湖泛水体沉积物－水界面Fe2＋／ΣS2－迁移特征及其意义?

摘要：

湖泊水底Fe2＋和ΣS2－浓度的快速增加是湖泛暴发最早发生于沉积物－水界面的主要前提，缺氧环境下水底扩散层附近Fe2＋和ΣS2－的迁移是其在沉积物－水界面处稳定积累的重要原因。以蓝藻聚积水体沉积物－水界面为研究对象，应用湖泊过程模拟装置及间隙水被动采样等技术，重点研究了间隙水和底层上覆水中Fe2＋和ΣS2－的垂向分布特征，并定量估算了二者的扩散通量及迁移方向。结果表明：湖泛样品水体沉积物－水界面处于典型的还原性环境，表层沉积物间隙水中Fe2＋和ΣS2－浓度显著高于对照样品，二者在表层沉积物中积累趋势明显。湖泛水体沉积物－水界面处Fe2＋释放通量较高，表现出较强烈的自沉积物向上覆水方向的释放能力；而湖泛样品ΣS2－在沉积物－水界面处释放通量为负，迁移方向为自上覆水向沉积物扩散。 Fe2＋和ΣS2－在湖泛水体沉积物－水界面处不同的迁移特征证明：缺氧／厌氧条件下，湖泊水体表层沉积物间隙水中高浓度Fe2＋向上覆水的扩散为湖泛致黑物质的形成提供了重要的物质基础；底层上覆水及界面水中SO2－4在表层沉积物中被还原，为终端还原产物ΣS2－为湖泛致黑物质的形成提供了另一重要物质来源。

关键词：湖泛、沉积物-水界面、沉积物、湖泊、太湖

分类号：X52;X14

资助基金：国家自然科学基金项目51409241;国家高新技术研究发展计划“863”计划2014AA06A509;江苏省自然科学基金项目 BK20131464联合资助．

在线出版日期：2016-11-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1175-1184