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太湖梅梁湾富营养化过程的同位素地球化学证据 总被引：4，自引：0，他引：4
以浅水湖泊太湖为研究对象,通过湖泊水体、水生生物同位素以及相应湖泊水体营养指标的比较分析,并根据梅梁湾钻孔沉积物TN,TP,TOC,C/N,δ15N,δ13C等多项指标记录,恢复了湖泊富营养化过程.研究结果表明,不同湖区植物碳、氮同位素值和水体NH4+的δ15N值变化反映了植物组成和营养水平的差异.梅梁湾水体NH4+的δ15N和水环境参数不同月份的变化反映了外部营养载荷的输入对湖泊环境有明显的影响.1950～1990年湖泊沉积物有机质碳、氮同位素同步变化的趋势说明湖泊初级生产力的增长和湖泊逐渐富营养化的过程,而1990年之后二者之间反相关关系的出现表明在富营养条件下,大量浮游植物生长对富15N的无机氮的吸收及表层沉积物有机质分解和反硝化作用,代表湖泊富营养化加剧.以同位素示踪,并结合元素地球化学指标变化,将太湖梅梁湾富营养化过程分为三阶段,以20世纪50年代和20世纪90年代为营养状态的转换时段,揭示了人类活动不断加强的影响,与近50年来的湖泊环境监测结果一致. 相似文献
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人类活动对太湖水环境影响的稳定氮同位素示踪 总被引：4，自引：3，他引：1
人类活动对湖泊环境变化的影响是目前全球变化研究的热点之一.识别水体中人为氮源的贡献对于研究人类活动对湖泊环境变化的影响十分重要.稳定氮同位素组成(δ15N)是水环境中人为氮源的有效示踪剂.太湖是我国典型的大型浅水富营养湖泊,位于人口稠密、经济发达的长江三角洲地区,是研究人类活动对水环境影响的理想对象.太湖水体δ15N值的空间分异规律大致反映了不同湖区人类活动影响水环境的方式,上游宜兴小流域及河口主要受农业活动影响,胥口湾和东太湖则主要是水产养殖的贡献,梅梁湾受城市生活污水影响较大.而且水体δ15N值的水平反映了人类活动的影响从南部湖区到北部湖区逐渐加强的趋势,表现为南部河口—东太湖—梅梁湾不同水体从草型水体到藻型水体δ15N值增加的趋势.另外,夏季(6月)太湖水体δ15N值的变化响应于初级生产力的变化,体现了生物作用的影响.在蓝藻水华暴发时期,利用水体δ15N值识别人为氮源的结果可能会受到生物过程的干扰. 相似文献
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碳氮稳定同位素示踪鄱阳湖流域蚌湖丰水期的氮污染 总被引：2，自引：1，他引：1
鄱阳湖边缘深水区是鄱阳湖水位上涨时扩散而成的低洼湖区,通过对其一典型边缘湖泊——蚌湖丰水期的氮浓度和同位素特征值的检测,分析这类洪泛湖泊在水位最高时期水体颗粒有机质及无机氮的氮同位素变化特征,并识别氮污染来源及转化途径.结果表明:6月悬浮颗粒有机质碳氮同位素值(δ~(13)C:-26.7‰~-23.7‰,δ~(15)N:2.6‰~6.2‰)介于土壤有机质(δ~(13)C:-25.21‰±0.52‰,δ~(15)N:3.79‰±0.37‰)和水生植物的碳氮同位素值(δ~(13)C:-28.8‰~-24.9‰,δ~(15)N:5.3‰~8.2‰)之间.7月相比于6月,降低的δ~(13)C(-27.6‰~-23.2‰)和升高的δ~(15)N(4.3‰~7.7‰)表明暴雨冲刷带来更多的周边陆地碎屑输入.无机氮在6月以铵态氮(NH_4~+-N)为主要形态,7月以硝态氮(NO_3~--N)为主要形态.6月δ~(15)NH_4~+较负的特征值(-18.6‰±5.2‰)表明铵态氮主要来源于雨水,硝态氮(δ~(15)NO_3~-:1.4‰±3.0‰)主要来源于农业化肥和雨水.7月相比于6月,铵态氮和硝态氮的浓度和同位素值都大幅升高(分别升高了0.3和2倍,6‰和3‰),是暴雨冲刷陆地使农业化肥、城镇生活废水和畜禽养殖废水输入的结果.水生植物的δ~(15)N在7月(8.8‰±1.1‰)相比于6月(6.6‰±1.1‰)也升高了较多,是由于水生植物吸收了更高δ~(15)N废水无机氮的结果.通过颗粒有机质和无机氮的δ~(15)N分析可知,湖区水体氮的矿化作用和硝化作用较强,藻类对湖泊的内源氮贡献较弱,沿河湖的畜禽养殖在暴雨时对水域污染的威胁较大.本研究提供了洪泛湖泊氮污染治理的科学依据. 相似文献
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进入湖泊中不同氮源氮稳定同位素值(δ15N)的差异和生物对氮稳定同位素的记忆作用,可以反映流域人类活动输入的污染物对生态系统的影响程度.本文调查了太湖4个湖湾(梅梁湾、贡湖湾、竺山湾和东太湖)中铜锈环棱螺(Bel-lamya aeruginosa)的δ15N值,结果表明环棱螺δ15N值的变幅为6.9‰～18.1‰,平均值为11.2‰,不同湖湾中环棱螺δ15N值差异极显著,从高到低依次为梅梁湾(17.7‰)、贡湖湾(13.2‰)、东太湖(10.2‰)和竺山湾(7.8‰).分析认为,梅梁湾和贡湖湾接纳较多的人类活动产生的污染物,其周边城市如无锡、常州等地的污水处理效率有待提高;竺山湾水体氮素主要来自于农业面源污染,需降低农田化肥的使用量. 相似文献
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δ13C和δ15N指示不同生态类型湖泊无机氮及有机质来源 总被引：2，自引：0，他引：2
为了探讨不同生态类型湖泊(天然湖泊、城市湖泊)中无机氮和有机质来源,分别采集湖泊中水体、表层沉积物、水生植物、底栖动物进行碳、氮同位素特征分析.结果表明:蚌湖水体δ15N-NH4均值为-1.8‰±1.0‰,δ15N-NO3-均值为-0.5‰±1.7‰,说明蚌湖水体氮表现为雨水和农业肥料氮污染;象湖δ15 N-NH4+均值为6.8‰±8.6‰,其中养殖废水和管道排污口δ15N-NH4+值分别为13.5‰和25.4‰,表现出污水氮同位素特征,象湖δ15 N-NO3-均值为-2.9‰±4.2‰,是氨的硝化作用引起的氮同位素分馏所致.蚌湖表层沉积物、水生植物δ15N差别不大,分别为6.6‰±0.3‰、7.1‰±0.7‰,水生植物δ13C均值为-27.5‰±0.3‰,比沉积物δ13C偏负3‰.有机C/N为9.4±0.5,比沉积物C/N明显偏高6,反映水生植物是蚌湖有机质的主要来源.象湖表层沉积物δ15N、δ13C及有机C/N分布范围大,δ15N在3.6‰～8.3‰之间,均值为5.9‰±1.6‰,δ13C在-27.1‰～-24.7‰之间,均值为-26.0‰±1.0‰,有机C/N在2.6 ～10.8之间,均值为6.2±2.7,表明城市湖泊沉积有机质来源复杂.2个湖泊蚌类δ15N组成与各自湖泊表层沉积物δ15N组成相对应. 相似文献
