素；
3. 太湖的优势藻（Microcystis）偏爱还原氮，而大气氮沉降中的还原氮对太湖无机氮沉积的贡献大于氧化氮，对Microcystis的繁殖过程中起到重要作用。
借鉴意义
虽然河流氮输入仍然是湖泊氮浓度的最大贡献因子，但是大气氮沉降对于水生生态系统的影响也已经到了可以影响湖泊氮浓度变化的地步。大气氮沉降的影响并不局限于湖泊，所有的开放水面或多或少的受到大气氮沉降的影响，在流域非点源污染的研究中应该更加谨慎的考虑大气沉降因素。
文章信息: Xingyu Jiang, Guang Gao, Jianming Deng, et al. Nitrogen concentration response to the decline in atmospheric nitrogen deposition in a hypereutrophic lake[J]. Environmental Pollution,
2022, 300: 118952,
DOI:10.1016/j.envpol.2022.118952
分享人介绍
王明净，2021级博士生
研究方向：流域非点源污染模拟及措施优化
邮箱：202131180015@mail.bnu.edu.cn
王明净 | 供稿
颜小曼 | 编辑
陈磊 | 审核
本公众号由北京师范大学面源污染团队运营，重点分享水利工程、环境科学与工程、生态工程、环境系统工程等领域的学术前沿、科普知识，特别是创建了科学家分享系列《失败集》和文献俱乐部；荣获2020年全国百强学术公众号。
团队负责人陈磊，北京师范大学博士生导师，第五批中组部“万人计划”青年拔尖人才获得者，流域非点源污染过程学科团队负责人（2017-2020）。主要从事流域非点源污染模拟与控制、水环境模拟与修复等领域研究，在非点源污染过程机理、核算模型和防控模式等方面取得多项关键突破。在Water Research、Water Resources Research、Journal of Hydrology等权威期刊发表学术论文100余篇，出版学术专著3部，授权软著/专利10项，获省部级奖励3项。担任4个国际期刊的SCI的栏目/客座主编，组织首届大江大河生态保护与修复研讨会，并担任多项重要学术会议秘书长、组委会副主席等职务，为30余个本领域顶级刊物提供审稿服务。
