苦草和轮叶黑藻腐解动态规律及对沉积物中磷的影响

摘要

苦草和轮叶黑藻可抑制藻类生长，但腐解过程释放大量有机质和氮（N）、磷（P）等，改变水体理化性质并影响沉积物磷形态分布，引发水体“二次污染”。选取苦草和轮叶黑藻为研究对象，采用微宇宙培养结合分解袋法模拟72d腐解过程，探究该过程对水体理化性质的影响，以及沉积物中磷的形态分布特征。结果表明：（1）苦草和轮叶黑藻腐解分为快速期(0～8d，腐解速率k>0.01 d^-1)与慢速期(8～72 d,k<0.01 d^-1)两阶段。快速期以可溶性碳（C）、N、P释放为主，慢速期以木质素等支持组织腐解为主，残体逐渐碎片化、颜色加深。（2）快速期两植物腐解释放溶解性有机物和颗粒态物质，水体浊度（NTU）、总有机碳（TOC）和化学需氧量（COD）短期内升高；好氧呼吸消耗溶解氧（DO）并产生有机酸及二氧化碳（CO₂），引起pH值及氧化还原电位（Eh）降低。慢速期因颗粒沉降与有机物矿化，NTU、TOC、COD下降，易降解物减少使水体复氧作用增强，有机酸消耗及体系缓冲作用推动pH值回升，Eh因还原性物质氧化而恢复。（3）在快速期，低氧环境（DO<2 mg/L）使沉积物中的铁结合态.磷还原释放(Fe³⁺→Fe²⁺)，有机磷（OP）因植物残体沉降和微生物固定作用而上升。而慢速期随环境恢复好氧，盐酸提取态磷（HCl-P）等稳定形态的磷，因pH值回升而趋于稳定或再形成。植物残体腐解后形成的有机质层覆盖在沉积物表面，沉积物的最大磷吸附量(Q_max)从初始的0.61 mg/g提升至0.81 mg/g。研究为解决苦草和轮叶黑藻腐解引发的内源污染提供了科学依据。

关键词

苦草 / 轮叶黑藻 / 腐解 / 沉积物 / 磷形态