珠江口秋季沉積物氮移除.pdf

1、珠江口作為珠江流域的入海口，位于華南廣東省的最南端，其南面通向南海北部，周圍緊鄰著經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)、人口稠密的珠江三角洲經(jīng)濟(jì)區(qū)。珠江口的氮循環(huán)受到周邊區(qū)域的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖和生活污水排放的影響日益嚴(yán)重，富營養(yǎng)化等一系列相關(guān)的生態(tài)負(fù)面效應(yīng)隨之而來。珠江口內(nèi)部氮元素的遷移轉(zhuǎn)化情況亟待研究了解。
　　本研究主要專注于珠江口內(nèi)的水環(huán)境中沉積物內(nèi)各種氮移除過程及其脫氮速率。
　　本研究采用了目前在脫氮研究領(lǐng)域最先進(jìn)的同位素配對技術(shù)計(jì)算

2、模式，此方法用氧化亞氮的氮同位素比值修正了厭氧銨氧化對反硝化速率計(jì)算造成的干擾，并且將各反應(yīng)的氧化亞氮產(chǎn)率以及厭氧銨氧化的氮?dú)猱a(chǎn)率都考慮進(jìn)計(jì)算中;此種同位素配對計(jì)算模式可以在同位素質(zhì)譜儀測量結(jié)果的基礎(chǔ)上，對沉積物中硝化、反硝化、耦合硝化反硝化和厭氧銨氧化各自產(chǎn)生的氮?dú)猱a(chǎn)率和氧化亞氮的產(chǎn)率給出準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。
　　本研究于2013年秋季的11月，沿著珠江口伶仃洋河口灣內(nèi)主水道的一條斷面展開現(xiàn)場采樣調(diào)查和現(xiàn)場培養(yǎng)。通過5個(gè)站點(diǎn)A1、A

3、3、A4、A6和A9的水體、沉積物樣品的采集以及同時(shí)展開的甲板培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，我們定性地確定了主航道斷面上沉積物環(huán)境中存在的氮元素脫氣移除微生物過程的種類，并定量地計(jì)算出該斷面上原位沉積物的各種脫氮微生物路徑的脫氮反應(yīng)速率:各站反硝化速率范圍是71.9±118.3至1473.2±2407.1μmolN m-2 h-1，各站厭氧銨氧化速率范圍是1.8±1.2至3.2±0.7μmolN m-2 h-1，各站耦合硝化反硝化占總反硝化比例的范圍是67

4、.3％至93.9％。
　　在泥漿培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，各類脫氮路徑的潛在脫氮速率被測定。經(jīng)泥漿培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)判定，A1站不存在厭氧銨氧化，其余站位均存在厭氧銨氧化;所有站位均存在協(xié)同反硝化。協(xié)同反硝化反應(yīng)路徑在珠江口沉積物中首次被發(fā)現(xiàn)，并且這也是協(xié)同反硝化反應(yīng)在全世界水環(huán)境中首次被真實(shí)的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)所確認(rèn)。并且，針對原位培養(yǎng)的分析表明，在所有5個(gè)站點(diǎn)中，協(xié)同反硝化的氧化亞氮產(chǎn)率與反硝化的氧化亞氮產(chǎn)率之比值皆高于厭氧銨氧化的氮?dú)猱a(chǎn)率與反硝化的氮?dú)猱a(chǎn)率之