首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 31 毫秒
1.
水体中溶解性无机碳(Dissolved inorganic carbon,DIC)的稳定碳同位素比值(δ13CDIC)是揭示碳循环过程的重要技术指标。DIC的分离和富集是测定δ13CDIC的基础,也是影响δ13CDIC测定准确度的主要过程之一。沉淀法和气体法均为常用的DIC分离和富集方法。相比于气体法,沉淀法操作流程简单,适用性较强,在δ13CDIC测定过程中具有广阔的应用前景。然而,基于沉淀法的DIC分离和富集过程中常存在碳稳定同位素分馏问题。为此,本研究在综合气体法和沉淀法优缺点的基础上,以超声时间,水浴温度和氮气吹扫速率为自变量,以δ13CDIC的理论值与实测值之间绝对误差的最小化为目标,采用响应面法对传统NaOH-BaCl2沉淀法进行了改进。基于改进沉淀法测定的δ13CDIC理论值与实测值之间的绝对误差,以及两处城市河流水体平行样品δ13CDIC的标准偏差分别为0.052‰、0.061‰和0.037‰。上述结果表明了该方法在δ13CDIC测定中的有效性和实用性。  相似文献   

2.
不同土地利用对河流中的溶解无机碳(DIC)浓度及其碳同位素组成(δ13CDIC)的影响有很大差别,但其机制仍有待进一步揭示。本文以洱海入湖河流为研究对象,分别于2020年10月(雨季)和2021年1月(旱季)采集了洱海主要入湖河流的水样,测定了入湖河流的基本物理参数、主要阴阳离子及δ13CDIC组成,对其中岩性相似的流域进行了土地利用方式对河流DIC浓度及其δ13CDIC组成的影响分析。结果表明,洱海入湖河流的pH呈弱碱性,主要阳离子为Ca2+和Mg2+,主要阴离子为HCO-3。入湖河流的DIC浓度在0.35~4.6 mmol/L之间,由于稀释作用雨季的DIC浓度小于旱季。河流δ13CDIC在-12.59‰~-2.99‰之间,北部流域、南部流域的河流以及洱海中部的白鹤溪、黑龙溪、中和溪和莫残溪的δ13CDIC值要比其它河流偏负。在流域内岩性相似情况下,洱海入湖河流中的DIC浓度随着流域内的建设用地面积占比的升高而增加,随着植被(林地+草地)覆盖面积占比的升高反而减小。流域内林地和草地面积占比越大δ13CDIC越偏正,耕地和建设用地面积占比越大入湖河流中的δ13CDIC越偏负。其中的原因是受到耕地施肥和污染物排放等人为活动的影响,耕地中的土壤CO2升高及河流中生物活动增强,导致洱海入湖河流的DIC浓度升高及其δ13CDIC偏负,从而掩盖了林地和草地对河流中的DIC浓度及其δ13CDIC的影响规律。在土地利用的影响方面,洱海入湖河流中的DIC浓度受到河流建设用地的影响最大,耕地的影响相对于建设用地来说要弱;δ13CDIC也受到建设用地和耕地的控制,林地和草地对河流中的DIC浓度及其δ13CDIC的影响较小。  相似文献   

3.
介形类对其生活的水体环境极其敏感,其壳体的物质几乎全部来自水体,因此壳体的化学组成常常用来反演古气候环境,然而对于青海湖介形虫壳体不同组成的控制因素存在诸多争议和不确定性。本文以沉积物捕获器在青海湖于2010年7月至2011年10月期间获得的介形虫样品为研究对象,结合CTD同步监测的湖水环境参数,探讨了青海湖现生的两个种属介形虫(意外湖花介和胖真星介)丰度和氧、碳同位素(δ18O、δ13C)的季节和年际变化特征及各自控制因素。结果表明,意外湖花介壳体的丰度比胖真星介的高一个数量级,但青海湖两种介形虫出现和丰度变化均受湖水温度直接控制。意外湖花介和胖真星介壳体的δ18O和δ13C均存在明显的年际和季节性变化及种属差异,而同步沉淀的自生碳酸盐却有较为均一的δ18O组成;两个种属介形虫壳体δ18O的年际差异是夏季水温系统差异的直接表现,而δ18O的季节性变化并不受控于降水和蒸发(P/E)比率,而可能主要与由高温诱发的大量自生碳酸盐沉淀有关;青海湖介形虫壳体δ13C的变化并不是单一因素控制的结果,可能也与湖水温度、自生碳酸盐沉淀等因素有关。本研究提出的自生碳酸盐沉淀对介形虫壳体δ18O和δ13C的控制作用,对于我们认识青海湖介形虫的环境意义及沉积物中介形虫壳体化学组成的古环境信息提取具有重要的启示意义。  相似文献   

