下雨影響“南水北調”水質？看科學家怎么解決
南水北調中線工程是實現我國水資源優化配置的重大戰略工程，對于緩解京津冀地區水資源短缺以及促進京津冀地區經濟協同發展具有十分重要的意義。中線工程水源地（丹江口水庫及漢江上游）的水質安全受到全社會的高度關注。
面源污染是指地表污染物在降水沖刷作用下，通過徑流過程進入江河、湖泊、水庫等水體造成的污染，來源通常包括農業化肥、農村生活污水、養殖業和水土流失等。由于面源污染沒有得到有效控制，目前水源地河流及丹江口水庫的總氮 (TN) 和硝態氮 (NO3–‒N) 含量仍居高不下，水體存在較高的富營養化及水華暴發風險。
河岸帶濕地是河流水生態系統和陸地生態系統之間的過渡帶，具有較強的污染物削減能力，也是治理面源污染最經濟有效的措施之一。河岸帶濕地可以通過反硝化、厭氧氨氧化、植物吸收以及土壤固定等多種途徑削減氮污染。反硝化途徑是指在厭氧或缺氧條件下，反硝化細菌將NO3–‒N還原成一氧化二氮（N2O）和氮氣（N2）的過程，被認為是濕地最重要的脫氮過程。非生物因子 (土壤性質、水質和地形地貌等) 和生物因子 (功能微生物和植被) 都與反硝化過程密切相關，但目前研究人員對土壤性質如何影響河岸帶濕地反硝化速率還缺乏足夠了解。
中國科學院武漢植物園博士生熊梓茜在劉文治副研究員、劉貴華研究員的指導下，以南水北調中線工程水源地的20處河岸帶濕地為對象，研究了漢江河岸帶濕地的反硝化脫氮能力及其控制因素。
研究人員發現，漢江干流河岸帶濕地的潛在反硝化速率普遍偏低，且存在較強的季節和空間變化，春夏季濕地的反硝化速率顯著高于秋冬季，而河岸帶的反硝化速率顯著低于水庫灘涂。濕地反硝化速率與土壤含水量、硝態氮和總碳濃度、nirK和nirS基因豐度以及植物多樣性都顯著正相關。路徑模型 (Path analysis) 分析進一步證明，土壤性質可以直接或通過改變反硝化細菌的豐度來間接調控河岸帶濕地的反硝化速率。
科研人員表示，實施土壤改良和植被恢復等生態工程可有效提升中線水源地濕地的脫氮能力，維護水源地的水質安全，并確保實現“一江清水送北京”。
該研究得到了國家自然科學基金(31270583、31570463) 和中國科學院重點部署項目(ZDRW-ZS-2016-7) 的支持。研究結果以“Edaphicconditions regulate denitrification directly and indirectly by alteringdenitrifier abundance in wetlands along the Han River, China”為題，在線發表于學術期刊Environmental Science & Technology。
圖1 南水北調中線水源地典型河岸帶濕地景觀
圖2 生物和非生物因子影響濕地反硝化速率的路徑分析
作者劉文治，系中國科學院武漢植物園副研究員 來源 ：https://www.zhihu.com/search?type=content&q=%E7%A1%9D%E5%8C%96%E5%8F%8D%E7%A1%9D%E5%8C%96%E9%80%9F%E7%8E%87%E5%A6%82%E4%BD%95%E8%AE%A1%E7%AE%97%EF%BC%9F
