當(dāng)冬季的嚴(yán)寒封鎖大地，河流湖泊表面凝結(jié)成冰，許多人會(huì)下意識(shí)地認(rèn)為，戶(hù)外水體的污染似乎也一同被“凍結(jié)”、進(jìn)入了低潮期。然而，科學(xué)研究和實(shí)際監(jiān)測(cè)卻揭示了一個(gè)反直覺(jué)的現(xiàn)象：在看似平靜的冰面之下，以亞硝酸鹽為代表的含氮污染物，其濃度和潛在風(fēng)險(xiǎn)正在悄然攀升，構(gòu)成了一個(gè)被忽視的季節(jié)性環(huán)境與健康隱患。戶(hù)外可用便攜式亞硝酸鹽測(cè)定儀進(jìn)行即時(shí)的檢測(cè)。

污染物不降反升

最直觀的物理過(guò)程發(fā)生在結(jié)冰本身。水的結(jié)晶過(guò)程具有排異性，當(dāng)水體自上而下凍結(jié)時(shí)，大部分溶解性污染物無(wú)法進(jìn)入冰晶格，而是被不斷排斥、濃縮在下層未凍結(jié)的水體中。一項(xiàng)對(duì)包頭南海子濕地的實(shí)地研究發(fā)現(xiàn)，在冰封期，冰下水體中的總氮、化學(xué)需氧量等多種污染物的含量，均顯著高于非冰封期。這意味著，對(duì)于依賴(lài)冰下水源的生物或下游地區(qū)而言，它們?cè)诙緦?shí)際接觸的是污染物濃度更高的水體。

亞硝酸鹽作為氮循環(huán)的關(guān)鍵中間形態(tài)，在此過(guò)程中也不例外。雖然其絕對(duì)濃度通常低于硝酸鹽和氨氮，但在冰封的靜態(tài)環(huán)境下，其變化更為敏感。更值得關(guān)注的是春季的“釋放時(shí)刻”。當(dāng)氣溫回升、冰雪融化，整個(gè)冬季積累在冰雪層和沿岸凍土中的污染物，會(huì)隨著融水在短時(shí)間內(nèi)大量涌入河道。研究顯示，在融雪初期，河流的化學(xué)需氧量濃度可能急劇上升超過(guò)200%。這股富含有機(jī)物和氮素的“污染脈沖”，為后續(xù)亞硝酸鹽的生成提供了充足的原料。

氮循環(huán)阻塞與中間產(chǎn)物堆積

除了物理濃縮，冬季低溫對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)中微生物活動(dòng)的抑制是導(dǎo)致亞硝酸鹽問(wèn)題復(fù)雜化的核心生物學(xué)原因。水體的自?xún)艉偷h(huán)轉(zhuǎn)化，極度依賴(lài)微生物群落的活躍度。

硝化作用，即將毒性較強(qiáng)的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過(guò)程，是由硝化細(xì)菌分兩步完成的。第一步由氨氧化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，第二步由亞硝化菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。問(wèn)題是，這兩類(lèi)菌對(duì)低溫都極為敏感，尤其是完成第二步的亞硝化菌，其活性在低溫下下降更為劇烈。這就好比一個(gè)流水線(xiàn)，后半段的速度突然慢了下來(lái)，導(dǎo)致中間產(chǎn)品——亞硝酸鹽——在生產(chǎn)線(xiàn)上發(fā)生堆積。

污水處理廠的運(yùn)行數(shù)據(jù)從側(cè)面印證了這一點(diǎn)。當(dāng)水溫從20℃驟降至12℃以下，硝化菌的活性會(huì)呈現(xiàn)斷崖式下降，導(dǎo)致出水氨氮指標(biāo)飆升。在自然水體中，類(lèi)似的微生物“怠工”同樣會(huì)發(fā)生，使得氨氮向硝酸鹽的轉(zhuǎn)化過(guò)程受阻，亞硝酸鹽更容易成為相對(duì)穩(wěn)定的存在形態(tài)。一項(xiàng)早期的研究甚至指出，土壤-水系統(tǒng)在凍融條件下，會(huì)因有機(jī)質(zhì)分解礦化作用的加強(qiáng)而導(dǎo)致亞硝酸鹽積累。

從自然水體到養(yǎng)殖池塘

這種季節(jié)性風(fēng)險(xiǎn)不僅存在于江河湖泊，也直接威脅到水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。冬季池塘水溫低，魚(yú)類(lèi)攝食減少，但池底沉積的殘餌、糞便等有機(jī)物的分解仍在緩慢進(jìn)行，會(huì)持續(xù)產(chǎn)生氨氮。與此同時(shí)，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)化這些氨氮的細(xì)菌活性不足，極易導(dǎo)致氨氮和亞硝酸鹽雙重超標(biāo)。多地水產(chǎn)技術(shù)部門(mén)在冬季的巡查中，常將亞硝酸鹽作為核心監(jiān)測(cè)指標(biāo)，正是因?yàn)楹边^(guò)后，水體生態(tài)系統(tǒng)失衡，極易引發(fā)倒藻和有毒物質(zhì)升高，造成魚(yú)類(lèi)中毒死亡。

冬季戶(hù)外水體的亞硝酸鹽問(wèn)題提醒我們，水環(huán)境管理不能忽視冬季。對(duì)于環(huán)境保護(hù)部門(mén)而言，冰封期和融雪期應(yīng)成為水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)時(shí)段，尤其需要關(guān)注冰下水體和春季融水徑流的水質(zhì)變化。對(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖者，冬季必須堅(jiān)持定期檢測(cè)水質(zhì)，通過(guò)科學(xué)管理底質(zhì)、謹(jǐn)慎投喂和使用微生物制劑等方式，維護(hù)池塘微生態(tài)的平衡，防范亞硝酸鹽的隱性升高。