張 鸝，夏永秋，劉雪梅，顏曉元，胡 琳

(1：華東交通大學土木建筑學院，南昌 330013) (2：中國科學院南京土壤研究所，江蘇常熟農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國家野外觀測研究站，南京 210018) (3：上饒市婺源生態(tài)環(huán)境局，上饒 334099)

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約化程度的提高和工業(yè)化、城市化進程的加快，高強度的人類活動加重了氮污染的程度[1-2]，水體中的氮濃度不斷升高[3]，活性氮污染正引發(fā)新一輪的環(huán)境危機[4]。過量的活性氮會造成水體富營養(yǎng)化、水生生境破壞、生物多樣性減少等一系列問題[5-7]。反硝化作用是在缺氧或厭氧條件下，微生物將硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮氧化物和氮氣的過程[8]。在水生生態(tài)系統(tǒng)中，反硝化作用能夠有效去除水體中的硝態(tài)氮，消除因硝酸積累對生物的毒害作用，防止水體富營養(yǎng)化，平衡生物固氮輸入通量[9-12]。反硝化過程是去除活性氮的主要途徑[13]，據(jù)估算，在全球范圍內(nèi)輸入河流的總氮約有50%被反硝化作用去除[14]。隨著對水生生態(tài)系統(tǒng)活性氮污染問題的重視，水體反硝化過程的研究得到了極大的發(fā)展。

在水生生態(tài)系統(tǒng)中，反硝化過程主要發(fā)生在上覆水、沉積物以及沉積物-水界面[15-18]。目前，針對水體反硝化過程開展了大量的研究[19-24]。但是這些研究主要集中在沉積物界面，很少關(guān)注到上覆水系統(tǒng)的反硝化，尤其是上覆水中懸浮物參與的反硝化過程。通常，懸浮物粒徑小于1 mm，是一種非理想球狀復雜的非均質(zhì)有機-無機復合體。懸浮物的組成如圖1所示，有機組分主要包括浮游動植物、微生物、營養(yǎng)物(氮、磷等)、有機碎屑(生物體殘骸、糞便等代謝物質(zhì))、有機微污染物(農(nóng)藥化合物、多環(huán)芳烴類、激素以及內(nèi)分泌感染物等)[25]；無機組分包括泥沙、礦物碎屑(鐵錳氧化物、硅酸鹽、碳酸鹽等自生礦物以及生物過程中生成的硅骨架碎屑)等；其他(高分子化合物、微塑料、納米材料等新興污染物[26])。由于懸浮物中存在厭氧環(huán)境，微生物附著在懸浮物上可以發(fā)生直接反硝化或耦合硝化反硝化[27]。此外，懸浮物的碰撞、絮凝、溶解、沉降、再懸浮、離子交換、吸附解吸等一系列物理化學過程是造成營養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧等在上覆水、沉積物中遷移轉(zhuǎn)化的重要原因[28-29]，間接影響到水體中的反硝化速率。在不同水體中懸浮物的濃度、粒徑、組成和種類存在差異，加之水動力擾動的影響，使得懸浮物對反硝化作用的影響存在許多不確定因素。水體懸浮物反硝化是深入和系統(tǒng)了解水生生態(tài)系統(tǒng)氮素循環(huán)過程機理，乃至水體活化氮輸入、輸出和動態(tài)響應的切入點之一[30-31]。

圖1 水體懸浮物的組成(綠色表示有機；藍色表示無機；棕色表示其他)Fig.1 Composition of suspended matter in water

本文將根據(jù)水體懸浮物影響反硝化的國內(nèi)外研究成果，梳理懸浮物在水體反硝化中的作用與貢獻，總結(jié)不同濃度、粒徑、組成和種類的懸浮物對反硝化的影響，闡述水體懸浮物對反硝化的影響機理，回顧懸浮物反硝化速率測定方法。據(jù)此，提出現(xiàn)階段水體懸浮物反硝化研究的不足，以期為后續(xù)研究提供參考。

