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相似文献
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1.
以闽江口水体为研究对象,研究了闽江河口上段(城市河口段)、河口中段和河口下段(口外海滨段)不同季节水体N2O的溶存浓度、水-气界面通量及其环境影响因子.结果表明,闽江口水体N2O溶存浓度为0.99~55.92 nmol·L-1,N2O饱和度为8.0%~396%,水-气界面N2O释放通量为-5.21~7.91μg·m-2·h-1.从季节差异看,7月(夏季)、9月(秋季)和12月(冬季)水体中N2O过饱和,表现为N2O的排放“源”;4月(春季)水体中N2O不饱和,表现为N2O“汇”.水-气界面N2O释放通量呈夏、秋和冬季高,春季低的季节变化规律.在空间变化上,水-气界面N2O释放通量从河口上段到下段降低,与氮含量变化趋势一致.N2O间接性释放因子为0.004%~0.128%,低于IPCC...  相似文献   

2.
通过2019年10月和12月对渤海海域进行的调查及样品采集,分析溶解N2O的分布和影响因素,并估算其海-气交换通量。结果表明:秋季表层海水溶解N2O浓度为(8.2±0.5)nmol/L,饱和度为(97.5±4.7)%;冬季浓度为(11.0±0.8)nmol/L,饱和度为(93.8±4.5)%。渤海表层海水溶解N2O浓度呈现明显的季节性差异,冬季浓度高于秋季,且高值区均集中在黄河口以及莱州湾附近。秋季渤海溶解N2O处于接近饱和状态,冬季则处于不饱和状态。温度、陆源淡水输入以及沉积物-水界面交换对渤海溶解N2O的分布有重要影响。2019年10月和12月黄河向渤海输入N2O的量分别约为4.2×104 mol和1.1×104 mol,是渤海N2O的重要来源,而秋、冬季渤海底层的沉积物既可能是渤海水体N2O的源,也可能是其汇。秋季和冬季渤海N2O海-气交换通...  相似文献   

3.
氧化亚氮的释放已经成为了一个全球性的环境问题,水体中N2O的释放量会随着氮含量的增加而增加.本文通过微宇宙系统的构建,分析氮的转化过程和氮转化基因的变化,并结合结构方程模型分析了温度、氨氮含量对水体N2O释放的贡献.研究结果发现氨氧化古菌和反硝化细菌丰度均与N2O释放呈正相关,表明水体中的硝化和反硝化作用都会造成N2O的释放.氨氮浓度的升高并不直接促进N2O的释放,而温度和通过硝化作用产生的硝态氮对N2O的释放有促进作用.此外,硝化速率通过促进亚硝态氮和反硝化菌的丰度而间接地促进N2O的释放.  相似文献   

4.
河流是大气温室气体重要的排放源.为了探讨天津市典型景观滨海河流N2O释放空间特征及影响因素,以天津市6条不同土地利用类型的滨海河流为研究对象,通过顶空-气相色谱法测定了N2O浓度、饱和度和扩散通量.结果表明,天津市不同景观河流N2O浓度都处于过饱和状态,表现为大气N2O的源;N2O浓度、饱和度和扩散通量均值为(23.85±15.20)nmol·L-1、(309.71±197.38)%和(27.04±16.46)μmol·(m2·d)-1,范围分别为12.70~115.69 nmol·L-1、 164%~1 502%和9.17~244.79μmol·(m2·d)-1.天津市不同土地利用类型河流N2O浓度和扩散通量具有较大的空间异质性,表现为:排污河>城市河流>郊区河流>农业河流.天津滨海河流N2  相似文献   

5.
为探究弱水动力条件下, 典型滨海地区水体N2O释放通量及其主控因素, 于2019年7月和8月(夏季)和11月(冬季初期)对以大清河-独流减河-北大港湿地为代表的渤海湾弱水动力条件河流开展水样采集与分析工作.结果表明: N2O浓度变化范围为0.4~184.5nmol/L, N2O饱和度的变化范围为7.2%~2740%, 其中近90%的样品处于过饱和状态, 表明该研究区是潜在的N2O释放源.N2O水-气界面释放通量为-0.3~6.7μmol/(m2·h), 夏季水体N2O的释放通量高于冬季.降雨前后N2O浓度出现明显波动, 相同点位降雨前后N2O浓度的变化值为-15.2~63.9nmol/L, 独流减河上游农业区N2O浓度的平均增加量(22.1nmol/L)显著高于下游(1.3nmol/L), 降雨驱动了流域氮素的运移, 促进了水体N2O释放.相关性分析表明, 水体N2O的浓度受反应物浓度、水体盐度共同调控.通过计算得到该滨海地区弱水动力条件下河流N2O的排放因子为0.0073, 表明气候变化委员会(IPCC)默认值0.0026可能低估了该地区间接N2O释放.  相似文献   

