近日，云南大学高原湖泊生态与治理研究院张虎才教授团队在国际学术期刊 Ecological Frontiers （JCR Q1区）上发表题为“The behavioral mechanisms of nutrients at the sediment–water interface in Lake Dian and effective mitigation of Lake eutrophication”/《滇池沉积物-水界面营养物的行为机制与湖泊富营养化的有效缓解》的研究论文。该研究以滇池为对象，系统揭示了沉积物—水界面营养盐迁移转化机制，阐明了内源污染长期制约湖泊水质改善的关键原因，为高原湖泊富营养化精准治理和生态修复提供了重要科学依据。

滇池是我国西南地区最大的高原淡水湖泊，具有重要的生态、社会和经济价值。然而，受流域人口密集、城镇化和农业活动强烈等多重因素影响，滇池自20世纪80年代以来长期处于中—重度富营养化状态。尽管近年来外源污染负荷持续削减，水体中氮、磷浓度及藻华暴发频率却并未出现根本性下降，表明传统以削减外源输入为主的治理路径面临瓶颈。

研究团队针对滇池外源污染已得到初步控制、但水质改善仍面临挑战的现状，聚焦于“沉积物内源释放”这一长期被低估却至关重要的过程。研究通过建立100个覆盖全湖的采样点高密度监测网格，结合水体、沉积物及孔隙水的同步采集，系统分析了氮、磷及有机质在沉积物—水界面的空间分布特征、迁移转化过程及其驱动机制。

研究结果表明，滇池表层沉积物孔隙水中氮、磷浓度显著高于上覆底层水，形成了一个高浓度、活跃的“营养盐库”。在风浪扰动、水动力变化及微生物作用下，该营养盐库可持续向水体释放氮、磷，成为维持湖泊富营养化的重要内源来源。尤其是在沉积物—水界面附近，营养盐分布呈现高度不稳定状态，是内源释放的关键敏感区。

研究进一步发现，滇池沉积物中有机质来源复杂，主要包括土壤有机质、大型水生植物、污水及藻类残体等。沉积物孔隙水中溶解性有机质以腐殖质类和蛋白类组分为主，反映出强烈的微生物活动和较高的生物可利用性。这类有机质不仅是氮、磷的重要载体，还可通过改变沉积物氧化还原环境，促进铁、锰结合态磷的释放，从而加剧内源污染风险。

值得关注的是，研究揭示了不同湖区在沉积物粒径结构、营养盐富集及释放行为上的显著差异。水动力条件较弱、细颗粒沉积物富集的湖区，往往成为氮、磷和有机质的“汇”，长期积累形成潜在污染源；而在受扰动较强的区域，沉积物中营养盐更易被重新活化并释放至水体。这一发现强调了湖泊内部空间异质性在富营养化演变过程中的关键作用。

在综合分析基础上，研究团队指出，滇池水质长期难以根本改善的重要原因，在于沉积物内源释放与外源输入之间形成了“叠加效应”和“反馈循环”。单纯依赖外源削减措施，难以切断这一内部营养盐补给通道，甚至可能在某些工程干预后诱发新的释放风险。

基于上述认识，研究提出应实施以“内外源协同控制”为核心的综合治理策略。一方面持续削减流域外源污染负荷，另一方面针对不同湖区沉积物特征和水动力条件，采取差异化、精细化的生态修复措施，如沉积物稳定化、生态重建及水动力调控等，以降低内源营养盐再释放风险，推动湖泊生态系统向稳定、健康状态转变。这对于反复论证、不断尝试开展的湖泊底泥疏浚具有重要的参考价值，因为湖泊底泥疏浚过程中如果在进行了水泥分离后如果对从底泥中分离出的水未进行营养盐处理而直接使这部分水直接回流入湖，将不但不能起到疏浚的效果，而且会使得储存于底泥的似稳态营养盐认为活化，加重湖泊污染及富营养化。

该研究不仅深化了对高原浅水湖泊沉积物—水界面生物地球化学过程的认识，也为滇池乃至类似富营养化湖泊的长期治理提供了科学支撑。研究团队正在继续围绕湖泊内源污染调控机制、长尺度营养盐历史记录、生态修复效果评估及多过程耦合模拟等方向开展深入研究，为服务区域生态文明建设和水环境安全保障提供更加坚实的科学支撑。

上述研究以我校生态学博士研究生李华玉为第一作者、导师张虎才教授为通讯作者。研究工作得到了团队全体成员的支持，以及国家自然科学基金重点项目-云南省联合基金（U2202207）资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ecofro.2026.01.001