1 自然水體中懸浮物影響反硝化的研究概述

自1986年Caron等[32]觀察到細菌更喜歡附著于水體中懸浮物以來，水體反硝化的關(guān)注點逐漸從沉積物、上覆水過渡到懸浮物上。1987年P(guān)lummer等[33]提出水體中的懸浮物可以增強反硝化細菌活性，人們開始意識到懸浮物與需要反硝化細菌參與的反硝化作用可能存在一定的關(guān)系，陸續(xù)開展了一系列懸浮物與反硝化關(guān)系的研究。研究大致可以分為兩個階段：2010年之前的探索階段，該階段由于方法和認知的不成熟，研究主題大多以現(xiàn)象和影響因素為主。如1997年Michotey等[34]在海洋研究中發(fā)現(xiàn)吸附在懸浮物上的細菌直接參與了反硝化過程，證明了懸浮物上能夠進行反硝化作用，這為后續(xù)進一步深化懸浮物反硝化研究奠定了基礎。1998年van der Perk[35]利用動態(tài)水質(zhì)模型校準和可識別性分析相結(jié)合的方法，分析了水體流速、水體中懸浮物濃度快速變化對水質(zhì)模型中反硝化消納過程的影響，為后期利用模型來評估懸浮物對反硝化的影響提供了參考。2010年之后水體中懸浮物反硝化研究步入快速發(fā)展階段，該時期通過室內(nèi)模擬實驗和野外觀測實驗相結(jié)合的方法，逐步向理論和模型方面深化。例如，Klawonn等[36]提出了懸浮藻類顆粒脫氮過程的理論模式，即懸浮物內(nèi)部處于厭氧環(huán)境，擴散進來的硝酸鹽發(fā)生反硝化作用生成氮氣，并用15N示蹤方法證實了懸浮藻類顆粒內(nèi)部確實存在復雜的生物地球化學過程。該理論是耦合硝化-反硝化過程的雛形。在該階段，研究還針對不同懸浮物種類(懸浮泥沙、藻類)，探究懸浮物濃度、粒徑對反硝化過程的影響，以及懸浮物參與的直接反硝化和耦合硝化-反硝化過程等方面。

國家自然科學基金委員會對該主題十分重視，如針對黃河水少沙多、含有大量污染物(耗氧有機污染物、氮、有毒有機污染物)的特點，在2002年布置聯(lián)合基金重點項目“黃河典型污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律”，2015年開展了“黃河長江源區(qū)河水含氮化合物的來源及水-沙界面過程”重大研究計劃，研究水沙條件對反硝化過程的影響。為進一步探討水體中懸浮泥沙等對反硝化作用機制及生物地球化學過程的影響，2020年開展了“河流水沙條件變異對氮轉(zhuǎn)化的影響機制及環(huán)境效應”等重點項目。此外，懸浮物在水體反硝化中的作用也是國際研究的熱點。2004年舉辦的“澳大利亞熱帶河流可持續(xù)未來會議”中就強調(diào)農(nóng)牧業(yè)對河流懸浮泥沙和顆粒營養(yǎng)物的影響，以及物質(zhì)和能量循環(huán)對水體懸浮物濃度增加的響應。2005年舉行的“大型淺水湖泊富營養(yǎng)化過程與控制”國際學術(shù)研討會，進一步探討了沉積物再懸浮、水華形成與聚集等與大型淺水湖泊富營養(yǎng)化過程與恢復途徑。國際上水環(huán)境研究機構(gòu)也逐步增加對懸浮物的研究。如加州大學戴維斯塔霍環(huán)境研究中心每年都會對Tahoe湖泊和周邊河流的營養(yǎng)和懸浮物狀況進行通報[37]。懸浮物對水體反硝化影響的研究逐漸成為國內(nèi)外水環(huán)境領(lǐng)域的熱點問題之一。

