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1.
溶解态无机氮（dissolved inorganic nitrogen, DIN）主要由亚硝酸盐-氮（NO-2-N）、硝酸盐-氮（NO-3-N）和铵氮（NH+4-N）组成,它们在海洋的生物地球化学循环过程中起重要作用。但人类活动向海洋输入了大量无机氮,导致一系列环境问题。为了更好地开展海洋氮循环研究和环境污染管理,需对海水中的DIN进行测定。在众多分析方法中,光谱法因其通用性好、适用范围广、所需设备简单,成为测定海水DIN的首选。本文总结了近10年来基于光谱法测定海水DIN的研究进展,包括紫外分光光度法测定NO-3-N、萘乙二胺分光光度法测定NO-2-N和NO-3-N、次溴酸盐氧化-分光光度法测定NH+4-N、靛酚蓝分光光度法测定NH+4-N、酸碱指示剂-分光光度法测定NH+4-N、荧光法和化学发光法测定DIN等,比较了各分析方法的特点,并展望了光谱法测定海水DIN的发展趋势。总的来说,在分析方法上,新试剂的使用以及一些新合成材料的出现,丰富了DIN的分析手段;在分析仪器上,以流动分析技术为基础的分析仪器在DIN的实验室及现场分析中得到了广泛应用。DIN的分析方法均朝着简单便捷、全自动化、分析速度快、精确度高、可适用范围广的方向发展。 相似文献
2.
为获得反硝化脱氮效率较好的菌株,实验从海水螺旋藻培养体系中分离获得一株嗜碱兼性好氧反硝化菌, 通过观察细菌形态以及16S rRNA基因序列的同源性分析, 鉴定该菌株为海杆菌属, 命名为Marinobacter sp. B3。为明确该海杆菌的反硝化性能及氮转化途径, 研究开展了溶解氧(DO), 碳氮摩尔比(C/N), pH和温度等不同单因素对反硝化性能影响实验和氮平衡实验。单因素影响实验结果表明, 当硝酸钾(KNO3)作为唯一氮源, NO3--N的初始浓度为100 mg/L, 盐度32, 振荡速度为150 r/min (初始DO质量浓度是5.6 mg/L), C/N=10, pH=8.0±0.2, 温度为35 °C时, 可获得最大脱氮效果。氮平衡实验结果得出, 在好氧环境下, 有20.11%的NO3--N转化为胞内氮, 5.58 mg/L的NO3--N转化为其他形态(NO2--N、NO4+-N和有机氮), 74.72%转化为N2释放; 厌氧环境下, 有26.65%的NO3--N转化为胞内氮, 72.86%的NO3--N转化为气态产物释放。最终实验结果表明, Marinobactersp. B3在好氧和厌氧条件下, 48 h对NO3--N的去除率分别为99.89%和93.80%, 具有较好的反硝化脱氮能力, 且在好氧条件下NO3--N去除效率更高, 在海水工厂化循环水养殖尾水处理方面具有良好的应用前景。 相似文献
3.
本研究利用铵锌镉还原法将海水、湖水和自来水水体中硝酸盐转化为N2O气体测试氮、氧同位素, 结果表明当反应体系的pH值在6～8之间, NO3-还原为NO2-的转化率大于95%, NO2-还原为N2O的转化率大于99%。配置5种丰度的硝酸盐氮、氧同位素标样, 将实验结果与理论值绘制校准曲线, 氮同位素校准曲线斜率为0.48, 相关性良好(R2=0.999 8), 5种丰度δ15NN2O标准偏差在0.18‰～0.43‰之间(n=5);氧同位素校准曲线斜率为0.70, 相关性良好(R2=0.999 6), 5种丰度δ18ON2O标准偏差在0.27‰～0.46‰之间(n=5)。铵锌镉还原法与镉柱还原法测定硝酸盐氮、氧同位素结果的精密度和准确度一致, 同时海水、湖水和自来水3种不同类型水样的硝酸盐氮、氧同位素测试数据满足实验要求, 而且在实验流程的简洁性和高效性方面更具优势。 相似文献
4.