6.
对太湖典型草(包括沉水植物及挺水植物湖区)、藻型湖区水-气界面N2O排放通量、水柱溶存浓度、泥-水界面通量以及3个湖区的水柱及沉积物理化性质进行了原位观测及实验室分析研究,并针对影响N2O生成与排放的主要环境因子进行了室内的微环境模拟试验.研究结果表明:水-气界面N2O释放通量及泥-水界面N2O释放通量为藻型湖区 > 沉水植物湖区 > 挺水植物湖区((123.10±11.43)μg/(m2·h),(79.19±4.90)μg/(m2·h),(53.45±4.22)μg/(m2·h)和(29.60±0.20)μmol/(m2·h),(10.89±1.66)μmol/(m2·h),(3.83±0.30)μmol/(m2·h));水体溶存N2O浓度均为藻型湖区 > 挺水植物湖区 > 沉水植物湖区((0.0247±0.0003)μmol/L,(0.0236±0.0003)μmol/L,(0.0219±0.0001)μmol/L);室内微环境实验结果表明:冬季升高温度能够显著地提高N2O的生成潜力,高盐度对3种生态类型湖区沉积物N2O的生成速率总体表现出抑制作用,藻型湖区及挺水植物湖区沉积物N2O释放潜力在添加Cl-组明显高于控制组,氮盐度过高会抑制沉积物N2O产生,而沉水植物湖区沉积物N2O产生受到抑制;随添加NH+4-N和NO-3-N等营养盐浓度升高,藻型湖区及沉水植物湖区沉积物中N2O生成速率增加,挺水植物湖区N2O生成速率降低,而乙酸盐作为微生物活动的碳源和能源对N2O生成表现出抑制作用.冬季太湖典型草、藻型湖区N2O排放存在显著差异,冬季草/藻型湖区N2O生成主要受冬季低温的限制,另外也受水柱无机氮形态及浓度的影响.  相似文献   

7.
林华 《海洋环境科学》2016,35(6):954-960
氧化亚氮(N2O)不仅是重要的温室气体之一,还对臭氧层具有破坏作用。由于人为活动加剧,导致大气N2O浓度以每年约0.25%的速率增加。海洋是大气N2O的重要释放源。海洋溶存N2O的氮、氧同位素组成可以反映N2O的源与汇以及N2O的形成机制,是海洋氮循环过程研究的一个重要示踪指标。本文简述海洋N2O产生和消耗机制,总结不同环境中N2O稳定氮、氧同位素组成和N2O循环过程的同位素分馏效应,并回顾了国际上应用稳定氮、氧同位素研究海洋N2O形成机制的研究进展,最后评述我国近海N2O稳定氮、氧同位素研究现状并提出展望。  相似文献   

8.
农业流域水体氮循环过程与农业活动有着十分紧密联系,会随着农业活动的持续进行而成为大气N2O的重要排放源.小型池塘具有灌溉、蓄水和纳污等多种功能,是农业种植区和农村景观的重要组成部分.以巢湖北岸典型农业流域烔炀河流域为研究对象,选取3种不同类型(村塘、农塘和水塘),共计6个池塘,于2020年9月至2021年9月连续采样观测,探究了农业流域不同景观池塘N2O排放特征及其影响因素.结果表明,用于生活污水承纳的村塘N2O排放最高,其次为用于农业灌溉的农塘,其N2O排放通量分别为流域自然水塘排放量[(1.33±2.50)μmol·(m2·d)-1]的8倍和4倍.连续观测表明不同景观池塘N2O排放表现出明显的时间变化特征,但其N2O排放时间变化的调控因子有所不同.其中,村塘与农塘N2O排放主要受氮负荷和降雨影响,而远离村庄农田的水塘N2O排放变化主要受水温驱动.烔炀河流域池塘是大气...  相似文献   

