气候变化背景下修复湿地对氮磷去除效率的评估研究

《Scientific Reports》：Effects of increased rainfall intensity on nitrogen and phosphorus removal in a restored wetland from an abandoned paddy field

　　

摘要

气候变化导致降雨频率和强度增加，从而加剧了集水区中氮和磷的径流流失。本研究在水文修复的湿地（由废弃稻田改造而成）中，通过九次不同降雨量和降雨强度的降雨事件，评估了养分去除效率（RE）。在湿地入口和出口处进行高频采样，测定总氮（TN）、硝酸盐（NO?–N）、总磷（TP）、钼酸盐反应性磷（MRP）以及流量。不同养分对降雨特征和水力负荷率（HLR）的响应存在差异。即使在最大降雨事件中（降雨量237 mm；HLR为7.1 cm h?1），总氮的去除率仍保持正值，但在相同条件下总磷的去除率略微为负，表明该湿地去除磷的能力可能已达极限。NO?–N和MRP的RE随降雨量和水力负荷率的增加而降低，且与最大水力负荷率的相关性最为显著。这些发现凸显了修复湿地在可持续利用废弃农业用地以及作为气候变化条件下维持水质的基于自然的解决方案（NbS）方面的潜力与局限性。