北海湾近10 年来溶解无机氮含量变化及其与环境因子的关系 总被引：2，自引：0，他引：2
根据北海湾1995～2004 年10a 间8 个航次的调查资料, 分析研究了该湾溶解无机氮的含量变化及其与环境因子的关系。结果表明: 该湾溶解无机氮(DIN)含量具有春夏季较高、秋冬季较低的变化特点, 突出了南流江迳流的重大贡献作用; 在DIN 中, 所有航次均具有NO3-含量较高、NH4+含量次之、NO2- 含量最低的分布特征, 而且除2004 年秋季外, NO3- 所占DIN 的比值均在63.38%以上, 已成为该湾DIN 的主要存在形式; 通过不同时期的对比分析, 得出该湾DIN 具有春秋季显著上升、冬夏季显著下降的变化规律, 增养殖排废起主导影响作用; 相关分析显示, DIN 与环境因子之间的相关性, 以与盐度出现的机率最多、显著性也最高, 与COD 的相关性次之, 与其余环境因子的相关性依次排列为pH>DO>Chl.a, 与3 种形态氮之间则以NO3- 和NO2- 最为密切, 7 个航次达到了显著正相关水平, 而与NH4+的显著正相关只出现在迳流影响较小的秋冬季节。 相似文献
5.
球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)赤潮是一种全球范围的生态灾害,而硝酸盐稳定同位素技术是研究海洋富营养化与赤潮暴发机制的前沿技术。为将该技术应用于球形棕囊藻赤潮暴发机制方面的研究,首先需了解其同化吸收硝酸盐的稳定同位素分馏特征。为此开展了球形棕囊藻室内培养实验,获取培养过程中氮、磷、硅等营养盐的浓度及硝酸盐氮、氧稳定同位素(δ15N-NO3-、δ18O-NO3-)等参数的变化特征,计算球形棕囊藻同化吸收硝酸盐的稳定同位素分馏系数。结果显示,NO3-和PO43-浓度随培养时间均呈现先明显下降后稳定的特征,同时伴随直径2~3mm的囊体出现并生长至2~3cm。NH4+浓度先后两次出现升高,推测可能是受到有机氮矿化过程的补充所致。随NO3-浓度降低,δ15N和δ18O的值分别在第13天和第7天达到相对峰值。经计算,球形棕囊藻同化吸收硝酸盐过程δ15N和δ18O分馏系数分别为3.32‰±0.38‰和3.12‰±0.59‰,而前者的分馏系数呈逐渐降低的特点,原因可能是随球形棕囊藻生长,发生酶还原的NO3-较参与跨膜运输的NO3-比例逐渐升高。研究首次给出了球形棕囊藻同化吸收硝酸盐过程的氮、氧稳定同位素分馏系数及其变化特征,补充了海洋微藻同位素分馏数据库,为稳定同位素技术研究球形棕囊藻赤潮暴发的营养机制提供了重要的基础数据。 相似文献
6.
为节约成本和样品，一些学者同时分析海洋沉积物中的碳、氮及其同位素（TOC、TN、δ13C和δ15N）。分析沉积物中的δ13C，需要对样品进行酸化去除无机碳，但是这一酸化过程会使TN和δ15N的分析结果产生偏差，且偏差范围与沉积物中无机碳含量（CaCO3）有关。本研究选取了低CaCO3含量（1-16%）和高CaCO3含量（20-40%）的海洋沉积物样品，比较了酸化过程对TN和δ15N的影响。研究结果表明，酸化过程对海洋沉积物中TN和δ15N的分析结果产生了显著影响。对于低CaCO3含量的样品，酸化导致样品中TN流失了约0-40%，δ15N偏移了约0-2‰；而对于高CaCO3含量的样品，酸化导致样品中TN流失了约10-60%，δ15N偏移了约1-14‰。表明酸化对TN和δ15N的影响已经超过了仪器的误差范围0.002%（TN）和0.08‰（δ15N），将影响TN和δ15N的环境指示意义。因此，即使海洋沉积物样品中CaCO3含量很低，也必须用原样分析TN和δ15N以避免酸化过程的影响。 相似文献
7.
