《河口水質模型中的沉積物-水界面氮交換研究》是依託華東師範大學，由宗海波擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：河口水質模型中的沉積物-水界面氮交換研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：宗海波
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
河口的沉積物在氮營養鹽的輸移過程中扮演著重要的角色，是水體中氮的源或匯。沉積物-水界面的氮交換應是水質模型中考慮的重要問題,為了較好的模擬沉積物-水界面氮的交換，需要在水質模型中模擬沉積物中的生物地球化學過程。基於反應擴散機制的沉積物通量模型可以模擬沉積物中的有機物成岩、硝化和反硝化等反應，但是現有的沉積物通量模型不能反映河口地區強烈的鹽度變化對硝化和反硝化反應的影響。為此，本項目擬以長江口崇明東灘外海域作為典型研究區域，通過實驗方法，建立沉積物中硝化和反硝化反應質量平衡方程中參數與鹽度之間的關係來解決上述問題，改進現有的沉積物通量模型使之適合河口鹹淡水混合的環境；開發一個綜合水質模型，並探索用綜合水質模型研究典型區域沉積物-水界面的氮交換。
結題摘要
河口鹹淡水混合引起的鹽度變化對沉積物中生物地球化學過程的影響顯著，本項研究的主要目的是在河口水質模型的底泥通量模組中加入鹽度的影響。項目通過連續流實驗和氮同位素示蹤技術測定了不同鹽度條件下沉積物中反硝化反應和厭氧氨氧化反應的速率，獲得了長江口洪枯季沉積物中反硝化反應速率和底層水鹽度之間的關係。項目基於ROMS模型，在長江口及鄰近海域建立了包含水動力、泥沙和NPZD模組的水質模型。根據實驗結果，在NPZD模組的沉積物通量模組中構建了底層水鹽度對沉積物中反硝化反應的限制條件，實現了底層水鹽度對沉積物中反硝化反應的調製作用，提高了水質模型在模擬河口區域沉積物－水界面氮通量時的合理性。項目還使用已建立的長江口及鄰近海域水質模型估算了長江口沉積物－水界面的無機氮通量，並研究了其空間分布特徵和季節變化特徵。
