湿地作为以营养盐为代表污染物截留的天然屏障得到广泛证实,探索营养盐在天然湿地中的迁移转化过程,识别关键影响因素及影响过程对于运用湿地处理污染物并采用适当的人工调控手段具有重要的现实意义。为此,本论文以洱海上游的入湖河口湿地—罗时江河口湿地为对象,通过为期一年的野外测定实验,在探明河口湿地对氮磷营养盐截留效果及关键影响因素的基础上,弄清氮磷在湿地的水体—沉积物—植物三相介质中分配量的时空变化规律,识别影响的关键因素,并对湿地氮磷重要“汇”进行污染风险评估,最后关注水—沉积物界面氮磷扩散通量的时空变化情况,并探明影响这一过程的关键因素,以期为强化河口湿地净化来水污染负荷,降低湿地营养盐释放导致的二次污染,保护洱海水环境提供基础数据和科学依据。论文研究得到以下结论:(1)河口湿地对不同形态的氮磷去除效果呈现明显的季节和空间差异性:总氮(TN)及氨氮(NN)的去除效果水道I强于水道II,速效氮(AN)则相反,TN及NN去除效果干季优于湿季,而AN则相反,个别月份湿地中样点存在向水体释放氮的现象;磷的去除效果总体比氮差,总磷(TP)及正磷(Ortho-P)的去除效果水道II强于水道I,溶解性总磷(DTP)则相反,TP去除效果干季大于湿季,湿季的大多月份存在向水体释放磷的现象。(2)pH、浊度(SS)和叶绿素a(Ch-a)是影响河口湿地去除各形态氮磷的主要水体理化参数,可能通过影响附着氮磷颗粒物的沉降作用及与氮磷转化相关的微生物活性来影响营养盐的去除;氧化还原电位(ORP)、电导率(EC)和T是导致水道I和水道II去除营养盐差异的主要因子,而SS、Ch-a及ORP则是导致干湿季去除营养盐差异的主要因子;沉积物理化性质对营养盐去除影响效果均不显著;水深、沉积物厚度及植物累积的氮量是影响营养盐去除效果的主要因子,可能通过影响氧化还原环境、沉积物富集磷能力以及植物对氨氮的吸收来影响营养盐的去除;水深是导致水道I和水道II去除效果差别显著因子;水深和沉积物厚度共同影响干、湿季营养盐的去除效果;单一湿地植物种类(茭草)对营养盐去除效果贡献最显著。(3)氮、磷在河口湿地水体、植物及沉积物三相介质中的富集状况显示,沉积物是氮、磷最重要的聚集体,超过总量的99%以上,同时三相介质中氮、磷富集量受水道和季节变化的影响。在植物和沉积物相的TN和TP富集量,水道II大于水道I,水体规律不明显;TN在水体和沉积物的富集量干季大于湿季,植物相规律相反;TP在沉积物相富集量干季大于湿季,植物相规律相反,水相季节规律不明显。氮、磷的外源输入水道和季节变化及流失规律的差异可能是影响富集的主导因素。(4)若只考虑水体理化性质,NN、TN和DTP是主要影响氮磷分配的因素,说明NN和DTP是水体中氮、磷的主要形态,易被沉积物固定和植物吸收;若只考虑表层沉积物理化性质,TN和水解氮(HN)是主要影响因素,说明HN是沉积物中N的主要形态,存在释放趋势但不易被植物利用;若只考虑湿地构造因子,湿地植物配置类型是主导因素,配置丰富生物量大的样点对氮、磷富集明显。(5)沉积物中的氮、磷和有机质均表现为明显的表层富集特征,且随沉积深度的增加而递减;各层氮、磷浓度干季大于湿季,有机质差异不明显;表层沉积物氮、磷、有机质均处于中度至重度污染,中层以下为轻度至中度污染,干季污染程度高于湿季。湿季的各层沉积物均存在向水体释放氮磷的趋势。沉积物中氮、磷主要来自于外源,有机质来自于内源,同时受季节影响,氮、磷在干季内源的贡献显著增加。(6)河口湿地水—沉积物界面不同形态氮磷扩散通量呈现明显的空间和季节变化规律:AN全年均为沉积物向水体释放,干季释放量最大,且水道II大于水道I;NN在1-3月为沉积物积累,其余月份为释放,水道II释放量大于水道I;Ortho-P在1-3月为向水体释放,水道II大于水道I,其余月份释放和积累现象均存在。河口湿地每月各样点氮、磷扩散通量变化显著,Ortho-P变化幅度最大,其次为NN,AN变化幅度最小。(7)综合上覆水、表层沉积物及孔隙水三相介质理化参数对水—沉积物界面氮、磷扩散通量的影响结果显示,PW-AN、PW-NN、PW-Ortho-P、TN、Ch-a和TP对扩散通量的影响达到显著性水平,累积解释率接近100.00%。其中,孔隙水的各项指标分别与对应的扩散通量正相关,而上覆水的氮、磷及Ch-a浓度显著影响氮、磷扩散通量。