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大气干湿沉降来源的氮、磷等营养盐的输入是引起湖泊水体富营养化的重要过程之一,也是生物地球化学物质循环研究的重要组成部分。湖泊的富营养化、蓝藻水华的频发及生态系统的退化已成为影响我国湖泊水生态安全及社会服务功能的最为核心的问题,但一直以来人们关注的重点在于流域点面源污染负荷的产生、排放至入湖这一过程对湖泊富营养化的贡献上,而对来自大气干湿沉降影响的认识并不深刻。本课题选取太湖流域作为研究对象,首先,对太湖全湖大气湿沉降的营养盐污染物特征进行调查研究,收集了2012年5月至2012年12月太湖流域5个站点的湿沉降样品,测定了湿沉降样品中的营养盐(TN、NO3--N、NH4+-N、TP、DIP),以此分析和统计大气的化学组成特征和污染状况,为太湖水体富营养化的治理提供基础数据;其次,在太湖梅梁湾近岸水域进行大气湿沉降原位围隔实验,分析并对比了湖泊水体和围隔内的溶氧量、温度、氮磷营养盐的浓度和叶绿素a (Chl.a)等指标在一场典型降雨前后的变化情况,探讨大气湿沉降携带入湖的N、P等营养元素负荷对湖泊水体的营养盐结构和水体中藻类的生长繁殖的影响。主要研究结果如下:(1)对太湖全湖大气湿沉降的营养盐污染物特征调查研究发现,从2012年5月至2012年12月期间,8个月的总降水量为919.6mm,较常年同期有13%的上升。由于台风的影响,主要降水集中在夏季,约占总降水量的53.0%,8月降水量高达275.3mm。以pH值5.60作为判断酸雨的标准,太湖流域降雨中酸雨频率为74.7%。其中8月的pH平均值最低,这主要是由于8月随着降水量的增大,持续的云下冲刷导致云下大气中的各种污染物质逐渐被清除,大气气溶胶中碱性粗颗粒被冲刷,从而极大减弱了气溶胶对降水的中和作用,酸雨出现的几率则大大增加。雨水中营养盐含量的特征分析结果表明,太湖流域大气湿沉降中的TN、TP平均浓度分别为4.1mg/L和0.09mg/L,已呈富营养化水质。大气TN、TP的湿沉降通量分别为5160.8kg/(km2·a)和112.5kg/(km2·a)。TN通过湿沉降进入太湖的年沉降负荷为12062t/a,TP的年沉降负荷为263t/a。太湖流域大气湿沉降营养盐元素浓度与降雨量表现负相关性,主要是由于雨水对大气有淋洗的作用,相反,降水频率低降雨量少的季节,营养盐物质在空气中停留的时间长,单次降水浓度都比较高,因此表现出明显的季节性差异。另外还表现出了北部重污染区沉降量大于东部湖区的空间性差异,这与两区之间的经济结构的不同和季风风向的影响有关。(2)在太湖梅梁湾近岸水域进行大气湿沉降原位围隔实验结果显示,正常接受湿沉降的围隔组1在降雨前后水体中TN与TP通过雨水的稀释作用分别有59.9%和29.9%的下降:未接受湿沉降的围隔组2的水体TN和TP分别有15.5%和13.3%的下降幅度,而太湖湖体在降雨前后TN和TP则表现为不同程度的上升,分别是42.7%和19.3%,说明了湖体在降雨期间的主要污染源还是随降雨产生的径流所带来的地表土壤中的营养物质。正常接受湿沉降的围隔组1(仅由大气湿沉降为藻类生长繁殖提供营养盐)水体叶绿素a浓度有21.6%的升高,水体中藻类仍能维持良好的生命活动;未接受湿沉降的围隔组2叶绿素a浓度则有16.0%的下降;而不做任何处理的太湖湖体中,叶绿素a浓度有28.6%的上升,湿沉降的输入会改变水体的营养盐结构,从而促进水中浮游植物的生长,但是太湖湖体的增长程度最高,表明设法削减或降低太湖等富营养化水体的周边外源性污染,才能有效控制水体的营养盐浓度,从而抑制藻类的大规模生长爆发,进而达到控制湖泊水质和水华的效果。