9.
秸秆还田、地膜覆盖及施氮对冬小麦田N2O和N2排放的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
为探究不同耕作方式及施氮水平下黄土高原地区旱地冬小麦田N2O排放规律,运用静态箱-气相色谱法研究了冬小麦田N2O排放动态.以冬小麦‘小偃22’为材料,采取双因素裂区试验设计,主区为3种耕作模式:常规耕作(CT)、秸秆还田(SM)和平膜覆盖(FM);副区为3种氮水平处理:不施氮、减氮20%(144 kg·hm-2)和常规施氮(180 kg·hm-2).以常规耕作(CT)为对照,探讨不同施氮水平下FM和SM对土壤N2O排放产生的影响,同时分析环境因子与N2O排放通量的相关性,并根据经验公式估算N2排放量.结果表明,各施氮处理的土壤N2O的排放主要集中在施肥后20 d内,且N2O排放通量峰值出现在施肥后两周之内.冬小麦田的平均N2O通量为1.92~22.75μg·(m2·h)-1,累积排放量为0.10~0.46 kg·hm...  相似文献   

10.
以闽江河口区水产养虾塘为研究对象,于2017年6~11月,采用漂浮箱法和扩散模型法同步原位观测了养殖塘N2O排放通量.结果表明,研究期间悬浮箱法和扩散模型法获得的养殖塘水-气界面N2O通量变化范围分别为(0.38±0.05)~(20.63±5.63)μg/(m2·h)和(2.77±0.52)~(17.23±2.27)μg/(m2·h),随时间推移均呈现“增加-降低-增加-降低”的双峰变化特征.两种方法观测的N2O通量均与水温、水体硝酸盐氮(NO3--N)和氨氮(NH4+-N)浓度呈现显著正相关关系(P<0.05),与水体溶解氧(DO)呈现出显著负相关关系(P<0.05).悬浮箱法与不同扩散模型法测定的N2O排放通量大小排序表现为:模型DMRC01>悬浮箱法>模型DMCL98>模型DMW92a>模型DMMY95>模型DMCW03>模型DMLM86.相比其他几种模型方法,模型RC01与悬浮箱法测得的养殖塘水-气界面N2O通量相关性系数最高.本研究结果初步表明,今后进行东南沿海河口区养殖塘N2O通量的大尺度观测研究时,可考虑选择RC01模型法来代替悬浮箱法进行测定,进而减小人力及物力的投入.  相似文献   

11.
以厌氧氨氧化颗粒为对象,利用NH4+、NO2-、NO3-和N2O微电极测定了浓度连续分布,并建立微生物原位活性与N2O产生之间的关系.结果表明,NH4+和NO2-同步消耗的厌氧氨氧化活性区分布在颗粒的表层区域(0~1500μm),其中200~400μm活性最高;当NH4+-N浓度为14mg/L(c(NH4+):c(NO2-)=1:1.2)时,NH4+-N和NO2--N最大净体积消耗速率分别为1.19与1.65mg/(cm3·h).反硝化活性主要分布在1500~2500μm的深层区域,当采用...  相似文献   

12.
氧化亚氮(N2O)是一种重要的痕量温室气体,而且在光照条件下平流层的N2O会与O3发生光化学反应,破坏臭氧层。海洋是大气中N2O的主要来源之一,海洋中N2O主要通过硝化和反硝化作用产生,而氨氧化作用是硝化作用的关键(限速)步骤,氨氧化古菌可能是氨氧化过程的主要执行者。本文先概述海洋中N2O分布以及影响氨氧化古菌(Ammonia oxidizing archaea,AOA)和氨氧化细菌(Ammonia oxidizing bacteria,AOB)的amoA(ammonia monooxygenase)丰度与活性的因素以及N2O生成机制研究现状,进而总结AOA和AOB在海洋N2O生成机制中起到的关键作用,最后结合全球气候变化、海洋酸化以及大洋OMZ区域扩大等前沿科学问题,对AOA、AOB以及N2O的生成机制研究进行了展望。  相似文献   