為全面掌握國內(nèi)外懸浮物反硝化研究進展，分別選擇國際上Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(以下簡稱WOS數(shù)據(jù)庫)和中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(以下簡稱CNKI數(shù)據(jù)庫)中的文獻進行檢索，文獻檢索時間跨度為1900年1月1日-2021年12月31日。通過設定WOS數(shù)據(jù)庫的檢索式“TS=((denitrification)AND(suspended sediment OR suspended particles))”，設定CNKI檢索主題“懸浮物”和“反硝化”，共檢索到215篇中文和519篇英文(圖2)。篩選出自然水體的研究文獻后，在CiteSpace中進行共詞分析構(gòu)建主題詞知識圖譜(圖3)，用以刻畫懸浮物反硝化領(lǐng)域的研究主題。通過對比把握了中外水體懸浮物反硝化研究的特點和規(guī)律，為該領(lǐng)域后續(xù)研究提供借鑒。

圖2 發(fā)表的有關(guān)“水體懸浮物反硝化”的中、英文文獻與引頻次數(shù)統(tǒng)計Fig.2 Published literature and citation frequency statistics on denitrification of suspended particles in the water body

圖3 懸浮物反硝化研究主題詞聚類圖譜Fig.3 Cluster map of keywords in the suspended particles denitrification research

主題詞共現(xiàn)網(wǎng)絡得到的節(jié)點較多。從出現(xiàn)頻次來看，有6個主題詞占據(jù)前列：“denitrification rate”“suspended sediment”“bacteria”、“nitrate”“water column”“anoxic condition”，即“反硝化速率”“懸浮泥沙”“細菌”“硝酸鹽”“水柱”“缺氧條件”。這些詞能側(cè)重反映出懸浮物反硝化研究的綜合特征，表明影響因素和沉積物再懸浮是懸浮物反硝化研究的主要內(nèi)容。

2 懸浮物特性對水體反硝化的影響

由于懸浮物存在好氧-缺氧的微環(huán)境，往往成為水體反硝化的熱點微區(qū)。了解懸浮物對水體反硝化的影響對于更準確地認識水體中氮素循環(huán)十分重要。由于懸浮物自身特征與性質(zhì)的差異，懸浮物對水體反硝化影響有很強的時空變異。在已有的研究中，主要從懸浮物的濃度、粒徑和組成等特性方面來解釋懸浮物對反硝化的影響。

2.1 懸浮物濃度的影響

自然界中水體懸浮物濃度存在顯著差異，我國黃河水體中懸浮物濃度最高，平均為22 g/L，長江河口的懸浮物濃度在0.1～26 g/L之間[38]。世界第4大河流密西西比河的懸浮物濃度為5.1 g/L[39]。已有研究表明，懸浮物濃度與水體反硝化速率呈正相關(guān)關(guān)系。Liu等[40]比較了5種不同懸浮物濃度的水體反硝化速率，實驗發(fā)現(xiàn)反硝化速率隨著懸浮物濃度的增加而增加。Xia等[27]通過將懸浮物濃度分別為1與8 g/L時的反硝化速率進行比較，發(fā)現(xiàn)高濃度懸浮物的反硝化速率更大。Yao等[41]通過模擬實驗證明出懸浮物濃度是鄱陽湖反硝化速率的主控因素。懸浮物濃度影響反硝化是因為隨著水體中懸浮物濃度的增加，懸浮物上低氧微區(qū)增加，供反硝化菌附著的空間增多。且隨著懸浮物濃度的增加，懸浮物與水體接觸面積增大，水體中硝酸鹽供給幾率升高，反硝化菌利用率增加，從而反硝化速率升高。