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高等水生植物的稳定碳、氮同位素能够反映其生理生态学信息.从太湖贡湖湾和梅梁湾采集高等水生植物,分析两湖湾高等水生植物的稳定碳、氮同位素值时空变化和种类差异.结果显示:水生植物的稳定碳、氮同位素值因时间、空间和种类而发生变化,总体上时间变化规律不明显,空间变化有一定规律性:梅梁湾中穗花狐尾藻、马来眼子菜、苦草、凤眼莲的δ~(15)N明显高于贡湖湾,挺水植物芦苇的δ~(15)N差异不显著,反映了梅梁湾较贡湖湾有较高的营养水平;贡湖湾中穗花狐尾藻、苦草的δ~(13)C显著高于梅梁湾,其它种类没有显著差异.从种类特征来看,贡湖湾和梅梁湾浮叶植物与挺水植物芦苇、凤眼莲、菱的δ~(13)C偏低,而微齿眼子菜、金鱼藻、马来眼子菜、苦草、伊乐藻、穗花狐尾藻等沉水植物的δ~(13)C值较高,这与它们所处的环境和碳源有关. 相似文献
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云贵高原湖泊颗粒有机物稳定氮同位素的季节和剖面变化特征 总被引：6，自引：1，他引：5
以贵州省两个高原湖泊(红枫湖和百花湖)为例,利用颗粒态有机物稳定氮同位素比值(δ15NPOM)的季节及水体剖面变化反映揭示了湖泊氮源变换以及内部生物地球化学作用,为研究湖泊系统氮的循环转化提供有用信息.结果发现:红枫湖表层颗粒态有机物的δ15N变化范围是3.7%0-14.9‰;百花湖表层颗粒态有机物的δ15N变化范围为1.3%0-8.7%0.红枫湖在冬季(2月)和夏末秋初(9月)出现高值;百花湖则在冬季(2月)出现最低值,夏末秋初(9月)出现高值.红枫湖δ15NPOM值的季节性变化规律恰好与无机氮源的δ15N值的变化规律一致,冬季高δ15NPOM值的原因是其枯水期受工业废水中富含δ15N的无机氮源的影响,而春季低δ15NPOM值的原冈则是受内源硝化作用产生的富含14N的无机氮源的影响.百花湖冬季δ15NPOM值低的原因是受生活污水中具有较低δ15N值的有机颗粒的影响.同时,湖泊水体剖面δ15NPOM和C/N比值相结合可以示踪湖泊系统内部特殊的生物地球化学过程. 相似文献
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中国部分盆地原油氮同位素地球化学特征 总被引：1，自引：0，他引：1
测定了中国部分盆地不同性质原油的氮同位素组成, 结合分子有机地球化学的部分方法, 对中国不同盆地原油的氮同位素地球化学进行了初步研究. 所测定中国不同性质原油氮同位素组成分布在−6‰~20‰之间. 不同类型盆地原油的氮同位素组成有不同分布, 淡水沉积环境原油的δ15N较低, 大致在1‰~5‰左右; 咸水和半咸水沉积环境形成的干酪根和原油δ15N较高, 通常在10‰以上, 有些甚至超过17‰. 塔里木塔中地区奥陶系原油δ15N最低, 大多在0以下, 反映出可能以海相碳酸盐岩有机质为主要来源的特点. 分馏作用影响氮同位素的分布范围. 微生物的降解作用往往会引起δ15N明显增加. 油气运移过程导致同位素比值下降, 但近距离的运移对同位素组成分布影响不大. 相似文献
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为明确草海湖水及其入湖河流硝酸盐污染的主要来源,定量分析各来源的贡献率,对草海湖水与入湖河流水化学特征和水体硝酸盐的氮氧同位素组成进行了系统研究.通过对草海湖水、河水、井水丰水期水体理化参数和同位素分析发现:湖水的NO_3~-/Cl~-比值和Cl-浓度表明其主要受牲畜粪便和城镇污水输入的影响,而河水与井水则受农业活动和城镇污水的共同影响.δD-water与δ~(18)O-water显示草海水体主要源于大气降水,并有较强的蒸发作用.湖水δ~(15)N-NO_3~-和δ~(18)O-NO_3~-值分别为-5.56‰～11.30‰和0.02‰～25.40‰,较河水偏负而较井水偏正.稳定同位素混合模型(SIAR)计算结果表明草海湖水及其入湖河流硝酸盐主要源于化肥、土壤有机氮、牲畜粪便相关的农业活动,其贡献率在50%以上;城镇污水贡献率在22%左右;大气降水的贡献主要体现在湖水中. 相似文献
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XIAO Huayun & LIU Congqiang The Key Laboratory of Environmental Geochemistry Institute of Geochemistry Chinese Academy of Sciences Guiyang China 《中国科学D辑(英文版)》2004,47(9)
Withtheintensificationofhumanindustrialandagriculturalactivities,theinputofindustrialnitrogen,includinginorganicandorganicnitrogen,intothelakesystemwilldrasticallyincrease.Afterfindingitswayintolakes,terrestrialorganicnitrogenwillsettledowntogetherwithlakehydrogenousorganicnitrogen,experiencedegradationandfinallybecomelakeinteriornitrogen.Studieshaveshownthatthecontentsoforganicnitrogenarerelativelyhighinlacustrinesediments,andthedegradationoforganicmattermaybringaboutmoreNO3-totheupper-levelw… 相似文献
