东北地区典型湖沼沉积物溶解态有机质组成特征及来源解析：以库里泡为例     

黄晏宇  刘婷婷  王桂燕  储昭升  高思佳  潘云凤  郑丙辉 《湖泊科学》2024,36(1):165-176

溶解态有机质(DOM)是湖泊沉积物的重要组分,解析DOM的组成和来源对于深入理解湖泊有机质生物地球化学循环及控制水体富营养化具有重要意义。 本研究于2021年5月和8月采集了大庆市库里泡表层及柱状沉积物、泡内水生物(浮游藻类、挺水植物和沉水植物)、岸边土壤、陆生C3和C4植物、禽畜粪便以及城镇污水等样品,分析了样品DOM的稳定同位素(δ¹³C 和 δ¹⁵N)组成及三维荧光光谱特征,并利用IsoSource软件计算了不同来源样品对沉积物DOM的贡献率。结果显示:(1)库里泡内表层沉积物DOM的δ¹³C和δ¹⁵N组成存在季节性差异,5月δ¹³C和δ¹⁵N均值分别为-25.54‰和9.02‰,8月分别为-26.81‰和8.40‰。(2)库里泡内柱状沉积物DOM的δ¹³C和δ¹⁵N组成在垂直方向存在差异,表层(0~3 cm)δ¹³C和δ¹⁵N均值分别为-26.58‰和9.04‰,深层(3~30 cm)均值分别为-25.40‰和10.61‰。(3)表层沉积物DOM的三维荧光组分存在季节性差异。5月以类腐殖质荧光组分为主,占比为87.89%,HIX和BIX分别为6.27和0.67;8月蛋白类荧光组分占比为49.58%,HIX和BIX指数均值分别为1.72和0.87。(4)5月表层沉积物DOM外源输入占比为61%,以土壤(21.40%)和城镇污水(18.08%)为主;而8月内源贡献占比稍高(55.10%),且以挺水植物为主(48.68%)。(5)柱状沉积物(0~30 cm)不同深度DOM来源组成相近,主要为城镇污水、沉水植物/藻和挺水植物,贡献率均值分别为42.13%、25.07%和18.53%。整体上,库里泡沉积物DOM来源主要受到流域内人类活动及气候特征的影响,本文研究结果有利于加深对我国东北地区湖泊沉积物有机质迁移转化及累积规律的认识。  相似文献   

桑沟湾海水化学调查     

连岩  王立超  李胜宽  原涛  李冉群  肖晓卫  高永刚 《海洋科学进展》1998,(3)

本文通过荣成市水产科技研究所１９９７年对桑沟湾海水水质的监测、阐述了该湾水温、盐度、透明度、ｐＨ和三氮的变化特征,并与１９８３年调查结果作了对比,分析了近几年桑沟湾水质变化情况及原因。  相似文献   

氮掺杂碳材料活化过硫酸盐降解4-氯苯酚     

刘娜  张朋朋  丁隆真  陈红  焦昕倩 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(4):1173-1181

为了进一步研究氮掺杂碳材料活化过硫酸盐降解4-氯苯酚的方法,首先以廉价易得的废弃工业糖浆作为碳源,以氨水作为氮源,利用溶胶-凝胶法合成了3种氮掺杂碳材料（NC-700,NC-800和NC-900）,并利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、X射线光电子能谱（XPS）等技术对氮掺杂碳材料进行表征分析;然后考察了NC-800投加量、过硫酸盐（PDS）投加量和初始pH等因素对4-氯苯酚去除率的影响,并进行了电子自旋共振（ESR）和自由基淬灭实验。结果表明：3种材料均可有效活化PDS降解4-氯苯酚,其中NC-800活化PDS去除4-氯苯酚效率最高;当NC-800投加量为100 mg/L、PDS投加量为5 mmol/L时,反应30 min后,50 mg/L的4-氯苯酚的总去除率达99.10%;初始pH对4-氯苯酚去除率无明显影响;NC-800活化过硫酸盐降解4-氯苯酚遵循非自由基途径,单线态氧为降解4-氯苯酚的活性物质。循环使用实验证明NC-800具有一定的稳定性,4次循环使用后,4-氯苯酚去除率仍可达到73.80%。  相似文献   

