梁 霞,李彬彬,孙弋祺,张文静,李卫平

(1.上海大学环境与化学工程学院,上海200444;

2.内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古自治区包头,014010)

由于温室气体排放而导致的全球变暖问题已日益显著[1].作为一种重要的温室气体,氧化亚氮(N2O)的全球增温潜能(global warming potential,GWP)约是CO2的320倍,且其对总GWP的贡献未来可能增加到10%[2].湖泊是淡水生态系统中的重要氮“汇”[3].随着近年来人类活动干扰的不断加剧,湖泊中外源氮输入负荷呈增加趋势,由此产生的富营养化对湖泊系统的氮物质循环及N2O排放产生了重要影响.已有研究表明,富营养湖泊水体中的N2O饱和度明显高于贫营养和中度富营养湖泊[4].

一般而言,N2O主要通过微生物脱氮过程中的硝化、反硝化和氨氧化产生,其中溶氧(dissolved oxygen,DO)在平衡硝化和反硝化过程以及决定系统N2O产量中扮演着重要的角色[5].研究表明,湖泊系统中的N2O排放通量随着水体深度的降低和DO浓度的上升而增加,其中湖泊滨岸带的N2O排放量通常最高[6].这是由于湖泊滨岸带浅水位受到水文干扰和水气交换的影响,其沉积物-水界面的DO浓度高于湖心,而高DO浓度又促进了硝化和反硝化进程的同时加速,增加了沉积物N2O的产生.因此,相对于DO浓度较为稳定的河流和湿地系统,湖泊中DO浓度的改变对于N2O的排放具有重要的影响.目前,国内外对于湖泊N2O排放的研究相比河流和湿地系统仍较少,这很大程度上是由于湖泊系统中较低的DO水平限制了湖泊微生物的硝化、反硝化过程……