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三峡水库是长江上筑坝形成的河道型水库,具有较突出的一维河道特征。库区独特的水位调度规律,使其上游支流混合湖泊和河流双重特点,由原始的河流生态系统转变为混合型生态系统。近年来众多学者研究发现库区水质总体向好,面源污染治理成效显著,但是库区部分支流河段存在水流速度减缓,污染物滞留等情况,水华暴发频次和范围均存在一定扩大趋势,因此着力于研究支流内源营养供应途径及其驱动方式显得尤为重要。本研究以库区北岸一级支流——澎溪河为研究对象,开展水体、底泥及消落带等内外源营养载体的多维度监测及分析,深入探究藻类生存的水体环境、沉积物环境、营养盐状况以及内源营养消涨与水华的内在联系。旨在阐明各驱动因素在水体富营养化的发生、发展与消亡过程中发挥的关键作用,进而为河道型水库支流水环境调节与治理提供一定的理论研究基础。本文从内外源营养角度,通过进一步探究澎溪河藻类生存的水体环境、沉积物环境、营养盐状况及其之间的相互影响,得出以下结论:(1)澎溪河水华期Chl-a平均含量约为其他时期的7~8倍,最高达83.89μg·L-1,超过重度富营养化的标准值31.07%;澎溪河中段最易发生水温分层现象,会进一步加速藻类的大规模生长;汛期因存在较为严重的水土流失现象,是澎溪河主要的外源营养汇入期,水华期藻类大量生长,会暂时将营养固定于藻体细胞内,使水体中溶解性营养含量降低。(2)澎溪河水体中氮、磷的空间分布表现出相反的趋势,其中总磷浓度自上游向下游逐渐降低,而总氮却呈现增加的趋势。因此针对澎溪河的水体营养盐管控应依据空间分布差异进行特定元素管控,即上游以磷为主,下游以氮为主。(3)澎溪河底泥中内源磷的释放是以有效磷的形式在底泥-水界面进行磷的迁移,有机质积累的同时会提高沉积物总磷含量,高水位时期有机质和底泥磷的同步富集增加了澎溪河内源磷释放的风险,成为水华季藻类生长所需磷的“源”。且底泥中总磷及有效磷均与p H值呈负相关关系,因此维持底泥处于偏碱性环境能在一定程度上降低澎溪河内源磷负荷,但需要配套实施水体中磷的消耗去除措施,以避免加剧澎溪河水体富营养化程度。(4)每年一次的淹水-落干过程对澎溪河消落带表层土壤磷含量具有严重影响。淹水时间最长的160高程消落带总磷含量较淹水前提高了1.15倍,一定程度上淹水周期越长消落带土壤总磷的蓄积量越多。相较于总磷,淹水-落干周期前后消落带土壤中的有效磷含量并无显著差异。表明淹水-落干过程使消落带土壤所增加的磷绝大多数为闭蓄态磷。(5)高阳平湖湖心处沉积物年沉积通量约为1.95 g·cm-2·a-1,其中直径大于200μm的粗砂粒年沉积通量约为0.918 g·cm-2·a-1。沉积物颗粒以硅酸盐矿物为主(约占90%以上)。总磷含量与同时期底泥相当,但有效磷含量为底泥的1.57倍,即所捕获沉积物中磷多以有效磷形态存在。(6)较快的水流速度和较低上覆水溶氧含量有利于促进表层底泥中铁结合态磷(BD-P)的加速释放,这为BD-P和有机磷(Na OH-nr P)等潜在活性磷转变为较为稳定的钙结合态磷(Ca-P)提供了有利条件。水华季后高阳平湖上覆水p H值高达8.41±0.003,同样利于Ca-P的蓄积。并且澎溪河高阳平湖段藻类的大量生长难以消耗日益蓄积的Ca-P,澎溪河水体如果因污染发生酸化,由于其表层底泥中蓄积了较多Ca-P,存在非常大的磷释放风险。(7)当水体存在类型不同时,其表层沉积物中磷的释放与赋存形态存在不同响应模式。湖泊状态下,较高溶解性磷浓度的上覆水环境,有利于维持沉积物中潜在活性磷(PMP)处于吸附-释放的平衡状态,且此时较难被藻类或其它微生物直接利用的金属结合态磷(Na OH-P)和残渣磷(Res-P)易被转化成PMP;河流状态时,汛期高强度降雨及大坝的大规模泄洪,会打破底泥-上覆水界面的相对稳定环境,造成沉积物表层PMP含量极速下降,此时藻类的大量生长和水体扰动的大幅提高,利于较为稳定的磷形态蓄积,如Ca-P等,存在进一步增加澎溪河的内源磷蓄积风险。