吴会强在《Water Resources Research》发表研究成果

近期，我院博后吴会强在水文水资源领域权威期刊《Water Resources Research》发表题为“Modeling the Effect of Rainfall Recharge on Denitrification in Intertidal Mixing Zones of Coastal Aquifers”的研究论文，在潮间带硝酸盐去除及反硝化热区时空演化方面取得新进展。

在滨海含水层中，潮汐驱动的海水入渗与陆源淡水向海排泄相互作用，会在潮间带形成海水与淡水的混合区。该混合区通常是活跃的“生物地球化学反应带”，其中反硝化可在地下水入海前将硝酸盐转化为惰性氮气，从而削减进入近岸海域的硝酸盐负荷。降雨补给会进一步改变陆海水力梯度与地下水排泄过程，进而影响混合范围、停留时间以及有机碳和电子受体等关键反应物的供给，使反硝化的强度与发生位置随之改变。降雨与潮汐的叠加会使反硝化呈现更强的时变性与非稳态特征，但其主控机制与关键影响因素仍缺乏系统评估。

针对上述科学问题，本研究构建了变密度地下水流动与反应性溶质运移数值模型，聚焦降雨补给与大小潮共同作用下潮间带硝酸盐去除及反硝化热点区域的时空演化。通过综合分析地下水动力响应、溶质混合与停留时间以及反应物供给与限制条件的变化，系统比较了不同降雨分布（均匀、随机、极端、季节）、降雨补给强度、海源溶解有机碳（DOC）反应性，以及降雨补给水化学组成对潮间带反硝化过程的影响。

研究结果表明，不同降雨分布会显著改变反硝化热点的时空格局。当海源 DOC 反应性较强时，硝酸盐去除速率随时间的变化主要受大小潮控制，呈现大小潮尺度的周期性变化；当 DOC 反应性较弱时，硝酸盐去除速率变化则主要由降雨补给驱动，表现为年尺度的周期性变化。在年尺度上，硝酸盐去除总体受降雨补给强度控制，而不同降雨分布的影响相对较小。降雨补给的水化学组成对潮间带反硝化过程具有重要影响，富硝酸盐补给倾向于增强反硝化潜力，而富氧补给则会抑制反硝化过程，从而改变反硝化热区的位置与强度。以上研究结果为评估滨海含水层对陆源硝酸盐的削减能力及其对近岸海域氮输入的影响提供了重要科学依据。

我院博后吴会强为论文的第一作者，鲁春辉教授为论文的通讯作者，河海大学为论文第一单位，署名单位包括水灾害防御全国重点实验室、长江保护与绿色发展研究院，合作单位包括西澳大学。研究成果得到国家自然科学基金项目U2340212、52409087和42377084的资助。

论文链接：Huiqiang Wu, Chunhui Lu*, Min Yan, Henning Prommer. 2025. Modeling the Effect of Rainfall Recharge on Denitrification in Intertidal Mixing Zones of Coastal Aquifers. Water Resources Research, 61(12), e2025WR040202, https://doi.org/10.1029/2025WR040202.