为了研究尿素对沉积物磷 (P) 释放的影响,我们进行了为期2个月的中生态系统实验,其中六种目标尿素负载量 (0-0.6 mg N L-1 d-1)。结果表明:i) 尿素迅速转化为铵盐,然后是硝酸盐(NO3-);ii) 当氮以尿素或铵的形式出现时,可以观察到少量P释放;iii) 尿素大部分转化为NO3-后,P释放量增大;iv) NO3-通过降低沉积物pH值和增加碱性磷酸酶活性来促进P释放,或通过改善沉积物氧化条件来抑制磷的释放,这具有双重作用;v) 尿素对磷释放的总体影响取决于最终的NO3-浓度,当NO3-≥ 11 mg N L-1时表现尤为显著。该研究结果对于确定对抗富营养化所需的氮还原目标具有相关意义。
本研究使用薄膜扩散梯度采样装置(DGT)测定8月14日(施肥前)和10月8日(NO3-阶段)沉积物剖面中的有效态P,将Zr-oxide DGT插入沉积物,留在沉积物中10厘米,上覆水4cm,24小时后,取出DGT装置并带到实验室进行分析。
施肥前(8月14日,施肥前)和施肥后(10月8日,NO3-阶段)沉积物和0.45 mm的DGT有效态磷浓度(三次重复的平均值)的二维分布图像
施肥前(8月14日)和施肥后(10月8日)覆盖水(a)和沉积物(b)中前10类细菌属的相对丰度。
综上所述,在我们为期2个月的中生态系统实验中,进入沿海水域的尿素将迅速转化为NH4+,然后转化为NO3−。由于它们的持久性很短,尿素及其水解产物NH4+对沉积物P释放的影响可以忽略不计。相比之下,积累的NO3−可能通过刺激APA的产生和降低沉积物的pH值来促进沉积物P的释放,或者通过增加沉积物氧化层的厚度来减少P的释放。尿素负载对沉积物 P 释放的总体影响取决于NO3−的最终浓度,在我们的研究中,在NO3−< 8 mg N L-1时不显著,而在NO3−≥11 mg N L-1时相对显著。
Ma SN, Dong XM, Erik Jeppesen, et., 2022. Responses of coastal sediment phosphorus release to elevated urea loading, Marine Pollution Bulletin, Volume 174, 113203, ISSN 0025-326X, https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2021.113203.
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025326X21012376?via%3Dihub
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