本研究利用三价钛还原法将标准样品、海水、湖水和雨水中硝酸根转化为N2O测试其氮氧同位素值，并优化实验条件（NO-3浓度、试剂量、反应时间和温度等）。结果表明：4 cm3硝酸根水样（浓度约为20 μmol/dm3），加入100 mm3TiCl3溶液（浓度为150 g/dm3），25 ℃反应24 h，NO-3还原为N2O的平均转化率为86.3%（n=5）。5种丰度硝酸根氮氧同位素标样校准曲线斜率分别为0.947和0.617，相关系数R2分别为0.999和0.994；方法检出限的NO-3浓度为2.5 μmol/dm3，其δ15N的标准偏差小于0.7‰(n=5)，δ18OVSMOW值的标准偏差小于2.5‰(n=5)；20 μmol/dm3硝酸根样品δ15N的标准偏差小于0.5‰（n=5)，δ18OVSMOW值的标准偏差小于1.0‰（n=5）。该方法测定3种不同类型水样δ15N的标准偏差分别为0.3‰、0.6‰和0.5‰；δ18OVSMOW的标准偏差分别为2.1‰、2.0‰和1.6‰。三价钛还原法分析水体中硝酸根氮氧同位素操作步骤简单，测试效率高，但氧同位素结果需要系统校正。 相似文献
8.
微藻处理养殖尾水已成为热点研究方向,有关一定盐度范围内海水养殖尾水的微藻处理研究较少。本试验调配了两种盐度(16和26)的海水养殖尾水,以空白组作对照,设置小球藻(Chlorella salina)初始接种密度梯度(5×105、1×106、2×106和3×106个/mL),研究小球藻对海水养殖尾水中不同形态氮和磷的去除效果。结果表明,小球藻在海水养殖尾水中生长良好,可有效去除尾水中的氮磷营养盐,16盐度组中各初始藻密度组对NH4+、NO3-和总溶解态氮(total dissolved nitrogen,TDN)的去除率分别为85.03%~85.87%、60.87%~63.70%和54.53%~57.64%,组间无显著差异(P>0.05);26盐度组中除5×105组外,其余藻密度组对NH4+、NO3-和TDN的去除率分别为87.23%~88.16%、56.70%~57.79%和53.31%~54.62%,且组间无显著差异(P>0.05),表明小球藻初始接种密度对尾水中氮盐的去除无显著影响。除5×105个/mL组外,16与26盐度组中对TDN的去除率无显著差异,表明盐度变化对氮的去除无影响。随着初始藻密度的升高,16和26处理组对总溶解态磷(total dissolved phosphorus,TDP)的去除率均上升,分别为76.13%~99.53%和63.72%~96.83%,表明藻初始接种密度的升高可促进尾水中磷的去除,且盐度升高没有影响小球藻对磷的去除。本研究获得了不同初始接种密度小球藻对一定盐度范围的海水养殖尾水的吸收利用特点,可为海水养殖尾水的生态化处理提供一定的理论基础。 相似文献
9.
海藻场是生物多样性最高的生态系统之一, 其内部的沉积物有机质是支撑海藻场生物多样性的重要物质基础之一。本研究以浙江省嵊山岛北部无人村沿岸的天然海藻场为研究对象, 在大型海藻凋落期6~8月采集沉积物和端元生物样本, 分析了沉积物样本的粒径组成、总有机碳 (TOC)、总氮(TN)、碳氮比值(C/N)和碳氮稳定同位素(δ13C和δ15N), 通过贝叶斯稳定同位素混合模型评估了沉积物有机质的来源及变化规律。结果显示, 1)海藻场沿岸沉积物中粉砂占比最大, 砂的占比最低, 沉积物类型为黏土质粉砂; 2)沉积物TOC、TN、C/N、δ13C和δ15N范围分别为0.70%~2.41%、0.11%~0.41%、5.53~6.48、–21.79‰~–19.60‰和1.56‰~4.26‰, 在空间分布上, TOC与TN含量均随离岸距离增加而下降; 3)沉积物粒径组成、C/N比值、δ13C和δ15N之间的关系显示沉积物有机质主要来源于大型海藻和浮游植物的混合贡献; 4)根据贝叶斯同位素混合模型计算结果显示, 大型海藻对沉积物有机质贡献率在2.30%~45.60%, 在空间分布上, 大型海藻对沉积物有机质的贡献率随离岸距离增加而下降; 5)海藻碎屑产生量和沉积物有机碳沉积量评估结果显示, 大型海藻产生的碎屑有机质中有11.98%进入海藻场及沿岸海域的表层沉积物中。本研究为评估海藻场碎屑的产生规模和时空分布, 以及渔业资源养护功能提供了数据支撑。 相似文献
10.