4.
巢湖沉积物δ13Corg和δ15N记录的生态环境演化过程   总被引:3,自引:2,他引:1  
周志华  刘丛强  李军  朱兆洲 《环境科学》2007,28(6):1338-1343
通过对巢湖2处柱状沉积物样品中δ13Corg、δ 15N、C/N比值、TOC和TN含量的测定,分析了近百年来巢湖沉积物有机质的来源,探讨受人类活动影响的湖泊生产力变化和富营养化过程.结果表明,巢湖沉积物有机质的主要来源是水生藻类,陆生有机质的输入量较少,但是城市污染物的输入与农业面源污染的影响是不可忽视的.巢湖沉积物剖面上,δ13Corg、δ15N、TOC和TN含量变化按沉积深度可以明显划分为2个阶段:①10 cm以下,H3点δ13Corg波动在-21.74‰~-19.34‰的范围内,其余数据表现相对平缓,湖泊内的生物物种是固氮植物和非固氮植物共存,2个采样点具有不同的湖泊营养化进程;②10 cm至表层段,2个剖面的δ13Corg迅速减小,δ15N、TOC和TN则是显著增大,巢湖闸的建成使得内源营养物质快速积累,湖泊初始生产力水平迅速提高,富营养化加剧.  相似文献   

5.
陈吉吉  郭婧  徐蘇士  陶蕾  荆红卫 《环境科学》2020,41(11):4905-4913
为丰富水库水体碳循环研究,有效地从源头控制饮用水源水营养盐输入.以北京境内密云水库及其主要入库河流(密云水库流域水体,包括白河干支流、潮河干支流和密云水库)为研究对象,京密引水渠水体为参比,对比分析了夏季不同水体溶解性有机碳和溶解性无机碳的质量浓度水平及碳同位素组成.结果表明,密云水库流域水体夏季溶解性有机碳(DOC)质量浓度的总体变化范围是1.07~5.19 mg ·L-1,平均值是2.61 mg ·L-1;δ13CDOC值变化范围为-27.4‰~-24.3‰,平均值为-25.8‰.入库河流夏季DOC主要来自土壤有机质,密云水库夏季DOC主要来自陆源C3植物,内源物质对流域水体DOC同样有一定贡献,水位升高导致库滨带淹水可能是密云水库DOC偏高的重要原因.研究区域水体夏季δ13CDIC值变化范围为-12.6‰~-5.75‰,平均值为-9.44‰,土壤CO2溶解碳酸盐岩过程是河流溶解性无机碳(DIC)的主要贡献者,且DIC明显被水生生物的光合作用所利用.密云水库溶解性碳(DOC和DIC)浓度显著高于京密引水渠水体(P<0.01),两种水体碳素浓度、组分可能存在差异.总体上,除个别点位外,密云水库流域水体夏季DOC受人类生活源影响较小,DIC转化为DOC可能同样是夏季库区水体DOC的潜在来源.  相似文献   