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Total nitrogen contents have been measured by RNA of 30 iron and 4 stony-iron meteorites. Wide variations in N concentrations are noted (0.5 ppm to about 200 ppm). As a group, the IA irons have the highest nitrogen. This element is positively correlated with C, Ga, and Ge. Samples of meteorites that have been exposed to shock do not show any abnormal N distribution. 相似文献
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采用最大可能数法对平原河网地区不同氮污染程度河道水体中浮游、颗粒附着及底泥中的氨化、亚硝化、硝化和反硝化菌进行测定,研究水体氮污染程度对氮循环菌不同种群的影响效应及其分布特征.结果表明,浮游、颗粒附着和底泥中亚硝化菌的丰度随着水体氮污染程度的增加而升高,但不同氮污染程度下氮循环菌种群结构组成之间差异不大,而浮游、颗粒附着及底泥生活类型之间的氮循环菌种群结构组成存在较大差异,其中浮游与底泥中氮循环菌种群组成结构之间差异最大.在氮污染水体中,浮游、颗粒附着和底泥氮循环菌中均以氨化菌为优势种群,显著高出其他氮循环菌种群多个数量级,而亚硝化菌和硝化菌丰度相对较低,反硝化菌在水体悬浮颗粒物上存在相对较高的丰度,不同氮循环菌种群组成比例存在失衡现象. 相似文献
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Current research efforts to explore and account for the distribution of nitrogen isotope abundances in the ancient and present-day solar wind and in meteorites often require measurement of nitrogen abundances and isotopic compositions in very small samples of rare extraterrestrial materials. Isotopic analysis of ～ 1 μg of N2 is possible with modern techniques of dynamic mass spectrometry, but even this high sensitivity is a limiting factor for certain critical samples. We have utilized a statistically operated mass spectrometer coupled to an ultrahigh vacuum gas extraction and processing system to lower this limit by approximately four orders of magnitude. Quantities of N2 ranging from ～ 100 ng to < 100 pg are measurable with permil to percent precision in isotope ratios. Nitrogen and all noble gases evolved during stepwise combustion of fine-grained matrix material separated from the Allende meteorite have been meausred simultaneously in a pilot experiment using this technique. Isotopically heavy H-Xe (CCF-Xe) and isotopically light N are co-sited in a carbonaceous carrier phase, supporting a nucleosynthetic origin for15N-depleted nitrogen in Allende. The great isotopic uniformity of trapped Ar in all carrier phases indicates that simple, physical mass fractionation in gravitational escape of volatiles from the primitive nebula cannot have played a significant role in generating the nitrogen compositions observed in solar system matter. 相似文献
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氮素是影响湖泊富营养化的关键元素之一,对湖泊中氮素生物地球化学循环整个过程进行全面的了解,有利于对湖泊富营养化进行控制和治理.本文综述了湖泊生态系统(特别是富营养化湖泊)中氮素的输入、输出及其在沉积物-水界面的迁移转化规律,着重分析和比较了藻型湖泊和草型湖泊的不同食物链中的氮素营养循环过程,重点讨论了微生物参与的硝化作用、反硝化作用、生物固氮和厌氧氨氧化等过程的最新研究进展,并对氮循环相关的研究方法和技术进行了小结.最后指出当前国内外研究中亟待解决的问题,并对湖泊氮循环今后的研究方向提出了建议. 相似文献
