光照时间对外源性磷在模拟水生态系统中迁移的影响

采用同位素示踪法,模拟研究不同光照时间对外源性无机磷酸盐在水体,铜绿微囊蓝细菌和底泥中迁移的影响.外源性磷在加入水体后先是一种物理化学的快速分配,然后其在水体中的迁移主要受微囊蓝细菌的生长状况的影响.延长光照时间能加快微囊蓝细菌的生长速率和提高微囊蓝细菌的密度.水体中外源性磷的浓度随时间下降,蓝细菌中外源性磷的最大浓度与光照时间无关,只有蓝细菌中超积累了一定数量的外源性磷,随后的对数生长就与细胞磷的含量无关.延长光照时间能增加微囊蓝细菌中总的外源性磷数量,随着蓝细菌的衰亡,外源性磷不断向底泥迁移,最终绝大部分外源性磷都迁移到底泥中.     

广州机动车尾气中乙醛稳定碳同位素特征和排放因子

为了获得机动车排放源中乙醛的δ13C(稳定碳同位素丰度)特征及其影响因素,进行不同负荷下的发动机台架试验,采集不同怠速下的机动车尾气样品. 利用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱(GC-C-IRMS)分析乙醛δ13C值,并与ρ(乙醛)进行分析. 结果显示:①在发动机燃烧过程中,乙醛的生成和消除反应同时存在. 在发动机低负荷运行时,乙醛的δ13C分馏值为负(-1.4‰~-0.4‰),表明生成反应占主导;而在高负荷运行时,分馏值为正(0.5‰~1.3‰),表明消除反应占主导. ②乙醛的δ13C值与其质量浓度无明显相关性,主要受发动机燃烧温度和尾气净化装置的影响. 整车尾气中乙醛的δ13C值在-29.1‰～-24.4‰之间,平均值为-26.5‰±1.6‰. 其中,汽油车为-25.9‰~-24.4‰,平均值为-24.9‰±0.5‰;柴油车为-29.1‰~-27.0‰,平均值为-28.0‰±0.6‰. ③南方机动车尾气排放源与植物排放源中的乙醛的δ13C值范围不同,表明δ13C值可用于大气乙醛的源解析. 通过机动车尾气中c(乙醛)/c(CO₂)估算广州汽油车和轻型柴油车乙醛的排放因子,二者分别为(13±16)和(169±106)mg/L.      

南京市大气沉降中重金属特征及对土壤环境的影响

为明确城市大气重金属沉降对土壤环境的影响,在对南京市6个典型城市功能区连续4a大气(干、湿)沉降中重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Ni)含量、通量、时空变异等方面研究的基础上,结合不同功能区表土重金属含量与土壤剖面206Pb/207Pb特征,分析其在城市土壤的累积特征.研究显示,Cu、Zn和Pb在大气沉降中强烈富集,其中又以Cu和Pb为潜在生态危害的关键元素.大气沉降导致除在相对未受城市人为活动影响的风景区外各功能区表土重金属均有明显富集,这种富集受大气沉降重金属含量和沉降量的共同影响.土壤累积模式预测钢铁工业区表土受大气重金属沉降影响的长期累积增量最大,以Zn和Pb最明显.钢铁工业区土壤剖面Pb含量和同位素特征显示表层20cm土体受大气沉降影响明显,206Pb/207Pb二元模型与预测模式对定量大气Pb沉降的土壤影响结果较一致,表明土壤中某些重金属的累积与大气沉降密切相关.     

营养条件对微藻碳、氮稳定同位素组成的影响

以5种微藻(甲藻3种,硅藻、绿藻各1种)为试验材料,探讨了不同营养条件对微藻不同生长阶段碳氮稳定同位素组成的影响.结果表明,不同纲微藻的d13C值和d15N值在稳定生长期高于指数生长期,且与生长速率没有相关性(P>0.05).硅藻的d13C值低于甲藻和绿藻,绿藻和甲藻的d13C值比较相近;甲藻的d15N值低于硅藻和绿藻,绿藻和硅藻的d15N值比较相近,且同属甲藻纲的海洋原甲藻、塔玛亚历山大藻和强壮前沟藻的d15N值有较大的差异. 5种微藻在不同营养条件(营养盐充足、缺氮、缺磷)下培养,氮限制和磷限制导致微藻具有更正的d13C和d15N,磷限制的影响不明显,且弱于氮抑制.     

Carbon isotopic and biochemical fingerprints of sedimentary organic matter in lower Narmada and Tapi rivers,north-west coast of India

Sources of organic matter (OM) in lower Narmada and Tapi river-estuaries were examined using organic carbon to nitrogen ratio (C_org/N), stable carbon isotope ratio (δ¹³C_org) and lignin phenol biomarkers. The signature of lower C_org (av. 0.50%) and higher δ¹³C_org (av. –20.3‰) in Narmada and, higher C_org (av. 0.85%) and lower δ¹³C_org (av. –22.8‰) in Tapi highlight the difference in OM characteristics of both systems, nevertheless they flow adjacent to each other. The OM in Tapi was predominated by fresh plant tissues, as indicated by higher Λ8?=?1.2–3.2?mg/100?mg C_org, lower Ad/Al_v?=?0.22–0.46 and lower LPVI?=?17–23. The plant OM present in the sediments of Narmada was previously degraded and mixed with soil. The OM contribution from algae was restricted to estuarine stations in both the rivers, which was ～50% in Narmada and ～35% in Tapi. The contribution of OM from fresh vascular plant was higher (20% to 63%) in Tapi than Narmada (2% to 35%). This study illustrated the benefits of using lignin phenols along with C_org/N and δ¹³C_org to identify the potential OM sources in two large river–estuary systems of India, which highlighted the complex interaction of natural and anthropogenic processes acted on the terrestrial OM compositions.     