6.
为研究济南市冬季PM2.5中二元羧酸类二次有机气溶胶(SOA)的来源、液相形成机制及影响因素,于2016年1-2月昼夜共采集46个PM2.5样品,并对二元羧酸类SOA (包括二元羧酸、酮羧酸与α-二羰基化合物)与左旋葡聚糖的昼夜变化特征进行分析.研究结果表明,二元羧酸、α-二羰基化合物与左旋葡聚糖均呈昼低夜高的变化特征,而酮羧酸的昼夜变化特征与之相反.二元羧酸类SOA的分子组成特征以草酸(C2)的浓度最高,其次是丁二酸(C4)和丙二酸(C3),与受生物质燃烧较显著的二元羧酸类SOA的分子组成是相同的.C2/总二元羧酸的浓度(TDACs)、甲基乙二醛(mGly)/乙二醛(Gly)、C2/SO42-比值的昼夜变化特征与稳定碳同位素(δ13C)的组成特征均表明济南市冬季夜晚气溶胶的氧化程度比白天深.C2及其前体物(Gly、mGly)与SO42-、相对湿度(RH)、液相水含量(LWC)与气溶胶的实际酸度(pHis)的相关性均较强,表明C2及其前体物是在液相中经酸催化氧化反应产生的.夜晚二元羧酸类化合物的δ13C值高于白天,且随着含碳量的升高二元羧酸的δ13C值随之降低.C2δ13C值随气溶胶的老化而偏正,这是由于同位素动力学效应(KIEs)导致的.  相似文献   

7.
任坤  潘晓东  梁嘉鹏  彭聪  曾洁 《环境科学》2021,42(5):2268-2275
利用多同位素(C、N和O)和水化学方法解析贵州八步地下河流域水体中硝酸盐(NO3-)来源与转化过程,利用SIAR模型定量计算NO3-不同输入端的贡献比例.结果表明,研究区地下水NO3-污染严重,近38%的地下水样品NO3-超过饮用水限值.地下水的δ15N-NO3值介于2.3‰~30.33‰,均值9.68‰,δ18O-NO3值介于2.65‰~13.73‰,均值6.64‰,δ18O-H2O值介于-8.83‰~-7.37‰,均值-8.18‰.同位素组成(δ15N-NO3δ18O-NO3δ18O-H2O)指示硝化作用主导着流域内氮素循环.硝化作用产生的硝酸加速了碳酸盐岩溶解,导致地下水中δ13CDICδ15N-NO3存在显著负相关性(P<0.001),说明δ13CDICδ15N-NO3相结合是判断岩溶水中NO3-转化的有效手段.地下水和地表水中NO3-主要来源于土壤氮、粪肥污水和铵态氮肥料,其对地下水中NO3-贡献率分别为36.19%、33.71%和30.1%,对地表水贡献率分别为39.15%、36.08%和24.77%.岩溶流域内污水处理应同时去除污水中的NO3-和NH4+,农业区应科学施肥,以有效降低地下水中NO3-的补给通量.  相似文献   

8.
涂成龙  刘丛强  武永锋 《环境科学》2007,28(9):1912-1917
在贵州喀斯特区域一块典型的退耕弃荒洼地中央和周边坡面采集了4个土壤剖面,研究土壤有机碳(SOC)含量和δ13Corg值的变化.结果表明,坡面不同土壤层次SOC的变化范围为6.0~92.3 mg·kg-1,并沿着土壤层次的加深迅速降低,变化幅度远远大于洼地土壤剖面(6.3~26.7 mg·kg-1).坡面土壤δ13Corg 介于-25.103‰和-23.666‰之间,但各剖面土层内部δ13Corg变化趋势不一致.洼地土壤δ13Corg 介于-23.495‰和- 20.809‰之间,并随着土壤层次的加深δ13Corg逐渐增加.洼地土壤剖面层次内C4-C占SOC的比例随土壤层次的加深逐渐增加,与林-农生态系统转变过程中的变化趋势相反;土壤δ13Corg与C3-C之间呈显著相关性(R2=0.7806,n=7),对δ13Corg起到主要影响作用的是退耕弃荒后新加入的C3-C.  相似文献   