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The groups of nitrogen components that contribute most to the eutrophication of the sea are ammonia, nitrogen oxides and their respective reaction products. The emission of ammonia is mainly from animal husbandry, whereas the emission of nitrogen oxides is mainly from combustion processes. Ammonia reacts in the atmosphere to form particulate ammonium. Nitrogen oxides react to form nitric acid, nitrous acid, particulate nitrate and peroxyacetyl nitrate. The various nitrogen components have different physical and chemical properties. Therefore, their dry and wet deposition velocities differ. The dry deposition velocity of gas to the sea depends on its solubility, reactivity, concentration in seawater and the wind speed. The dry deposition velocity of a particle depends on its size and the wind speed. The wet removal rate is a function of meteorological conditions. For a gas it further depends on the solubility and reactivity of the gas. For a particle, it further depends on the particle's ability to act as a condensation nucleus for particles. The total deposition of ammonia and its reaction products to the North Sea is about 140 kt N a−1. The total deposition of nitrogen oxides and their reaction products is about 200 kt N a−1. 相似文献
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The principal ion in the ionosphere of Triton is N+. Energetic electrons of magnetospheric origin are the primary source of ionization, with a smaller contribution due to photoionization. To explain the topside plasma scale height, we postulate that N+ ions escape from Triton. The loss rate is 3.4 x 10(7) cm-2 s-1 or 7.9 x 10(24) ions s-1. Dissociative recombination of N2+ produces neutral exothermic fragments that can escape from Triton. The rate is estimated to be 8.6 x 10(6) N cm-2 s-1 or 2.0 x 10(24) atoms s-1. Implications for the magnetosphere of Neptune and Triton's evolution are discussed. 相似文献
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沉水植物生长对沉积物间隙水中的氮磷分布及界面释放的影响 总被引：14，自引：2，他引：14
采集未破坏沉积物结构的柱状沉积物样品,通过室内41 d的培养实验,研究了沉水植物生长过程对间隙水中NH_4~ -N和PO_4~(3-)-P的浓度的动态影响,分析了沉水植物生物量与沉积物中氮磷释放通量的对应关系．结果表明：随沉水植物生长和生物量增加,上部0-5 cm沉积物垂向各层间隙水中NH_4~ -N含量呈逐步降低,表现出沉积物-水界面氮的释放通量与沉水植物生物量存在负相关性；而间隙水PO_4~(3 )-P含量则随沉水植物生长呈单峰型变化,磷释放通量与生物量相关性不明显．初步反映沉水植物在沉积物的生长过程中对氮磷吸收的生物地球化学机制是不同的． 相似文献
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Values of the mixing ratio by volume of stratospheric NO2 and CH4 deduced from infrared spectra taken by means of balloon-borne spectrometers are presented. Possible evidence for the presence of formaldehyde in the stratosphere is also given. 相似文献