2.2 懸浮物粒徑的影響

同樣的懸浮物濃度下，懸浮物的粒徑大小也會對反硝化速率產(chǎn)生顯著影響。Drummond等[42]發(fā)現(xiàn)微生物的代謝和再活化都更依賴于細顆粒，細顆?？梢詾榉聪趸毦峁└嗟奈矫娣e和更完全的厭氧條件，從而提高反硝化細菌的代謝率。為了進一步了解懸浮物粒徑影響反硝化的機制，Yao等[41]以4和63 μm為界限將懸浮物粒徑分為3組進行實驗，結(jié)果證實了粒徑較小的懸浮物可以提供更多的反硝化菌和厭氧微環(huán)境。而后Xia等[27]從硝化細菌、反硝化細菌豐度與懸浮物粒徑的關(guān)系著手，將懸浮物粒徑大小分為5組進行模擬實驗，探究懸浮物粒徑與反硝化速率的關(guān)系。研究結(jié)果表明，懸浮物粒徑越小，懸浮物內(nèi)氧含量越低，可以為反硝化提供更多的厭氧微環(huán)境，從而誘導更強的耦合硝化-反硝化過程。

2.3 懸浮物組成的影響

懸浮物的種類和組成多樣，含有水體中難以凸現(xiàn)的環(huán)境和地球化學信息[43]。一般而言，江河湖泊中的懸浮物與水體表層沉積物具有同源和同質(zhì)性，組成成分以泥沙黏土顆粒為主。受暴雨沖刷、匯水流入、航運、疏浚采礦活動等影響，懸浮物具有很大的時空變異性。如鄱陽湖水體在疏浚和采礦活動的影響下,砂性懸浮物濃度可高達3 g/L[44]。此外，還有一些水體受人類活動干擾出現(xiàn)富營養(yǎng)化問題，易致使藻類暴發(fā)，懸浮物以藻類居多[45]，如太湖葉綠素a濃度最高可達132 μg/L[46]。懸浮物組成不同，對反硝化的影響也會存在差異。如富營養(yǎng)化水體中以藻類為主的懸浮物，其對反硝化的影響顯著區(qū)別于以泥沙為主的懸浮物。劉志迎等[47]研究發(fā)現(xiàn)藍藻越多反硝化作用越強。這歸因于藍藻在生長期將活性氮轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C氮，在衰亡期又能通過降解礦化釋放大量的銨態(tài)氮，繼而轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，為反硝化作用提供大量的底物。而Zhu等[48]則認為藻類密度與反硝化并不是線性相關(guān)，而是存在一個先升高后降低的過程。研究結(jié)果顯示隨著藻類生物量增加，反硝化速率先升高后降低。研究認為，當藻類密度較低時，藻類腐爛可以提供有機碳并消耗氧氣，有利于反硝化過程進行，反硝化速率隨藻類密度增加逐漸升高。但是藻類過多時，藻類衰亡會耗盡氧氣，抑制硝化作用，導致硝酸鹽供應受限，耦合硝化-反硝化過程斷裂，從而限制了反硝化速率。

除了懸浮泥沙和藻類外，水體中還有以重金屬、高分子化合物、納米材料等新興污染物[49]為主的懸浮物。新興污染物來源廣泛，且與人類生活息息相關(guān)，可通過污水排放、污水溢流、雨水、農(nóng)田徑流、地表徑流、大氣沉降、地下水補給等多種方式進入到自然水體中，加大水體污染的風險。像納米材料又能成為其他污染物的載體并產(chǎn)生生物富集，其化學特性及毒理效應都會改變。微塑料這種懸浮載體也有污染物復合行為。目前研究認為，這些懸浮物會對微生物產(chǎn)生毒害作用，從而影響水體反硝化過程。如重金屬富集而成的懸浮物對細胞有生物毒性，會損壞細胞并干擾和抑制其代謝過程[50]，從而抑制反硝化過程。但也有一些反硝化菌可以對重金屬產(chǎn)生抗性[51]。微塑料等高分子化合物、納米銀等納米材料累積而成的懸浮物也會對反硝化產(chǎn)生抑制作用[52-54]。目前，關(guān)于新興污染物為主的懸浮物對反硝化的影響也逐步受到關(guān)注。