9.
采用测试气相碳同位素比值的方法比较了中温厌氧降解和高温厌氧降解过程中甲烷(CH4)生成途径的差异,表征了生活垃圾厌氧消化过程CH4生成途径的演变,并结合气液相化学组分和产甲烷菌荧光原位杂交(FISH)分析对同位素表征结果进行了验证.中温(35℃)条件下,垃圾降解初期甲烷13C同位素比值(δ13CH4)下降至-69.5‰,表明此阶段CH4主要产生自CO2还原途径;随着垃圾降解进入快速产CH4阶段,δ13CH4值相应迅速上升至-23.8‰,说明乙酸发酵逐渐成为CH4生成的主要途径,FISH实验结果也发现此阶段以乙酸发酵型产甲烷菌Methanosarcinaceae为主;当产CH4速率逐渐减小进入稳定期时,δ13CH4值迅速降低至-55‰后相对稳定,说明乙酸发酵途径的比例减小,并且维持在较稳定的水平.高温(55℃)条件下,δ13CH4值始终维持在约-70‰,表明甲烷主要由CO2还原作用生成,在快速产CH4阶段,乙酸氧化和CO2还原作用是CH4生成的重要途径.  相似文献   

10.
为了观察生态系统的转变对土壤有机质的影响,在贵州茂兰喀斯特原始森林保护区内农林生态系统发生转变的地域,分析了土壤有机质含量和土壤有机质的δ13C值森林点土壤有机碳含量普遍较高(1.81%~16.00%),而农田点土壤有机碳含量在0.43%~2.22%之间,表明毁林造田加速了土壤有机质的降解,使土壤有机质总量减少;利用C3植物与C4植物δ13C值的显著差异,对比森林点与农田点的δ13C值(森林点:-23.86‰~-27.12‰;农田点:-19.66‰~-23.26‰),计算表明,毁林造田同时也降低了土壤有机质中活性大的组分的比例,使土壤肥力下降.  相似文献   

11.
对贵阳市区到农村地区4个方向的石生苔藓碳氮含量和同位素组成进行了分析.苔藓碳含量(34.47%~52.76%)从市区到农村随距离逐渐降低,并与氮含量(0.85%~2.97%)存在较好的正相关关系,表明大气氮沉降对苔藓的碳吸收能力具有促进作用,市区较高的大气氮输入或铵沉降增强了苔藓的光合作用和固碳能力,同时使碳同化过程发生较大的13C分馏.苔藓δ13C值(-30.69‰~-26.96‰)从市区往外逐渐升高,还与城市人为CO2排放有关,主要机制在于人为成因的CO2源本身富含12C并可能增加市区大气CO2的浓度,从而导致市区苔藓δ13C值偏负.此外,根据苔藓碳含量和δ13C随距离的变化关系判断,贵阳城市人为来源的CO2对植物的影响主要集中在20 km范围内.本研究重点探讨了控制苔藓碳含量和δ13C变化的因素及其与氮素的相互关系,揭示了苔藓碳和δ13C响应城市CO2排放和大气氮沉降变化的规律,为城市大气污染的防治和周边生态系统的保护提供了新的地球化学证据.  相似文献   

12.
青海湖湖水季节性和空间上的变化特征对青海湖沉积物中自生碳酸盐形成过程及环境意义的理解、湖泊的演变趋势具有重要的指导意义。本文通过沉积物捕获器采集了为期一年每月一次的青海湖季节性的湖水,并采集了青海湖和周围子湖空间分布上的湖水样品。对季节性样品阳离子的分析显示,青海湖湖水中的阳离子在旱季(12月至次年4月)达到最高值,在雨季逐渐降低。湖水的Ca2+和Mg2+从2—3月份逐步降低,表明自生碳酸盐开始沉淀,并且在雨季来临时沉淀持续大量发生,而在雨季后期,则可能发生含Mg碳酸盐的部分溶解。空间分布的样品分析显示,青海湖可能经历了太阳湖和月牙湖的水化学阶段,在未来的演变过程中,湖水的Ca2+和Sr2+受自生碳酸盐沉淀的控制而保持基本稳定,Mg2+、Na+、K+则将持续增加,其水化学将朝着当前海晏湾,并进一步朝尕海湖水的方向演变。本文的研究还进一步暗示了在长时间尺度上自生碳酸盐形成对气候变化的可能响应。  相似文献   

