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第 一作者：何翔宇

富营养化湖泊中大型植物的衰退正在改变沉积物中的物质循环，然而针对这些变化中砷（As）的转化响应机制仍不明确。本研究采用高分辨率渗析法，对水生植物优势区（ MD）和藻类优势区（AD）沉积物孔隙水中的溶解态As进行了多季节观测，解析了沉积物As形态分异与环境变化的关联，揭示了As的转化过程。结果表明：大型植物向藻类优势区转变会强化沉积物As释放。AD区孔隙水溶解As在夏季达峰值120.36 μg/L，释放强度最高；而MD区在春季呈现显著As释放特征（34.92 μg/L）。春季MD区植物残体分解酸化与有机质（OM）络合作用共同促进了吸附态As的释放；夏季AD区则通过铁（Fe）氧化物还原溶解与溶解性磷（P）的吸附位点竞争驱动As释放。值得注意的是，MD区沉积物夏季高腐殖化程度与低氧化还原电位促进了As-S共沉淀，反而导致As被固定而非释放，这与"暖季促进沉积物As释放"的传统认知形成鲜明对比。富营养化湖泊中水生植物向藻类的演替可能加剧As释放风险，这一过程值得深入探究。

不同湖泊中上覆水和孔隙水中溶解态砷（As）的差异

沉积物-水界面砷（As）释放通量的变化情况如下：相同字母表示组间差异不显著，不同字母表示组间存在显著差异

不同湖泊沉积物中砷（As）的分布模式、总砷含量及其对砷释放的贡献的变化

大型植物与藻类主导的生态体系对沉积物中砷（As）的转化过程具有差异性影响。在 AD区，孔隙水中溶解态As浓度在夏、秋季显著高于冬、春季的低值；而MD区孔隙水溶解态As浓度则在春季达到峰值，反映出截然不同的As释放机制。进一步分析表明，沉积物中铁（Fe）氧化物和As-S共沉淀物是驱动As形态转化的主要来源。MD区春季大型植物残体分解导致pH降低并释放有机质（OM），通过酸化作用与有机质络合促进吸附态As的解吸释放。AD区夏季则通过铁（Fe）氧化物的还原溶解释放固持态As，成为该生态体系下As释放的主要途径。此外，孔隙水中总磷（TP）浓度的升高显著增强了As的溶解迁移能力。值得注意的是，MD与AD区间溶解态锰（Mn）浓度的差异表明，沉积物中有机质（OM）分解可能通过改变（Mn）氧化物的存在状态，调控As的形态转化与空间分布。研究结果证实，大型植物与藻类主导的湖泊生态系统沉积物As转化过程存在显著差异。随着富营养化加剧与大型植物的衰退，沉积物As溶解释放过程可能进一步强化，这一趋势亟待后续研究重点关注。

Xiangyu He, Wenming Yan, Xiang Chen, Yan Wang, Minjuan Li, Qi Li, Junliang Jin, Zhongbo Yu, Tingfeng Wu, The transition from macrophyte-dominated to algae-dominated lake systems enhances arsenic release from sediments, Water Research, Volume 276, 2025, 123233, ISSN 0043-1354, https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.123233.

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