總之，懸浮物的組成復雜，來源多樣，對反硝化的影響受其自身特性和環(huán)境條件綜合控制。開展不同特性的懸浮物反硝化研究，明確不同組成對反硝化的影響，對于深入認識水體懸浮物反硝化的機制至關(guān)重要。

3 水體懸浮物反硝化的影響因素

懸浮物通過直接或間接作用影響水體反硝化過程。一方面，懸浮物與水接觸的薄層上，以及被溶解氧滲透的淺表層和懸浮物的孔隙中存在好氧微環(huán)境，可以與懸浮物內(nèi)部的缺氧微環(huán)境形成好氧-缺氧條件，附著在懸浮物上的微生物可以發(fā)生直接反硝化或耦合硝化-反硝化。另一方面，懸浮物在水體流動過程中發(fā)生碰撞、絮凝、溶解等使自身粒徑改變。粒徑越小其比表面積就越大，吸附作用越強烈。懸浮物通過表面吸附和解吸作用使得其表面或內(nèi)部攜帶的營養(yǎng)物、有機質(zhì)等含量發(fā)生變化，通過離子交換過程會導致其攜帶的營養(yǎng)鹽、重金屬等在上覆水、沉積物中轉(zhuǎn)化[55-57]。而懸浮物的沉降、再懸浮會使其孔隙水中的氨氮等迅速釋放到水中加速氮轉(zhuǎn)化，也會使有機氮暴露于水體有氧環(huán)境中，加速有機氮礦化從而向水體中釋放氨氮。此外，有機氮礦化時經(jīng)常伴隨著微生物對有機碳的分解，分解有機碳會消耗水體中的溶解氧，產(chǎn)生低氧環(huán)境從而有利于反硝化作用[58]。這些都會間接影響到水體中的反硝化速率。懸浮物上反硝化作用概念模型如圖4所示。綜合近年來的研究，懸浮物對水體反硝化的影響主要通過以下因素實現(xiàn)(圖4)。

圖4 懸浮物上反硝化作用概念模型Fig.4 Conceptual model of denitrification on suspended particles

3.1 溶解氧

3.2 功能微生物

反硝化過程涉及諸多功能微生物，如礦化細菌、硝化細菌、反硝化細菌等。水體懸浮物表面附著的硝化細菌、反硝化細菌是耦合硝化-反硝化過程的直接參與者，它們的豐度、數(shù)量、活性等因素都會對耦合硝化-反硝化過程的發(fā)生及其速率產(chǎn)生影響。然而細菌又受到環(huán)境條件的影響，如懸浮物上供其吸附的位點多少、發(fā)生反應時所需能量源的強弱、生存環(huán)境中溶解氧濃度是否適宜等。Xia等[27]對水體懸浮物上耦合硝化-反硝化過程的研究發(fā)現(xiàn)，反硝化速率與硝化菌和反硝化菌數(shù)量呈正相關(guān)。且反硝化菌的數(shù)量隨著懸浮物粒徑的增加而減少，硝化菌、反硝化菌還與懸浮物中的總有機碳濃度呈正相關(guān)。之后Zhu等[61]在研究懸浮物介導的耦合硝化-反硝化過程時發(fā)現(xiàn)，懸浮物濃度會影響水體中硝化菌、反硝化菌群落的組成和豐度。懸浮物的粒徑、濃度、有機成分影響著反硝化細菌，進而影響反硝化作用。懸浮物的粒徑越小則比表面積越大，懸浮物濃度越高，所提供給細菌的吸附位點就越多。而反硝化細菌作為一種異養(yǎng)微生物，合成需要有機碳作為能量源[62]，有機碳的分解會消耗溶解氧，有利于形成低氧微環(huán)境。此外，其他一些微生物也會對反硝化產(chǎn)生影響。如礦化作用時通常會伴隨異養(yǎng)微生物對有機碳的分解，消耗水體的溶解氧，創(chuàng)造低氧環(huán)境，從而有利于反硝化過程[63]。

