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利用膜进样质谱同时测定河流沉积物反硝化和厌氧氨氧化
被引量：
9
1
作者
赵永强
夏永秋
+1 位作者
李博伦
颜晓元
《农业环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期794-802,共9页
为深入了解水体脱氮过程及机理,结合膜进样质谱(MIMS)和15N同位素配对技术(15N IPT)测定太湖地区西部六条河流沉积物的反硝化和厌氧氨氧化潜势,即将15N标记的硝态氮和铵态氮加入到混匀沉积物的上覆水中进行培养,用MIMS直接在线测定培养...
为深入了解水体脱氮过程及机理,结合膜进样质谱(MIMS)和15N同位素配对技术(15N IPT)测定太湖地区西部六条河流沉积物的反硝化和厌氧氨氧化潜势,即将15N标记的硝态氮和铵态氮加入到混匀沉积物的上覆水中进行培养,用MIMS直接在线测定培养过程产生的29N2和30N2。结果表明,用MIMS测定29N2和30N2的产生速率是合适的,应用该方法在太湖地区西部研究河流的测定值与已报道的相关研究结果具有可比性。河流沉积物反硝化和总脱氮潜势范围分别为(18.5±2.8)～(133.2±27.1)μmol N·m-2·h-1和(30.0±2.4)～(161.1±30.4)μmol N·m-2·h-1,其中反硝化脱氮贡献率在(61.3±4.5)%～(83.2±2.1)%之间,二者都表现为由研究区域西北部向西南部递减。河流沉积物厌氧氨氧化潜势范围为(10.4±2.3)～(28.0±4.4)μmol N·m-2·h-1,其脱氮贡献率在(16.9±2.1)%～(38.7±4.5)%之间,厌氧氨氧化脱氮贡献率的空间变化趋势与反硝化潜势相反。相关分析显示,沉积物的硝态氮和可溶性有机碳含量是研究区域河流沉积物反硝化和厌氧氨氧化作用的关键影响因子。研究表明,MIMS和15N IPT结合的方法避免了复杂的脱气步骤可能带来的分析误差,同时具有测定直接、所需样品少以及测定速度快等优点,适用于淹水环境反硝化和厌氧氨氧化过程的同时测定,在今后深入开展水体氮循环研究中具有良好的应用前景。研究区域河流沉积物脱氮过程存在显著空间异质性且脱氮过程以反硝化作用为主,但厌氧氨氧化的脱氮作用也不容忽视。
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关键词
太湖地区
膜进样质谱法
^
15
n
同位素
配对
技术
沉积物
反硝化
厌氧氨氧化
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职称材料
r-IPT_(ra)与r-IPT_V在淡水沉积物脱氮速率研究中的对比分析
2
作者
曾洪玉
阮晓红
+2 位作者
李荣富
万宇
张亚平
《地质论评》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期141-148,共8页
正确评估淡水环境中沉积物脱氮效应对理解淡水系统氮循环过程具有重要的科学意义,修正^(15)N同位素配对技术(revised ^(15)N isotope pairing techniques,r-IPT)可同时评估沉积物柱样中反硝化与厌氧氨氧化速率及其脱氮贡献。本文利用流...
正确评估淡水环境中沉积物脱氮效应对理解淡水系统氮循环过程具有重要的科学意义,修正^(15)N同位素配对技术(revised ^(15)N isotope pairing techniques,r-IPT)可同时评估沉积物柱样中反硝化与厌氧氨氧化速率及其脱氮贡献。本文利用流动柱样培养实验,首次在淡水系统中对比了利用泥浆实验提供参数的r-IPT_(ra)与由柱样培养实验本身提供参数的r-IPT_V计算沉积物脱氮速率的差异性,并评估了秋季太湖不同沉积环境脱氮速率。研究表明:(1)泥浆实验结果表明,太湖梅梁湾与胥湖沉积物中均存在反硝化与厌氧氨氧化作用。(2)r-IPT方法的基本假设在研究区域均成立。其中,r-IPT_V得到的两湖区沉积物原位脱氮速率均与添加15NO-3浓度无关,表明r-IPT_V对沉积物脱氮速率评估具有更好的计算精度。(3)r-IPT_V计算结果表明,梅梁湾与胥湖沉积物反硝化、厌氧氨氧化、脱氮速率分别为3.09、1.47、4.56μmol/(m2·h)与0.69、0.02、0.71μmol/(m^2·h),厌氧氨氧化对两湖区沉积物脱氮贡献率(ra)分别为32.2%与3.3%。(4)对比r-IPT_(ra)与r-IPT_V在两个湖区的计算结果,当ra较低时(3.3%),r-IPT_(ra)与r-IPT_V计算的沉积物脱氮速率及厌氧氨氧化速率接近;而当ra较高时(32.2%),r-IPT_(ra)显著高估沉积物脱氮速率,低估厌氧氨氧化贡献率。
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关键词
修正
15
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同位素
配对
技术
(
revised
15
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ISOTOPE
PAIRI
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G
tech
n
iques
r-IPT)
淡水沉积物
脱氮速率
泥浆实验
柱样流动培养实验
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职称材料
题名
利用膜进样质谱同时测定河流沉积物反硝化和厌氧氨氧化
被引量：
9
1
作者
赵永强
夏永秋
李博伦
颜晓元
机构
中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室
中国科学院大学
出处
《农业环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期794-802,共9页
基金
中国科学院知识创新工程项目(KZCX2-YW-GJ01)
国家自然科学基金项目(41071196
41061140515)
文摘
