在浅水湖泊中，由于频繁的风浪扰动以及外源输入等原因，水体悬浮颗粒物（suspended particulate matter, SPM）浓度较高。SPM通常由细微颗粒物组成，比表面积大，对氮磷以及痕量污染物吸附能力强，其附着的氮磷污染物可能在一定条件下转化，是水体氮磷增高以及水体富营养化的重要诱因。

    颗粒物沉降后，对泥-水界面微环境（溶解氧、氧化还原电位等）产生显著影响，造成底泥界面缺氧、生化过程加强等。高有机质以及高氮磷的悬浮颗粒物沉降后，也会影响底泥治理工程（底泥清淤、生态修复）的效果。总之，悬浮颗粒物中氮磷的迁移、转化及其沉降显著影响湖泊富营养化以及修复过程。因此，厘清悬浮颗粒物的来源、组成以及界面环境效应，对于水体富营养化防控至关重要。

    针对上述问题，中国科学院南京地理与湖泊研究所尹洪斌研究员团队以太湖梅梁湾、竺山湾区域为研究对象，运用同位素示踪、磷分级提取、微电极探针、以及微生物群落分析等多种手段，系统性探究了太湖悬浮颗粒物来源、磷形态组成特征、生物化学转化机制，结合室内模拟沉降实验，量化了颗粒物沉降对清淤后沉积物-水界面氮磷释放回复的影响。

一、悬浮颗粒物来源组成、转化特征以及对水体富营养化的贡献    

    SPM来源存在季节性差异，夏季主要源于浮游植物和藻类，其他季节则以陆生C3植物和土壤有机质为主（图1）。旱季的颗粒态磷含量普遍高于雨季，且Fe-P占比最高，与沉积物中Ca-P占优的特征形成对比。此外，Firmicutes和Chloroflexi是SPM中的优势菌门，可促进Org-P和Fe-P的活化。这些结果说明SPM较沉积物有更高的营养盐活化风险。

    室内孵育试验发现，厌氧和碱性条件加速了SPM中Fe-P和Al-P的释放（图2）。根据对数型幂函数指数模型，对SPM和沉积物引起的水质参数变化进行富营养化指数评价，发现SPM诱发的富营养化程度约为沉积物的1.47倍。

图1. 悬浮颗粒物来源组成、转化机制及界面环境效应

图2. 颗粒态磷在pH和DO影响下的循环转化示意图

    这些结果表明，SPM具有较大的磷释放潜力，更易引发水体富营养化和藻华现象。必须高度重视SPM的环境行为，并采取有效措施维护湖泊生态系统健康。与之对应的工程措施，如入湖河口湿地缓冲带的构建、易悬浮态底泥的清除与底泥界面固化稳定化，均可降低水体悬浮颗粒物浓度，进而减少其对湖泊上覆水水体的影响。

二、悬浮颗粒物沉积驱动的沉积物疏浚后内部营养物质释放规律

    悬浮物的厚度与有机质含量显著改变了界面微环境及氮磷释放回复的特征。

    首先，厚度和有机质含量更高的悬浮物显著提升了沉积物氧消耗速率（图3），同时伴随间隙水氮、磷浓度及其界面通量更快地向疏浚前的状态回复；

    其次，氮、磷释放对悬浮物沉降呈现差异化响应（图4），即氮释放随悬浮物厚度增加呈现剂量依赖性，而磷释放则表现出延迟效应，仅当界面溶氧低于一定阈值后才出现暴发式释放。模拟实验表明，当沉降厚度≥ 8 mm且总有机碳（TOC）≥ 3.3%时，疏浚对氮释放的控制效能会受到影响。

    这一现象源于两者对氧消耗速率的响应机制不同，即氮释放由有机质矿化主导，而磷释放受有机质矿化与铁氧化物溶解耦合过程调控。

    研究提出了悬浮物沉降的潜在风险阈值，即疏浚区年悬浮物累计厚度≥ 8 mm且TOC≥3.3% 时，需在疏浚前开展审慎评估，避免修复效能快速衰减。因此，结合生态修复、入湖河口等缓冲带工程减少悬浮物沉降或输入量有助于维持底泥疏浚后的效果。

图3. 不同湖区加入悬浮物后底泥界面耗氧速率

图4. 不同处理加入悬浮物后氮磷释放通量

     相关研究成果分别以（1）Source identification and phosphorus transformation of suspended particulate matter in the eutrophic bays of a large lake (Lake Taihu, China)和（2）Release pattern of internal nutrients after sediment dredging driven by particulate particles deposition in eutrophic lakes为题，近期发表于Water Research。中国科学院南京地理与湖泊研究所吕耀斌博士和南京师范大学杨春晖副教授为第一作者，尹洪斌研究员为系列论文通讯作者。研究工作得到中国科学院前沿科学重点部署项目、国家自然科学基金面上项目以及江苏省水利科技项目等项目的资助。

【文章信息】：

Yang, C., Zhang, M., Zhang, C., Wang, G., Yin, H.*, Zhang, L., Liu, J. (2026). Release pattern of internal nutrients after sediment dredging driven by particulate particles deposition in eutrophic lakes. Water Research, 289(A), 124879.

Lv, Y., Zhang, M., Kong, M., Zhang, L., Yin, H.* (2026). Source identification and phosphorus transformation of suspended particulate matter in the eutrophic bays of a large lake (Lake Taihu, China). Water Research, 289(A), 124835.