湖泊富营养化及蓝藻水华的频繁发生是全球最紧迫的水生生态和环境问题之一[1,2]。尽管近几十年来在流域非点源污染控制方面取得了显著进展，从而减少了外部营养物质输入湖泊的总量，但湖水中的氮和磷浓度仍未降至预期水平，蓝藻水华仍频繁发生[3,4]。越来越多的证据表明，除了需要有效控制外部营养物质输入外，内部营养物质释放也成为维持淡水系统富营养化的关键因素[[5], [6], [7]]。沉积物-水体界面之间的营养物质交换以及孔隙水中的溶质传输过程在增加内部营养物质负荷方面起着关键作用，进一步加剧了水质恶化[5,[8], [9], [10]]。
沉积物是湖泊生态系统的基本组成部分。它们不仅是氮和磷等必需营养物质的动态来源和汇，还是重建和评估湖泊当前状况及历史污染趋势的宝贵地球化学档案。沉积物对地球化学和水动力条件的变化非常敏感，涉及复杂的物理过程，如营养物质沉积、分子扩散和再悬浮[11,12]。当受到风浪作用或底栖生物扰动时，沉积物中的氮和磷会被释放到上覆水体中，导致二次污染并进一步加剧富营养化[13]。因此，沉积物介导的营养物质释放现象引起了科学界和环境管理机构的广泛关注。
刘等人[14]对洪湖（Honghu Lake）表层沉积物的内部营养物质释放进行了研究，发现温度升高显著促进了沉积物中营养物质的释放。研究表明，底栖生物对磷的释放更为敏感，而浮游动物在氮的释放中起更重要的作用。余等人[15]通过对黄河流域浅水湖泊的长期监测发现，在有效控制农业非点源污染后，内部负荷的贡献可能增加至约60%，这主要是由于夏季风浪引起的沉积物再悬浮。他们强调了需要采取综合水文调控措施来降低内部污染的风险。秦等人[16]对物理疏浚和生物调控在湖泊修复中的长期效果进行了比较评估。罗等人[7]研究了水动力过程和水温对浅水湖泊沉积物中磷酸盐释放的影响，发现磷酸盐释放在夏季达到峰值。此外，通过分析沉积物有机质、总氮和总磷之间的关系，他们提出了ONP系数这一新的方法工具，用于评估湖泊环境中的营养物质相关风险[17]。他们强调，在浅水湖泊中应优先恢复水生植被以减少沉积物再悬浮。研究还指出，生态修复必须伴随外部营养物质输入的减少，以防止内部营养物质释放的再次发生。谢等人[18]通过对比分析欧洲温带浅水湖泊和长江中下游亚热带浅水湖泊的磷释放动态，发现内部磷释放的季节变化与营养状态密切相关，主要由藻类光合作用导致的pH值升高引起，从而促进铁结合磷的解吸。
上述研究为理解浅水湖泊沉积物中内部营养物质释放的主要驱动因素（如温度、风浪扰动、蓝藻水华）以及评估不同修复策略的有效性提供了宝贵的理论基础和实践参考。然而，这些湖泊与云南-贵州高原的高原湖泊在水文动态、气候条件和流域人为压力方面存在显著差异。滇池是中国西南部最大的浅水淡水湖泊，具有重要的生态、经济和社会价值。但由于其独特的地理形态、众多的入湖支流和单一的出水系统，湖泊的自净能力有限，水体交换受限，导致内部污染物积累和放大，进而引发严重的环境退化[19]。近年来，湖泊沉积物中营养物质的时空分布[20,21]、孔隙水中氮和磷的形态[22]、污染负荷估算[23], [24], [25]、氮和磷的释放潜力[11,[26], [27], [28], [29]、有机物的来源分析[31], [32], [33]等领域取得了重要研究进展。研究结果表明，气候变化和人为活动的综合影响降低了滇池沉积物对氮和磷的埋藏效率。特别是温度升高增加了营养物质再释放的可能性[29]。最新实证证据表明，蓝藻产生的有机质沉积可能通过促进磷的释放而对湖泊富营养化产生显著影响[34], [35], [36]。此外，关于疏浚对氮和磷滞留机制及沉积物稳定性的影响的研究表明，工程干预可能会改变“源-汇”动态，阻碍沉积物中营养物质的再稳定过程[37]。
以往的研究主要集中在单个参数的分布特征和负荷分析上，但这些研究往往受到采样密度低和分辨率低的限制。此外，对滇池各种水体和沉积物指标的全面分析相对较少，导致高分辨率支持数据不足。本研究旨在明确滇池内源污染物的空间分布、浓度特征、转化机制和释放潜力。采用稳定同位素追踪技术精确识别有机质来源，并根据已建立的沉积物质量指南进行生态风险评估。总体目标是准确识别污染源，增强流域污染控制策略的科学基础和有效性，为缓解湖泊富营养化和指导生态修复工作提供可靠的数据和理论支持。