石墨消解仪-自动定氮法测定植物果实中的全氮     

吴刚  张兆法  宋凡  刘显  马会春  庞雪敏  张佳林  柳燕云 《岩矿测试》2020,39(2):311-317

通过测定植物果实中的氮元素含量,能够掌握植物生长状况,为提高优质果实的产量提供重要信息。目前分析测试植物果实中全氮的方法为传统凯氏定氮法,主要步骤为消解、蒸馏和滴定,消解时间约90min,蒸馏滴定时间约10～20min,分析测定过程较为繁琐,容易产生人为误差,不适于大批量植物果实样品的分析检测。为了缩短植物果实样品全氮的分析测定时间、提高工作效率,避免人为误差以及解决消解过程中样品飞溅和白烟逸出的问题,本文使用石墨消解仪对样品进行消解,加入浓硫酸和催化剂并加盖回流塞,使用全自动定氮仪进行分析测定,消解过程中样品不发生损失,白烟不逸出,消解时间约50min,蒸馏时间约3min,试剂消耗量小,相对误差和相对标准偏差均小于5%。本文建立的方法能够满足实验室快速、准确检测大批量植物样品中全氮的分析需求,已在中国地质调查局地调招标项目和河北省农用地土壤污染状况详查项目中得到了应用。  相似文献   

Distribution and composition of organic matter in surface sediments of coastal Southeast Alaska     

S.E. Walinsky  F.G. Prahl  A.C. Mix  B.P. Finney  J.M. Jaeger  G.P. Rosen 《Continental Shelf Research》2009

Total organic carbon (TOC) and biogenic silica (opal) content, elemental (C/N) and isotopic (δ¹³C, δ¹⁵N) composition of organic matter and the content of lipid biomarkers derived from both marine and terrestrial sources constrain relative contributions from marine productivity and continental erosion to surface sediments throughout coastal SE Alaska (54°N to 61°N). TOC and opal content are very high (up to 8% and 33% by weight, respectively) in fjords and inlets south of Icy Strait (∼58°N) and uniformly low at offshore sites to the south, and at both offshore and inland sites to the north (averaging 0.6±0.3% and 2.3±1.8%, respectively). TOC and opal mass accumulation rates (MARs, based on bulk density and ²¹⁰Pb-derived sediment MAR) suggest dilution with terrigenous, inorganic detrital materials accounts for the low concentrations of both biogenic phases in sediments from the glacial tidewater fjords of Muir and Yakutat Bays but not elsewhere. C/N, δ¹³C, and δ¹⁵N indicate a dominant marine origin for organic matter deposited at most sites. This conclusion implicates elevated primary productivity in inland waters to the south with diatoms, based on opal results, being the dominant contributor. A very significant terrestrial organic fraction (25–50%) is contained in sediments deposited on the continental shelf to the north of 58°N. Hydrocarbon biomarkers indicate the terrestrial fraction in sediments from this region is represented by old organic matter (kerogen) likely contained within riverborne particles eroding from now heavily glaciated adjacent landscapes. In sediment to the south, the terrestrial fraction is traced to modern soil organic matter eroded from the now non-glaciated, heavily forested adjacent landscape. Our study provides a framework to guide future investigations of short- (anthropogenic) to long- (Holocene) term environmental and/or climate change in this region through down-core, stratigraphic analysis.  相似文献   

闽江河口湿地芦苇和互花米草氮、磷养分季节动态   总被引：8，自引：0，他引：8  

曾从盛  张林海  仝川 《湿地科学》2009,7(1)

于2007年对闽江河口湿地优势本地种芦苇(Phragmites australis)和外来入侵种互花米草(Spartina alterniflora)N、P养分含量与生物量进行1 a的观测.结果表明,两种植物地上部分N、P含量的器官分配模式为叶最高,花次之,茎最低,其中芦苇叶N含量显著高于互花米草(n=3,p<0.05);两种植物绿色部分N、P含量高于立枯部分;季节动态为冬、春季节高于夏、秋季节;N、P积累在不同器官的分布大致趋势为叶最高,茎次之,花最低,其中互花米草绿色茎和绿色叶N、P积累量显著高于芦苇(n=3,p<0.05);芦苇地下部分N、P含量变化趋势为0～15 cm最高,15～30 cm次之,30～60 cm最低,而互花米草与之相反;两种植物地下N、P积累量变化都为0～15 cm最高,15～30 cm次之,30～60 cm最低;芦苇地下部分N、P积累量在各个季节始终高于地上部分,但互花米草与之相反.从N/P看,N素为两种植物生产力的重要限制营养因子.  相似文献   