3.3 無機氮

反硝化作用受銨態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮3種無機氮的影響。其中，硝態(tài)氮和亞硝酸氮作為反硝化過程的底物，它們的濃度會直接影響反硝化速率。而硝態(tài)氮濃度變化受銨態(tài)氮硝化作用產(chǎn)生的硝酸鹽和反硝化還原的硝酸鹽的影響[64]。水體中的懸浮物可以既作為氮的載體使氮在懸浮物和水體間進行交換，又可以作為氮的源、匯或緩沖因子影響上覆水和沉積物中氮的含量。懸浮物對無機氮的吸附與解吸是一個復雜的動態(tài)過程，隨著水體環(huán)境不斷變化，懸浮物各個組分對無機氮的吸附機理各不相同。黏土礦物吸附無機氮屬于化學吸附，有機物質(zhì)和表層生物膜組成成分較為復雜，對水體中無機氮吸附屬于生物吸收和表面吸附[65]。此外，懸浮物的沉降和再懸浮過程也會使懸浮物自身和水體中的無機氮濃度發(fā)生改變。懸浮物表面吸附的或水體可提供的硝態(tài)氮濃度越高，即供給反硝化的底物也越多，越有利于反硝化作用。而銨態(tài)氮作為硝化作用的底物影響著懸浮物中耦合硝化-反硝化過程[47]。

3.4 有機碳

反硝化過程需要反硝化細菌的參與, 反硝化細菌大部分是異養(yǎng)菌，其活性受有機質(zhì)電子供應的影響[66-67]。除此之外, 有機碳還是反硝化菌合成的能量源，吸附在懸浮物上的反硝化菌利用懸浮物中有機碳或者水體中的有機碳作為能源參與反硝化作用。所以反硝化菌的數(shù)量會隨著總有機碳濃度的增加而增加[68-69]。Zeng等[70]研究了溶解性和顆粒態(tài)有機碳對水體反硝化的影響，發(fā)現(xiàn)水體中顆粒態(tài)有機碳對反硝化潛勢貢獻超過70%，而顆粒態(tài)有機碳和懸浮物一起對反硝化潛勢的貢獻高達80%，反硝化菌優(yōu)先利用顆粒態(tài)有機碳而不是溶解性有機碳。懸浮物可以通過吸附作用獲得有機碳，或者某些懸浮物本身就是有機碳顆粒或內(nèi)部含有有機碳，如水生動植物殘骸。藻類衰亡分解也會使水中有機碳濃度增加。朱為靜[71]在研究杭州灣河口懸浮物介導的硝化反硝化耦合機理時，發(fā)現(xiàn)顆粒性有機碳的濃度隨懸浮物濃度增加而顯著降低，表明反硝化作用的增強消耗了更多的有機碳。

綜上，懸浮物會影響溶解氧、功能微生物、無機氮、有機碳等多種因素，從而對水體反硝化作用產(chǎn)生影響，目前關(guān)于懸浮物影響水體反硝化過程的因子方面研究已取得了一定進展。然而，復雜環(huán)境條件下各因子之間相互作用不明確，今后應加強環(huán)境因素、人為要素、水力因素等綜合環(huán)境條件下懸浮物對水體反硝化作用的影響規(guī)律及其調(diào)控機制研究。

4 測定方法

懸浮物對水體反硝化的影響過程非常復雜，定量懸浮物對水體反硝化的貢獻是評估水生系統(tǒng)中氮素收支和刻畫水體氮素循環(huán)的重要研究內(nèi)容。而懸浮物反硝化速率的準確測定是定量其對水體反硝化貢獻的基礎。