13.
以北方典型富营养化水库-大黑汀水库水体为研究对象,在2018年夏季和秋季采用顶空平衡法对其表层35个点位水体溶解的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)浓度进行测定,并对水库水-气界面扩散通量进行了估算.结果表明夏季和秋季大黑汀水库表层水体的CO2、CH4和N2O整体上均表现为过饱和状态,夏季表层水体CO2溶存浓度和扩散通量均值分别为(72.75±67.49)μmol/L和(810.62±790.64)μmol/(m2·h);秋季CO2溶存浓度和扩散通量均值分别为(394.64±104.13)μmol/L和(4822.81±1250.00)μmol/(m2·h);夏季CH4平均浓度和扩散通量分别为(0.19±0.12)μmol/L和(3.04±2.10)μmol/(m2·h),秋季CH4平均浓度和扩散通量分别为(0.41±0.26)μmol/L和(5.16±3.23)μmol/(m2·h);夏季N2O溶存浓度和扩散通量均值分别为(0.03±0.01)μmol/L和(0.31±0.10)μmol/(m2·h),秋季N2O溶存浓度和扩散通量均值分别为(0.03±0.01)μmol/L和(0.25±0.15)μmol/(m2·h).相关性分析结果表明大黑汀水库夏季表层水体CO2及N2O浓度主要受水温、水深和电导率影响,CH4浓度主要受水深及电导率影响;水库秋季表层水体CO2溶存浓度主要受水温、水深和TDS影响,CH4浓度主要受水温、水深和TDS影响,N2O浓度主要受水深影响.  相似文献   

14.
温室气体氧化亚氮(N2O)已成为全球关注的焦点,全球约60%的人为N2O排放来自农业土壤.虽然已知微生物硝化和反硝化是土壤N2O产生的主要过程,但N2O产生的关键生物学机制以及其调控环境变量之间的相互作用仍然难以预测.本研究选取安徽省亳州市冬、夏两季农田垂向土壤(0~200 cm)为研究对象,通过乙炔抑制法、15N-18O同位素示踪技术分别测定了N2O产生潜势及产生途径,并利用宏基因组测序技术分析不同N2O产生途径中功能基因的丰度变化以解析农田土壤N2O产生的微生物机理.结果显示,在空间尺度上,表层土壤(0~20 cm)是N2O产生热区,其N2O产生潜势最高,为(0.364±0.048)ng·g-1·h-1.硝化和反硝化潜势均在表层土壤达到最高.在时间尺度上,冬季(15℃)是N2O产...  相似文献   

15.
徐润泽  操家顺  方芳 《环境工程》2022,40(6):107-115
氧化亚氮(N2O)是一种温室气体,同时也是具有能源回收潜力的强氧化性物质。综述了促进N2O产生的新兴污水脱氮过程及提高N2O产生的方法,比较了不同方法的运行条件及N2O转化率,并指出了各种方法的不足之处。从识别N2O产生的关键影响因素和预测N2O产量2个方面综述了污水处理过程中N2O数据驱动模型的研究进展。目前N2O的增产方法主要包括耦合好氧-缺氧氮分解过程、单反应器生产过程及基因工程菌和半导体修饰菌增产过程。收集污水处理厂中的大数据可以建立N2O数据驱动模型,但是现有的数据驱动模型仅仅关注N2O减排。开发N2O的新型增产过程,优化控制增产过程的功能菌种,建立N2O数据驱动模型与N2O增产方法之间的关联性是未来N2O生产利用技术的发展方向。  相似文献   

16.
以Anammox-DAMO为研究对象,通过批次试验探究了不同pH(5.5、6.5、7.0、7.5、8.5)条件下系统的脱氮性能和N2O的产消.结果表明:NH4+降解速率在pH为7.0时达到最大值,NO3-降解速率在pH为6.5~7.5时达到最大值;相关性分析表明,N2O峰值浓度与NO3-降解速率呈负相关关系(r=-0.994,p=0.001<0.01),在pH 6.5~7.5时,N2O峰值浓度最小,且N2O在此pH范围下最快达到峰值.选用酶促反应动力学模型对该过程进行拟合,拟合结果能较好体现N2O变化趋势,在pH为6.5~7.5时,N2O还原酶的最大比合成/活化速率(Vmax)达到最大,相反,酶诱导的半饱和常数(KE,i)在此pH范围下达到最小.在不同pH下,NO3<...  相似文献   