13.
本文通过在青海湖南盆沉积中心试验性放置的Mark 8-13型时间序列沉积物捕获器所收集到的为期15个月的自然沉降颗粒物,分析了颗粒物沉积通量和物质组成,结合温盐传感器(CTD)所记录湖水参数数据的分析,讨论了青海湖上部10 m左右湖水中所发生沉积作用的季节与年际变化特征及其与环境参数的相互关系。结果表明,采集期间所沉降的总颗粒物具有显著季节和年际变化特征,其平均年沉降通量为112 g·m-2·yr-1,其组成主要是自生碳酸盐(高Mg方解石、文石)、生物壳体(介形虫、硅藻等)等内生作用形成的物质,以及少量的碎屑矿物。与实时监测的湖水参数比较表明,具有显著季节和年际变化的青海湖内生物质通量变化主要受控于夏季温度的变化。其沉积机制为:湖水温度的升高,有利于高Mg方解石和文石等自生矿物从碳酸盐过饱和的碱性湖水中结晶沉淀(盐度降低),也有利于藻类和介形虫等微体生物大量繁殖,表现为温度偏高的2010年比2011年具有较低的湖水盐度和高得多的沉积通量。因此,青海湖自生碳酸盐沉淀通量可以用来反映湖水盐度和/或温度的变化,尽管这些内生作用形成的物质可能只约占到湖底沉积物的5%~20%。为更全面地了解青海湖现代沉积过程,有必要在更多点位、不同的深度进行长期放置捕获器和实时监测湖水参数变化。  相似文献   

14.
为研究南京地区机动车尾气颗粒物排放特征,于2020年8月对南京富贵山隧道内和隧道外进行PM2.5采集,对样品中的水溶性离子、碳质组分的分布特征进行分析,综合总碳同位素(δ13C)与主成分分析(PCA)探究隧道内PM2.5来源,并使用质量平衡模型计算了污染物的平均排放因子.结果显示,隧道入口、出口及隧道外早晚高峰期内PM2.5平均值分别为(69.25±24.19)、(116.67±28.70)和(60.87±16.08)μg·m-3,隧道内污染程度明显高于隧道外.隧道内外二次无机气溶胶(SNA)分布略有不同,隧道外NH4+主要以(NH42SO4的形式存在,其次为NH4NO3;隧道内则主要以(NH42SO4和NH4NO3的形式存在.隧道内δ13C存在着较小的分馏,平均值为-26.0‰±0.72‰,综合δ13C与主成分分析,隧道内PM2.5主要来源于机动车的一次排放、尾气颗粒物的二次转化和扬尘.富贵山隧道中PM2.5、EC、OC的平均排放因子分别为82.86、24.22、7.07 mg·km-1·veh-1,与国内外其他隧道实验排放因子的对比结果显示,通过柴油车比例为6%的富贵山隧道远低于柴油车比例较高的地区.  相似文献   

15.
为了解 青海湖流域水化学的组成及水质状况,于2009 年冬季采集 了青海湖湖水及流域 内主要支流河水样品 ,并分析了水样中的化学 组成。结果表明,青海湖水质总体较好,但部分指 标如pH、COD 已达到水质Ⅴ级标准。另SO4 2- 和Ca2+ 是青海湖支流水样中最主要的阴阳离子, 而湖水中则是Cl- 和Na+。溶解性有机碳(DOC)和化学需氧量(COD)表现出相似的变化趋势, 反映出青海湖流域水系的有机物污染严重。分析青海湖湖水中Mg2+/Ca2+ 以及河水中Cl-/Na+ 数据 表明青海湖湖水化学组成主要由蒸发和结晶作用 产生,河水 的化学组成则主要是由于碳酸盐的分 化作用生成。  相似文献   

16.
贺兰山油松年轮中稳定碳同位素含量和环境的关系   总被引:13,自引:0,他引:13  
植物中稳定碳同位素δ13C变化和环境关系密切,通过研究贺兰山油松(Pinus tabulacformis)植物纤维素中稳定碳同位素δ13C和环境之间的关系,发现该地区树轮纤维素中稳定碳同位素序列和大气中CO2的含量关系密切,据此可以推算大气中的CO2浓度的变化情况.研究还发现植物纤维素中稳定碳同位素δ13C的变化和生长年1~7月的总降水量显著负相关(r=-0.515,a=0.05),而和当年6~8月的平均气温显著正相关(r=0.427,α=0.05).通过对比树轮纤维素稳定同位素δ13C值和太阳黑子之间的关系,发现太阳黑子活动最强的年份往往对应较高的树轮纤维素δ13C值.  相似文献   