在实验室内选用不进行营养盐加富的流水系统模拟研究了浒苔（Ulva prolifera）对海水营养盐的吸收，测定了浒苔体内不同形态的碳、氮、磷的含量变化，探讨了浒苔对海水中碳、氮、磷3种生源要素的转化作用。结果显示，流动海水的实验体系是一个能给藻体创造稳定环境的模拟装置，可以不断地给藻体更新海水和补充营养盐。浒苔对海水中溶解无机氮（DIN）、溶解有机氮（DON）、溶解无机磷（DIP）和溶解有机磷（DOP）都有吸收作用，其平均吸收速率分别为10.87 μmol·g-1·d-1、2.41 μmol·g-1·d-1、0.183 μmol·g-1·d-1和0.023 μmol·g-1·d-1。光照时段的DTN和DTP的平均吸收速率与无光照时段的平均吸收速率没有显著差异（P>0.05）。浒苔对海水中无机形态的营养盐的吸收量高于对该元素的有机形态的吸收量；而浒苔的体内有机形态的成分均远高于无机形态的成分。浒苔对无机形态的氮、磷和碳转化为自身有机形态的转化效率分别为：97.33%，99.99%和96.84%。以上结果表明，浒苔能快速吸收无机形态的生源要素并转化为有机形态，能够加快生源物质进入生态系统的物质循环。 相似文献
11.
微藻培养过程中氮缺失有利于油脂和生物量的积累,然而不同氮源条件下微藻生长与生物量的研究有限,限制了生物油脂的相关研究。本文研究通过研究南极冰藻Chlamydomonas sp.ICE-L在不同氮源条件下的细胞生长与油脂积累,进一步探究其作为富集油脂微藻的潜力。研究发现：在含有NH4CL的培养基中,Chlamydomonas sp.ICE-L生长速率最大;在含有NH4NO3的条件下,获得了最大干重量0.28 g/L。最高油脂含量0.21 g/g是在缺氮条件下获得,同时得到干重0.24 g/L。在多不饱和脂肪酸的产出方面,NH4NO3和NH4Cl为氮源培养基时要好于缺氮和KNO3培养基,在NH4NO3和NH4Cl为氮源的培养条件下ICE-L胞内C18：3和C20：5的含量高。比较而言,缺氮和KNO3培养基时C16：0、C18：1和C18：2的含量要高。 相似文献
12.
根据2018年7月、11月和2019年1月、4月对广东考洲洋牡蛎养殖海域进行4个季节调查获得的pH、溶解无机碳(DIC)、水温、盐度、溶解氧(DO)及叶绿素a(Chla)等数据,估算该区域表层海水溶解无机碳体系各分量的浓度、初级生产力(PP)、表层海水CO2分压[p(CO2)]和海-气界面CO2交换通量(FCO2),分析牡蛎养殖活动对养殖区碳循环的影响。结果表明:牡蛎养殖区表层海水中Chla、DIC、HCO3–和PP显著低于非养殖区;养殖淡季表层海水中pH、DO、DIC、HCO3–、和CO32–显著大于养殖旺季,养殖旺季的p(CO2)和FCO2显著大于养殖淡季。牡蛎养殖区表层海水夏季、秋季、冬季和春季的海-气界面CO2交换通量FCO2平均值分别是(42.04±9.56)、(276.14±52.55)、(–11.59±18.15)和(–13.02±6.71)mmol/(m2·d),冬季各站位FCO2值离散度较大,其中位数是–10.73mmol/(m2·d)。在全年尺度,表层海水p(CO2)及FCO2与水温呈显著正相关,与盐度呈显著负相关。在非养殖区,浮游植物光合作用可能对影响表层海水p(CO2)及FCO2起主导作用。养殖牡蛎钙化、呼吸作用等生理因素释放的CO2对表层海水p(CO2)及FCO2未产生显著影响。考洲洋养殖海域养殖旺季为CO2的源,养殖淡季整体为CO2的弱汇。 相似文献
13.