为深入了解水体脱氮过程及机理,结合膜进样质谱(MIMS)和15N同位素配对技术(15N IPT)测定太湖地区西部六条河流沉积物的反硝化和厌氧氨氧化潜势,即将15N标记的硝态氮和铵态氮加入到混匀沉积物的上覆水中进行培养,用MIMS直接在线测定培养过程产生的29N2和30N2。结果表明,用MIMS测定29N2和30N2的产生速率是合适的,应用该方法在太湖地区西部研究河流的测定值与已报道的相关研究结果具有可比性。河流沉积物反硝化和总脱氮潜势范围分别为(18.5±2.8)～(133.2±27.1)μmol N·m-2·h-1和(30.0±2.4)～(161.1±30.4)μmol N·m-2·h-1,其中反硝化脱氮贡献率在(61.3±4.5)%～(83.2±2.1)%之间,二者都表现为由研究区域西北部向西南部递减。河流沉积物厌氧氨氧化潜势范围为(10.4±2.3)～(28.0±4.4)μmol N·m-2·h-1,其脱氮贡献率在(16.9±2.1)%～(38.7±4.5)%之间,厌氧氨氧化脱氮贡献率的空间变化趋势与反硝化潜势相反。相关分析显示,沉积物的硝态氮和可溶性有机碳含量是研究区域河流沉积物反硝化和厌氧氨氧化作用的关键影响因子。研究表明,MIMS和15N IPT结合的方法避免了复杂的脱气步骤可能带来的分析误差,同时具有测定直接、所需样品少以及测定速度快等优点,适用于淹水环境反硝化和厌氧氨氧化过程的同时测定,在今后深入开展水体氮循环研究中具有良好的应用前景。研究区域河流沉积物脱氮过程存在显著空间异质性且脱氮过程以反硝化作用为主,但厌氧氨氧化的脱氮作用也不容忽视。
关键词
太湖地区
膜进样质谱法
^
15
n
同位素
配对
技术
沉积物
反硝化
厌氧氨氧化
Keywords
Taihu Lake regio
n
membra
n
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let mass spectrometry
15
n
isotope pairi
n
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n
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n
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分类号
X524 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
r-IPT_(ra)与r-IPT_V在淡水沉积物脱氮速率研究中的对比分析
2
作者
曾洪玉
阮晓红
李荣富
万宇
张亚平
机构
南京大学表生地球化学教育部重点实验室
南京大学地球科学与工程学院
出处
《地质论评》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期141-148,共8页
基金
国家自然科学基金资助重点项目(编号:41230640)
江苏省水利科技项目(编号:2016022)的成果~~
文摘
正确评估淡水环境中沉积物脱氮效应对理解淡水系统氮循环过程具有重要的科学意义,修正^(15)N同位素配对技术(revised ^(15)N isotope pairing techniques,r-IPT)可同时评估沉积物柱样中反硝化与厌氧氨氧化速率及其脱氮贡献。本文利用流动柱样培养实验,首次在淡水系统中对比了利用泥浆实验提供参数的r-IPT_(ra)与由柱样培养实验本身提供参数的r-IPT_V计算沉积物脱氮速率的差异性,并评估了秋季太湖不同沉积环境脱氮速率。研究表明:(1)泥浆实验结果表明,太湖梅梁湾与胥湖沉积物中均存在反硝化与厌氧氨氧化作用。(2)r-IPT方法的基本假设在研究区域均成立。其中,r-IPT_V得到的两湖区沉积物原位脱氮速率均与添加15NO-3浓度无关,表明r-IPT_V对沉积物脱氮速率评估具有更好的计算精度。(3)r-IPT_V计算结果表明,梅梁湾与胥湖沉积物反硝化、厌氧氨氧化、脱氮速率分别为3.09、1.47、4.56μmol/(m2·h)与0.69、0.02、0.71μmol/(m^2·h),厌氧氨氧化对两湖区沉积物脱氮贡献率(ra)分别为32.2%与3.3%。(4)对比r-IPT_(ra)与r-IPT_V在两个湖区的计算结果,当ra较低时(3.3%),r-IPT_(ra)与r-IPT_V计算的沉积物脱氮速率及厌氧氨氧化速率接近;而当ra较高时(32.2%),r-IPT_(ra)显著高估沉积物脱氮速率,低估厌氧氨氧化贡献率。
关键词
修正
15
n
同位素
配对
技术
(
revised
15
n
ISOTOPE
PAIRI
n
G
tech
n
iques
r-IPT)
淡水沉积物
脱氮速率
泥浆实验
柱样流动培养实验
Keywords
revised
15
n
isotope pairi
n
g tech
n
iques （r-IPT）
freshwater sedime
n
t
n
itroge
n
loss
slurry i
n
cubatio
n
i
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tact core co
n
ti
n
uous-flow i
n
cubatio
n
分类号
X52 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
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1
利用膜进样质谱同时测定河流沉积物反硝化和厌氧氨氧化
赵永强
夏永秋
李博伦
颜晓元
《农业环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014
9
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职称材料
2
r-IPT_(ra)与r-IPT_V在淡水沉积物脱氮速率研究中的对比分析
曾洪玉
阮晓红
李荣富
万宇
张亚平
《地质论评》
CAS
CSCD
北大核心
2018
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