水體反硝化的測定方法有很多，包括乙炔抑制法、15N同位素示蹤法、膜進樣質(zhì)譜法(MIMS)和N2∶Ar法、氮素質(zhì)量平衡法、化學計量法等，表1比較了水體反硝化作用不同測定方法的原理和主要優(yōu)缺點、適用性[14]。這些方法可以測定水體(包括沉積物、沉積物-水界面、懸浮物、上覆水)總體的反硝化，如需進一步量化懸浮物對反硝化的貢獻，可以在上述水體反硝化速率測定的基礎上，設計懸浮物梯度控制實驗，間接實現(xiàn)水體懸浮物反硝化速率的測定。

Liu等[40]設計了上覆水-底泥與上覆水-懸浮物-底泥兩個體系，使用同位素示蹤法測定兩個體系的反硝化速率，最后根據(jù)體系之間的差值確定懸浮物反硝化作用的貢獻。該方法以相同環(huán)境下是否含有懸浮物為對比，通過將模擬實驗與反硝化測定相結(jié)合，得出了懸浮物在水體反硝化中的貢獻。Jia等[72]則用15N同位素示蹤法測定了相同濃度下不同粒徑的懸浮物反硝化速率。該方法以懸浮物的粒徑為變量，用15N同位素示蹤法測定懸浮物反硝化速率差，從而確定懸浮物粒徑對反硝化影響的目的。Yao等[41]將乙炔抑制法與培養(yǎng)實驗相結(jié)合，將底泥再懸浮后進行了7組不同懸浮物濃度(0～5 g/L)的模擬實驗，通過不同濃度懸浮物和反硝化速率做線性插值，計算懸浮物對水體反硝化速率的貢獻。

由于懸浮物反硝化速率主要通過水體反硝化測定方法間接測定，因此，懸浮物反硝化測定的準確度受限于水體反硝化速率測定的精度。近年來，基于N2∶Ar測定原理的MIMS快速發(fā)展，極大地推動了水體氮轉(zhuǎn)化過程的研究。由于其測定精度高、測定速度快等優(yōu)點，該方法成為目前最具潛力的反硝化直接測定技術(shù)[73]，也是懸浮物反硝化測定的潛在方法。

5 研究展望

1)加強以新興污染物為主的懸浮物對水體反硝化影響的研究。隨著社會的快速發(fā)展，越來越多難降解或有生物毒性的新興物質(zhì)通過各種途徑進入水體積聚成懸浮物或吸附于懸浮物上對水體反硝化造成影響，這些新興污染物如微塑料、納米材料等種類繁多、性質(zhì)各異，對反硝化造成相關(guān)影響的研究有待加強。

2)推進機理模型研究。由于水體懸浮物反硝化影響因素之間復雜的相互作用，為了深入探索懸浮物對水體反硝化的影響，需要確定出各因素如何直接影響反硝化，以及這些因素如何通過與其他因素的相互作用間接影響反硝化。根據(jù)懸浮物各因素對反硝化速率的影響機理，識別懸浮物種類、粒徑、濃度等因素對反硝化過程中的限制因素(如溶解氧、營養(yǎng)物質(zhì)濃度、微生物等)的影響路徑，構(gòu)建懸浮物對水體反硝化影響的機理模型，從而深入探索人為活動和自然因素對水體反硝化的影響，提高水體懸浮物對反硝化脫氮能力的估算精度。

3)改進懸浮物反硝化測定方法。受測定方法的限制，水中懸浮物影響反硝化的研究工作進展緩慢。近幾年，遙感技術(shù)憑借其大范圍的動態(tài)監(jiān)測的優(yōu)勢，在水質(zhì)參數(shù)反演工作中取得了很大進展。由于懸浮物的光學特性，通過遙感技術(shù)實現(xiàn)快速、低成本、大面積獲取懸浮物參數(shù)已十分方便。找出懸浮物與反硝化之間的關(guān)系，再基于遙感獲取懸浮物的基本信息，進而實現(xiàn)遙感技術(shù)對懸浮物反硝化速率的快速反演，是未來發(fā)展的可行方向。