Tomoyuki Shikata Sou Nagasoe Tadashi Matsubara Yasuhiro Yamasaki Yohei Shimasaki Yuji Oshima Takuji Uchida Ian R. Jenkinson Tsuneo Honjo 《Journal of Oceanography》2008,64(3):355-365
In the present study, we have investigated the conditions influencing encystment and excystment in the dinoflagellate Gyrodinium instriatum under laboratory conditions. We incubated G. instriatum in modified whole SWM-3 culture medium and in versions of modified SWM-3 from which NO3
−, PO4
3−, NO3
− + PO4
3−, or Si had been omitted and observed encystment. Percentage encystment was high in the media without N and without P, while
the percentage encystment in the medium lacking both N and P was highest. Moreover, to investigate N or P concentration which
induced the encystment, Gyrodinium instriatum was also incubated in media with different concentrations of inorganic N and P; the concentrations of NO2
− + NO3
− and PO4
3− were measured over time. The precursors of cysts appeared within 2 or 3 days of a decrease in NO2
− + NO3
− or PO4
3− concentration to values lower than 1 μM or 0.2 μM, respectively. When cysts produced in the laboratory were incubated, we observed excystment after 8–37 days, without a mandatory
period of darkness or low temperature. We incubated cysts collected from nature at different temperatures or in the dark or
light and observed excystments. Natural cysts excysted at temperatures from 10 to 30°C, in both light and dark, but excystment
was delayed at low temperatures. These studies indicate that G. instriatum encysts in low N or P concentration and excysts over a wide temperature range, regardless of light conditions, after short
dormancy periods. 相似文献
14.
Seasonal and interannual variations in physicochemical properties were investigated in the neritic area of Sagami Bay, Kanagawa,
Japan, from December 2000 to December 2005. Physicochemical properties (i.e. temperature, salinity, density, dissolved oxygen
and dissolved inorganic nutrient concentration) revealed clear seasonal variations, which were similar to each other during
all 5 years. Temperature, salinity and dissolved inorganic nutrients showed rapid, drastic variations within a few days and/or
weeks. These variations are related to sea levels, principally due to the shifting effects of the Kuroshio Current axis: they
were strongly affected by the Kuroshio Water and other waters, when sea level difference was greater than ca. 35 cm and lower
than ca. 15 cm, respectively. Temperature difference (DF
T
) increased with sea level difference, and the difference of salinity and dissolved inorganic nutrients (NH4
+-N, NO3
−+NO2
−-N, NH4
++NO3
−+NO2
−-N, PO4
3−-P and SiO2-Si) increased and decreased with DF
T
, respectively. All these correlations are significant. Total dissolved inorganic nitrogen (N), phosphate (P) and silicate
(Si) revealed seasonal variations in the ranges of 0.57–16.08, 0.0070–0.91 and 0.22–46.38 μM, respectively. From the regression equations between these elements allowed the following relation to be obtained; Si:N:P
= 14.8:13.4:1. Dissolved inorganic nutrients were characterized by Si and/or P deficiency, especially in the upper layer (0–20
m depth) during summer. Single and/or combined elements are discussed on the basis of potential and stoichiometric nutrient
limitations, which could restrict phytoplankton (diatom) growth as a limiting factor. 相似文献
15.
