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闸控入海河流通常具有人口密集、工业、农业等产业集聚和闸控调度等特征,在高强度人类活动作用下,其水力条件和水体自净能力均受到较大影响。在闸坝关闭时上游的河流进入低流量状态,为河流中氮素的迁移转化提供了良好的反应条件;同时密集的人类活动为闸坝上游的河流提供丰富的氮素输入,一旦闸坝开启会增大近海水质的环境负荷,造成富营养化等环境问题。近年来,闸坝修建造成的水环境恶化问题受到广泛关注,但对闸坝上游河段污染物迁移转化机制仍缺乏研究,降水与闸控调度对河流水质的复合作用仍有待探究。本研究以广东省练江流域中下游河段为研究对象,结合高频水质监测数据、实地采样检测数据及EFDC模型流速模拟结果,解析入海河流闸坝上游河段的氮素时空分布特征及变化规律。本文主要结果如下:(1)练江流域的水文水质条件受降雨及闸控调度的耦合影响,波动幅度较大。全年氨氮浓度的变异系数变化范围为0.06~0.45,枯水期的氨氮平均变异系数为0.14;全年流量的变异系数变化范围为0.25~1.57,枯水期的流量平均变异系数为0.32,枯水期变异系数较低。丰水期氨氮变异系数与流量变异系数的波动出现时间不一致,且降雨事件中C-Q(concentration-discharge)滞回曲线出现连续滞回现象共4次,推测降雨影响后开闸稀释是练江干流中氨氮和河流流量变化的主要机制。(2)研究时段(2020年7月23日至2020年12月31日)内,TN浓度的变化范围在2.80 mg L-1到7.51 mg L-1之间,NO3--N浓度的变化范围在0.56 mg L-1到4.33 mg L-1之间,其中最大的TN浓度和NO3--N浓度均发现在12月;枯水期(从9月至12月)内,NO3--N浓度显著递增,而NH4+-N浓度则显著递减。进入枯水期后,练江干流沿程NO3--N浓度的空间分布排序为:和平桥>林大渡大桥>中港河口>海门湾桥闸;练江干流沿程NH4+-N浓度、总氮(TN)浓度、亚硝酸盐氮(NO2--N)的空间分布排序为:林大渡大桥>和平桥>中港河口>海门湾桥闸。(3)练江干流的藻类同化速率(RUptake)呈现从上游到下游递减的空间分布规律,且从9月至12月随时间递增。叶绿素a(Chl-a)浓度则呈周期性变化,叶绿素a的月平均浓度的变化范围在27.95μg L-1(7月,海门湾桥闸)到81.85μg L-1(12月,和平桥)之间。在空间分布上,进入枯水期前的叶绿素a的分布无明显规律;但进入枯水期后,和平桥的叶绿素a浓度始终最高,而海门湾桥闸则始终最低。当溶解氧日变化曲线参数正午与氧亏最小时的时间差(Φ)约为3.5hr时,海门湾桥闸点位的藻类同化速率与叶绿素a浓度呈显著线性相关(R~2=0.9148),其线性回归方程为RUptake=0.0042Chl-a+0.0841。(4)练江干流藻类优势种群为尖尾蓝隐藻和卵形隐藻。练江干流蓝藻门比例从上游至下游递减,营养盐浓度分布规律一致。练江干流藻类Shannon-Wiener指数(H’)的变化范围为3.62~4.82,平均值为4.01;Pielou均匀度(J)值的变化范围为0.73~0.85之间,平均值为0.80;Margalef指数(D)的变化范围为1.34~2.97,平均值为2.12;藻类丰度和均匀度均从上游至下游递减。(5)根据EFDC(The Environmental Fluid Dynamics Code)模型流速模拟得出的水体输移时间(林八渡大桥至和平桥:3.49d,和平桥至中港河口:2.03d,中港河口至海门湾桥闸:2.54d)及沿程实测氮素浓度数据,计算NO3--N浓度在各河段的变化率,林八渡大桥至和平桥河段的NO3--N浓度变化率的变化范围为-0.42 mg L-1 d-1~0.39 mg L-1 d-1,平均值为0.039 mg L-1 d-1;和平桥至中港河口河段的NO3--N浓度变化率的变化范围为-1.40 mg L-1d-1~0.47 mg L-1 d-1,平均值为-0.40 mg L-1 d-1;中港河口至海门湾桥闸河段的NO3--N浓度变化率的变化范围为-0.65 mg L-1d-1~0.14 mg L-1 d-1,平均值为-0.29 mg L-1 d-1。基于质量守恒模型,量化主要生化反应(硝化反应,反硝化反应)对硝态氮迁移转化的贡献,结果显示,上游林八渡大桥至和平桥河段硝化反应占优势,中游和平桥至中港河口河段反硝化反应占优势,硝化反应速率-反硝化反应速(RNitrif-RDenitrif)呈现从9月至12月递减的变化规律。本文通过质量守恒模型和C-Q滞回曲线法,分别探究了关闸时段和降雨开闸时段闸控调度对氮素迁移转化的影响机制,阐明关闸时段重要生化反应对硝酸盐氮(NO3--N)浓度变化的贡献,为闸控入海河流水环境的科学治理和闸控调度提供一定的理论依据。