Predicting Sustainable Ground Water to Constructed Riparian Wetlands: Shaker Trace,Ohio, USA

Water isotopy is introduced as a tool to design, locate, and select storm water best management practices for the prediction of sustained ground water inflows to prospective constructed wetlands. A primer and application of the stable isotopes, ¹⁸O and ²H, are discussed for riparian wetland restoration areas among an agricultural landscape in southwestern Ohio. Conventional piezometric measurements were ambiguous in identifying groundwater mounding across a transect which includes numerous agricultural tile drains. Instead evaporative potential data represented by δ¹⁸O values indicated a well delineated zone for prospective constructed wetlands. All successful constructed wetland areas thus far at Shaker Trace are represented by ground water with depleted δ¹⁸O values below −9.0‰ VSMOW. Such areas of sustainable ground water inflow could either be due to perched units at depth or simply the result of an increased flow gradient.     

The Application of Stable Isotopes for Assessing the Hydrological, Sulfur, and Iron Balances of Acidic Mining Lake ML 111 (Lusatia, Germany) as a Basis for Biotechnological Remediation

Stable isotope (¹⁸O–H₂O, ²H–H₂O ³⁴S–SO₄ ^2-) andhydrochemical data (SO₄ ^2-, Fe-concentrations) have beenused to estimate the annual groundwater inflow and outflow of mining lake ML 111 and to calculate the total amount of dissolvedsulfate and iron that is carried into the lake by groundwater. The hydrological balance suggests an annual groundwater inflow of 23 700 m³ and an annual groundwater outflow of 15 700 m³. The calculation of the sulfur and iron balances yielded an annual sulfate input of 37 800 kg and an annual iron input of 7000 kg with the groundwater inflow. Furthermore it was shown that significant fluxes of these elements go into the lake sediments which results in continuous release of acidity in the lake water.     

五大连池药泉山矿水锶元素水文地球化学特征

通过对五大连池药泉山矿水群水样中的Sr2 含量和87Sr/86Sr值分析,得到如下结论:①位于药泉山矿水区内南北泉和桦林沸泉的锶浓度较高。由于药泉山矿水区独特的地下水循环体系使其在断裂处涌出地面形成矿泉水,锶的浓度和矿化度很高,两者成正相关,所以药泉山矿水锶的来源和矿化度的来源一致。②药泉山87Sr/86Sr值在0.706—0.7080之间,接近于华力西期花岗闪长岩,证明矿水中的锶主要来源该岩层。其它各泉的锶同位素组成基本一致,显示出锶的同源性,因此可以判断药泉山矿水中的锶来源于华力西期花岗闪长岩层。     

基于15N 同位素示踪技术的地下河硝态氮来源时空变化特征分析

根据2007年10月至2008年10月每月对青木关地下河水的监测,利用~(15)N 同位素示踪技术并结合水化学指标,分析地下河硝态氮来源的时空变化特征.结果表明,地下河出口S2硝态氮浓度(20.35 mg/L)比入口D1(3.20 mg/L)高6倍多.受农业生产施肥和降雨冲刷稀释效应的影响,地下河水硝态氮浓度2007年10月至2008年3月较低且比较稳定,2008年4月至7月较高但受降雨冲刷稀释影响变化较大,2008年8月至9月随降雨减少,土壤中残留的化肥造成地下河水硝态氮浓度偏高.根据NO_3~--δ~(15)N 值识别出了地下河硝态氮来源变化特征为:D1处2007年10月至2008年3月以及2008年7月至10月NO_3~--δ~(15)N 值为-0.857‰±2.01‰(n=9),其硝态氮来源为稻田中残留的化肥;2008年4月、6月中下旬NO_3~--δ~(15)N 值为2.50‰±0.29‰(n=3),其来源为稻田中施用的化肥与土壤有机氮的混合;2008年5月下旬至6月上旬NO_3~--δ~(15)N 值分别为-3.74‰和0.52‰,其来源为稻田中施用的化肥.S2处硝态氮不仅来自上游的化肥,更主要的是来自中下游的耕地、林地土壤渗透水或侧向裂隙水带来的土壤有机氮与化肥,其中2007年10月至2008年3月以及2008年7月至10月NO_3~--δ~(15)N 值为4.77‰±0.73‰(n=9),其硝态氮主要来自于土壤有机氮;2008年4～6月NO_3~--δ～15N 值为3.16‰±0.39‰(n=5),其硝态氮来自于土壤有机氮与化肥的混合.     

气候变化对降水稳定同位素组成定量重建古高度的影响-洞穴石笋研究的新认识

定量重建古高度是当前地球科学的重要进展之一.本文概述了降水稳定同位素组成定量重建古高度的两种不同途径,也就是经验回归方程和理论公式计算同位素直减率的两种方法;讨论了降水氧同位素组成重建古高度的主要误差来源和相对大小.根据亚洲季风区石笋记录,本文进一步分析了气候和环境变化对降水氧同位素组成及降水同位素直减率的影响,指出使...