为研究沙尘沉降和营养盐输入对中国陆架海域浮游植物群落结构的影响,于2017年3—4月在中国黄、东海进行沙尘和不同营养盐(NO-3、PO-4、尿素)添加的船基围隔培养实验。结果表明,与对照组相比,沙尘(2 mg/L)和尿素添加实验组的浮游植物群落细胞密度及群落结构变化不显著,叶绿素a含量差异不显著,优势种均为海链藻属 (Thalassiosira)。不同比值的氮、磷无机营养盐添加对水体中叶绿素a含量和细胞密度的影响不同,其中氮磷比为64∶1的实验组叶绿素a含量和细胞密度最高,分别为18.20 μg/L和7.86×105cells/L。沙尘和营养盐添加对浮游植物群落的影响主要表现为叶绿素a含量、细胞密度峰值及不同优势种所占比例的差异,而各个实验组的种类组成及优势种具有一定的相似性。 相似文献
16.
本实验基于一种新型的具有自洁功能的固定床生物滤器, 研究了不同的清洗频率: 0.5次/d (S1)、1次/d(S2)和2次/d(S3)对生物滤器的硝化性能、截污能力和硝酸盐氮积累的影响。研究表明: 清洗频率对生物滤器去除氨氮(NH4+-N)没有显著影响(P > 0.05); 在第6~9 d对生物滤器内亚硝酸盐氮(NO2–-N)的浓度有显著影响(P < 0.05), 第11 d后均无显著影响(P > 0.05); 在整个实验过程中, S3处理组与S1、S2处理组相比总固体悬浮物(TSS)去除分别提高53.52%和19.01%, 化学需氧量(CODMn)去除分别提高57.94%和27.01%, 差异性显著(P < 0.05); 在硝酸盐氮(NO3–-N)积累方面, S3处理组积累最少, 在整个实验过程期间与S1、S2处理组相比分别降低16.04%和23.01%, 差异性显著(P < 0.05)。总体来说, 高清洗频率对生物滤器的硝化性能无显著影响, 但能使生物滤器截留的TSS快速排出系统, 从而减少系统内的水处理负荷和硝酸盐氮积累, 有利于系统的长期稳定运行。 相似文献
17.
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为研究岩相潮间带大型海藻有机碳含量及δ~(13)C值的季节变化特征,分别于2016年11月(秋)和2017年2月(冬)、5月(春)、8月(夏)对獐子岛岩相潮间带(39°01′E,122°43′N)的大型海藻进行调查,并对其有机碳含量和δ~(13)C值进行分析。结果表明:共鉴定出大型海藻3门49种,其中红藻门24种,占总数的48.98%;褐藻门17种,占总数的34.69%;绿藻门8种,占总数的16.33%。大型海藻种类数为春季(35种)冬季(24种)=夏季(24种)秋季(23种)。不同种类海藻体内的有机碳含量为15.54%～35.03%,δ~(13)C值在–33.42‰～–7.43‰之间变动。不同季节海藻体内有机碳含量为冬季春季夏季秋季,δ~(13)C值为夏季春季冬季秋季。 相似文献
20.
内壳是头足类重要的硬组织器官之一,鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)内壳的生长具有不可逆性,是记录鸢乌贼整个生活史信息的良好载体。根据2019年3~5月中国灯光罩网渔船在西北印度洋生产调查期间采集的鸢乌贼样本,利用碳氮稳定同位素技术,研究了个体间的营养生态位关系、摄食习性等。结果表明,雌、雄鸢乌贼个体的内壳δ13C不存在显著性差异(P>0.05),而δ15N存在显著性差异(P<0.05)。营养生态位结果显示,雄性群体的生态位宽幅比雌性群体的要大。雌、雄个体的内壳生长对δ13C均没有显著影响(P>0.05),但雌、雄个体的内壳生长对δ15N均有显著影响(P<0.05), δ13C (1.28‰)和δ15N (3.46‰)值的变化表明鸢乌贼在生长过程中存在洄游现象,营养等级发生改变,且同时期的雌性个体较雄性个体捕食营养层级更高的食物。 相似文献