17.
本文对石林地区草地(SL1)、园地(SL2)、林地(DP)、荒地(XNC)和居民地(QST)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)含量以及有机质稳定碳、氮同位素(δ13C、δ15N)进行了剖面研究。结果显示:(1)在0~10 cm土层,SOC含量呈QST(29.25 g/kg) > SL1(21.53 g/kg) > SL2(21.18 g/kg) > XNC(9.42 g/kg) > DP(9.19 g/kg);随着剖面深度增加,SOC含量在SL2、DP、XNC和QST均呈现逐渐减小后趋于稳定的变化,在SL1呈锯齿形下降趋势。所有土壤剖面C/N值均随土壤深度增加而减少。(2)有机质δ13C随剖面深度的增加,在SL1、SL2和XNC均呈先增加后减小最后趋于稳定的变化,在DP呈先减小后增加,并到一定深度后呈"S"形波动,而在QST表现出增加趋势。(3)所有剖面土壤δ15N呈不规则波动变化。综上所述,在石林地区不同土地利用类型下土壤pH、植被类型和人为扰动引起的有机质来源与分解状况的差异,是影响SOC、TN含量和δ13C、δ15N变化的重要因素。  相似文献   

18.
N2O是一种重要的温室气体,是由多种微生物的硝化与反硝化作用产生,但是它产生的生物地球化学机制还不十分清楚。本文结合N2O产生的微生物过程,阐述了国内外利用同位素标记法、N2O的δ15N和δ18O双同位素法、N2O的δ15Nα14N15N16O)和δ15Nβ15N14N16O)、SP值同位素异构体法以及多种同位素法相结合研究N2O的产生机制及微生物过程,比较了这些方法的优缺点,尤其重点阐述了近些年来兴起的N2O同位素异构体计算各过程贡献比例及其判别源与汇的理论及其应用。15N同位素富集因子法和SP值法也分别应用于产生N2O的微生物群落结构、数量和活性变化的研究,以从根本上达到控制N2O排放量的目的。同时指出同位素方法研究N2O产生机制的困难和不足。  相似文献   

19.
以位于黄土高原北洛河流域的南沟水库为研究对象,采用Li-850静态箱法,于融冰期(3月)、非融冰期(5月)对水体CO2分压(p(CO2))和水-气界面CO2逸出(F(CO2))分别进行了5 d 40次昼夜监测,同时测定了各种水体理化指标,着重对比了水体p(CO2)在两个时期间的差异和两时期内的昼夜变化特征,系统分析了水体p(CO2)的影响因素.结果表明:融冰期p(CO2)((324.8±59.4)Pa)比非融冰期((124.9±14.1)Pa)高出近3倍,差异性显著(p<0.05),但两个时期内昼夜p(CO2)值并无显著性差异(p>0.05);水体p(CO2)与水温、pH、叶绿素(Chla)、溶解氧(DO)呈显著负相关,与溶解无机碳(DIC)、溶解有机碳(DOC)呈显著正相关,水体p(CO2)受流域碳酸盐体系和水温影响最大,相关系数分别达0.92和-0.91,光合呼吸作用的影响其次;研究区小水库F(CO2)范围为101~1589 g·m-2·a-1,是大气持续碳"源",其平均排放量与个别温带、亚热带小型水库接近,但低于热带水库.  相似文献   

20.
为了探讨土壤有机质在降解过程中的迁移、赋存规律,利用C3植物与C4植物明显的δ13C值差异,选取贵州茂兰保护区内农林生态系统发生转换生长的地域,分析土壤的不同粒径组分和比重组分中土壤有机质的δ13C值.结果表明,粗砂中的土壤有机质年代最新,细粉中的土壤有机质年代最老,有机质在降解过程中,在土壤各粒径组分中的迁移次序是:粗砂<细砂<粗粉<粘土<细粉;土壤重组分中的有机质年代较老,以降解充分、稳定的有机无机复合体为主,相对  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号