大气有机氮沉降及其对海洋生态系统的影响   总被引：8，自引：0，他引：8  

石金辉  高会旺  张经 《地球科学进展》2006,21(7):721-729

有机氮是大气中含氮物质的重要组成部分。大气中有机氮化合物的种类繁多,按其存在的形态可分为：氧化型、还原型以及生物/颗粒型有机氮,这些有机氮可来自自然源和人为源的直接释放,也可来自于无机氮与碳氢化合物间的大气化学反应。大气有机氮对海洋的输入不仅可以促进海洋初级生产力的增长、进而增加二氧化碳的吸收速率,还可能影响海洋生态系统的结构和功能。分析了海洋大气有机氮沉降的最新研究进展,结果表明：气溶胶中的有机氮在总氮中所占的比例为39.6%±14.7%;陆地雨水中以有机形式存在的溶解氮为30.2%±15.0%,而海洋上,溶解有机氮可达到雨水中总氮的62.8%±3.3%。可见,目前仅包括无机氮沉降的入海通量可能低估了1/3。因此,开展大气有机氮沉降的研究,有助于评价有机氮在全球氮循环中的作用,以及对海洋生态系统的短期和长期的影响。  相似文献   

铜绿微囊藻生长对培养液pH值和氮转化的影响   总被引：4，自引：0，他引：4  

吴剑  孔倩  杨柳燕  肖琳  孙成 《湖泊科学》2009,21(1):123-127

在不同初始pH值条件下培养蓝藻水华优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),研究其生长过程对培养液的pH值和氮转化的影响,结果表明,处于延迟期和对数生长期的铜绿微囊藻使培养液的pH值上升,pH从初始的7.2、8.0和8.8分别上升到最大值10.02、10.34和10.94;稳定期和衰亡期的微囊藻使培养液pH值降低,初始pH值为8.8时,最终pH降至8.66,在微囊藻生长过程中,培养液中NO3-含量逐渐降低,NO3-含量先升高再降低,分别在60d和67d后降至零.试验结束时,不同pH值培养液中总氮含量比起始时分别下降了25.97%、27.52%和28.16%,说明化合态无机氮可以经过反硝化作用生成氮气而溢出培养液,因此,较大密度水华水体中存在反硝化的脱氮过程.  相似文献   

固定化氮循环细菌修复城市湖泊水体脱氮效果及N₂O排放   总被引：4，自引：0，他引：4  

杨竹攸  李正魁  石鲁娜  张晓姣  王月明  陈祈春  吴凯  冯露露 《湖泊科学》2009,21(6):789-794

利用从镇江金山湖天然水体中筛选分离出的土著氨化、亚硝化、硝化和反硝化细菌,将氮循环细菌固定化后在金山湖示范工程区进行水体脱氮净化效果研究.结果表明,运行一段时间后水质明显得到改善,氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮以及总氮浓度均显著下降,氨氮浓度指标达到国家水质Ⅰ类标准,总氮浓度指标达到水质Ⅱ类标准.同时,对湖泊水体的N_2O气体排放通量进行了检测,结果显示,随着实验的进行,金山湖区的N_2O气体排放通量逐渐升高,4月份的平均值为23,51μg/(m~2·h)、5月份的平均值为29.52μg/(m~2·h)、6月份的平均值为59.10μg/(m~2·h).水质氮素指标以及N_2O气体排放通量数据说明利用微生物固定化载体强化净化技术对城市湖泊水质净化具有显著效果和重要意义.  相似文献   

论有机氮磷在湖泊水环境中的作用和重要性   总被引：19，自引：7，他引：12  

吴丰昌  金相灿  张润宇  廖海清  王圣瑞  姜霞  王立英  郭建阳  黎文  赵晓丽 《湖泊科学》2010,22(1):1-7

长期以来,国内外学者对湖泊中氮磷等营养物质及其循环开展了大量研究,在其污染过程、控制和管理等方面取得了许多重要进展。然而,现有研究主要集中在总氮、总磷和无机氮磷等方面,对有机氮磷的来源、循环及生物和生态学效应的研究相对缺乏。近期研究显示:有机氮磷是湖泊水体和沉积物中的重要组分,可以通过酶解和微生物活动转化成生物可利用性营养盐,在湖泊生态系统中起着十分重要的作用。本文简要分析了有机氮磷已有的研究进展,论述了有机氮磷在湖泊水环境研究中的重要性、研究难点、主要技术突破及存在的科学问题,指出有机氮磷研究将有助于加深目前对水生态系统和富营养化机理的认识,并对水质标准制定、环境质量评价、污染控制和生态修复具有十分重要的价值。研究表明:在各种无机氮磷研究的基础上,开展各种有机氮磷等营养组分的时空分布特征、在主要界面的迁移转化及其生物有效性研究,揭示有机氮磷与湖泊生命过程的耦合关系,完善氮磷循环理论,将是未来该领域的主要研究方向。  相似文献