《Marine Pollution Bulletin》文章：从沉积脱氮角度分析杭州湾水质问题的生化影响机制

杭州湾作为典型的半封闭海湾，水体交换能力有限，长期承受着来自长江等河流输入的氮营养盐负荷，富营养化问题严峻。在这一环境中，沉积物成为氮素转化与去除的关键场所。沉积物脱氮过程能有效将活性氮转化为惰性氮气，从而永久性地从水体中移除过量氮负荷。因此，深入探究杭州湾沉积物的脱氮机制与效率，对于理解和调控该海域的氮循环、缓解富营养化及维持生态健康具有重要意义。
自然资源部第二海洋研究所研究人员在2022年3月和6月分别组织航次，深入探究了杭州湾这一半封闭河口的沉积反硝化作用，揭示了其驱动机制及对区域水质超标管控的重要启示。研究发现，杭州湾沉积反硝化速率具有显著的时空差异性，暖季显著高于冷季，湾外显著高于湾顶区域。通过结合野外观测与统计模型，研究明确了硝酸盐和温度是调控该过程的两大关键因子：硝酸盐作为底物是主要预测变量，而温度则通过影响微生物活性成为次要的季节性驱动因素。尤为关键的发现是，敏感性分析显示硝酸盐浓度与反硝化速率之间呈负相关关系。该结果表明，杭州湾的氮过剩问题并非源于反硝化底物的短缺，而是根源于海湾生态系统本身氮去除效率的低下，这很大程度上可归因于半封闭河口特有的长水力滞留时间以及强潮汐过程对沉积脱氮环境的剧烈扰动。该成果从氮循环机制上阐明了人为营养盐输入与自然水动力过程之间复杂的相互作用，不仅深化了对河口氮循环动态的理解，更直接为环境管理实践提供了新视角。
该研究探讨了杭州湾沉积反硝化速率的时空差异性及其主要调控机制，研究成果阐明了人为营养盐输入与河口自然水动力过程复杂的相互作用，对于区域氮污染管控具有重要意义。

来源：Marine Pollution Bulletin