17.
选取引江济太工程中长江来水进入太湖第一站的贡湖湾为研究对象,基于2011年11月~2013年8月在贡湖湾的逐月野外调查,同时以湖心水域为参考,探讨引江济太对湖体N2O通量的影响.结果表明,贡湖湾N2O排放通量要显著高于湖心排放量,其N2O通量均值分别为6.9,2.1μmol/(m2·d),但在非引水期间2个湖区的N2O通量无显著差异.贡湖湾和湖心N2O通量呈现明显的季节变化,且均与水温呈显著负相关关系,但因受外源来水的影响,贡湖湾N2O通量的温度依赖程度相对较低.另外,2个湖区的N2O通量还与营养盐等因素有关.总体上,外源引水提高了贡湖湾N2O排放通量,但考虑到湖泊N2O通量受到内部和外部因子的综合协同影响,外源引水对湖泊N2O通量的具体调控机理还需要进一步探讨.  相似文献   

18.
氧化亚氮(N2O)是主要的温室气体之一,其在大气中的浓度不断增加,其中,河流是大气N2O的重要排放源.N2O的排放是其产生和消耗过程综合作用的结果,其产生过程受到多种自然和人为因素的调控,深入了解河流N2O产生和消耗途径及其影响因素是制定有效减缓河流N2O排放措施的基础.本文概述了河流N2O产生和消耗的硝化、反硝化、硝化细菌反硝化、硝酸盐异化还原成铵等微生物过程和化学反硝化过程,梳理了抑制法、同位素标记法、同位素自然丰度法等在N2O产生途径识别及其来源贡献分析中的应用,着重阐述了N2O同位素异位体法(N2O分子内15N的位点特异性同位素值)在N2O产生途径解析中的应用以及影响其解析结果准确性的因素,最后分析了主要水环境因子及流域特征对河流N2O产生和排放的影响,并对未来研究进行了展望.  相似文献   

19.
选取引江济太工程中长江来水进入太湖第一站的贡湖湾为研究对象,基于2011年11月~2013年8月在贡湖湾的逐月野外调查,同时以湖心水域为参考,探讨引江济太对湖体N2O通量的影响.结果表明,贡湖湾N2O排放通量要显著高于湖心排放量,其N2O通量均值分别为6.9,2.1μmol/(m2·d),但在非引水期间2个湖区的N2O通量无显著差异.贡湖湾和湖心N2O通量呈现明显的季节变化,且均与水温呈显著负相关关系,但因受外源来水的影响,贡湖湾N2O通量的温度依赖程度相对较低.另外,2个湖区的N2O通量还与营养盐等因素有关.总体上,外源引水提高了贡湖湾N2O排放通量,但考虑到湖泊N2O通量受到内部和外部因子的综合协同影响,外源引水对湖泊N2O通量的具体调控机理还需要进一步探讨.  相似文献   

20.
为了探究在再生水回补城市河流的条件下河流N2O的微生物产生过程及其空间变化特征,以深圳市西乡河为研究对象,分析了河水中c(溶解性N2O)、c(NH4+-N)、c(NO3--N)、δ15Nbulk-N2O、δ18O-N2O、同位素异位体位嗜值(site preference,SP)及其他环境因子,并基于端元混合模型和同位素分馏模型定量计算硝化和反硝化作用对河水中N2O贡献百分比.结果表明:①随着流速降低,西乡河河水从上游的好氧环境逐渐发育成中下游的厌氧环境.②再生水进入西乡河后河水c(溶解性N2O)从1.36 μmol/L沿程降至0.19 μmol/L;相关性分析表明,影响c(溶解性N2O)的主要因素为ρ(DO)(R2=0.800,P < 0.01)和c(CH4)(R2=-0.736,P < 0.01).③硝化和反硝化作用对河水中N2O贡献率分别为14.36%~80.53%和19.47%~85.64%;N2O的来源在好氧河段中以硝化作用为主,在厌氧河段则以反硝化作用为主;N2O还原成N2的比例与ρ(DO)具有显著负相关关系(R2=-0.782,P < 0.01).研究显示,再生水回补城市河流引入了较高质量浓度的N2O和NO3--N,而河道的厌氧环境促进河水中N2O还原成N2,下游河流成为N2O的汇.   相似文献   

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