目前，在世界范围内，生物活性氮的增加已超出安全操作空间，导致各类水体氮负荷急剧增加。氮过量输入或对水生态系统产生系列负面效应，包括水体酸化、生物多样性锐减、水生生物生长受到胁迫等。此外，过量氮输入还会影响沉积物磷释放，磷释放是当今湖泊富营养化治理面临的难题之一，尤其是浅水湖泊。
近日，中国科学院水生生物研究所研究员王洪铸团队在WaterResearch上发表两篇论文，分别揭示了氨氮（NH4+）和硝氮（NO3-）对沉积物磷释放的影响及其机制。研究通过监测水体总磷（TP）、泥-水界面可移动磷（LabileP）和环境生物参数的变化，发现NH4+≤4mg/L对沉积物磷释放无明显作用，NH4+≥8mg/L可通过刺激藻类生长进而增加碱性磷酸酶活性（APA）促进磷释放（图1）。NO3-≤5mg/L对磷释放无明显作用，NO3-≥7mg/L对磷释放有双效应：既能通过刺激藻类生长对磷释放起促进作用，又能通过增加沉积物氧化性对磷释放起抑制作用，两者相互抵消的结果是NO3-对磷释放无明显作用（图2）。
通过对比NH4+和NO3-影响沉积物磷释放的途径（图3），研究发现两者均存在通过刺激藻类生长促进磷释放的作用机制，只是NH4+不存在类似NO3-的抑制作用。该研究可为浅水湖泊氮管控目标的制定提供定量化科学依据。研究工作得到国家重点研发计划、水体污染控制与治理科技重大专项、淡水生态与生物技术国家重点实验室和中科院青年创新促进会的资助。水生所为论文的第一完成单位和通讯单位，宁波大学博士马硕楠为论文第一作者，云南大学副研究员王海军与王洪铸为论文通讯作者。论文链接：、
图1.薄膜扩散梯度技术监测氨氮添加前后上覆水（0~20mm）和沉积物（-20~0mm）中可移动磷（labileP）的一维分布情况
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图3.氨氮和硝氮影响沉积物磷释放的阈值与机制
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