典型河口区氮循环过程和影响机制研究
发布时间：2020-12-16 11:43
河口区受到海陆交互作用影响,是各种生物地球化学过程相互作用最为活跃的地带,对人类活动和社会发展有着十分重要的意义。氮是组成生物有机体的主要元素。目前由于大量人为输入的氮素在许多河口海岸带已经产生了诸如赤潮爆发、底层水溶氧锐减以及温室气体排放等重大环境问题。本研究选择在全球河口海岸研究中占据重要地位的密西西比河口和长江河口区作为研究对象,通过野外实测和实验室模拟相结合的研究手段,定量研究了典型河口沉积物-水界面、上覆水柱以及沉积物-气界面氮素的生物地球化学过程,试图阐明河口区不同介质界面氮循环的主要过程和影响因素,探讨氮氧耦合动力学在河口缺氧带形成机理中所扮演的角色。主要取得了以下主要研究成果：以经典的同位素稀释法为理论基础,结合连续流培养模拟和HPLC检测技术,拓展出一种新的沉积物-水界面NH4+-N总循环通量的研究方法,并引入了可描述沉积物氮限制程度的SAD这一概念,丰富了沉积物-水界面NH4+-N循环通量研究。密西西比河口区缺氧站位的NH4+-N总再生通量（REG）与潜在吸收通量（Upot）均高于常氧站位和中间溶氧水平站位,且夏季高于冬季；缺氧季缺氧站点的沉积物潜在NH4+-N需求...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 问题的提出和研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 固氮过程研究
1.2.2 氨化过程研究
1.2.3 硝化过程研究
1.2.4 反硝化过程研究
1.3 主要研究成果和创新点
第二章 环境区域特征
2.1 研究区概况
2.1.1 密西西比河口
2.1.2 长江口
2.2 采样断面选择与特征
2.2.1 密西西比河口
2.2.2 长江口
第三章 研究思路和研究方法
3.1 研究思路
3.2 研究方法
3.2.1 样品采集
3.2.2 样品分析方法
3.3 模拟实验设计
3.3.1 沉积物-水界面连续流模拟实验设计
3.3.2 水柱模拟实验设计
3.4 氮循环通量和速率计算方法
4
+-N总循环通量计算方法"> 3.4.1 一种新的沉积物-水界面NH4
+-N总循环通量计算方法
2、O2通量计算方法"> 3.4.2 沉积物-水界面N2、O2通量计算方法
3.4.3 沉积物-水界面潜在硝酸盐异化还原为氨过程通量计算方法
3.4.4 水柱氮循环速率的计算方法
2O排放通量的计算方法"> 3.4.5 沉积物-气界面N2O排放通量的计算方法
第四章 典型河口区沉积物-水界面氮循环过程研究
4.1 沉积物-水界面氮循环过程的时空变化特征
4
+-N、NO3--N）循环净通量的时空分布特征"> 4.1.1 DIN（NH4
+-N、NO3--N）循环净通量的时空分布特征
4
+-N实际再生通量的时空分布特征"> 4.1.2 NH4
+-N实际再生通量的时空分布特征
4
+-N吸收通量的时空分布特征"> 4.1.3 NH4
+-N吸收通量的时空分布特征
4
+-N潜在需求通量的时空分布特征及其N限制意义"> 4.1.4 沉积物NH4
+-N潜在需求通量的时空分布特征及其N限制意义
2循环通量时空分布特征"> 4.1.5 N2循环通量时空分布特征
4.1.6 PDNRA循环通量时空分布特征
4.2 沉积物-水界面氮循环通量影响因素
4
+-N再生通量与吸收通量之间的关系"> 4.2.1 NH4
+-N再生通量与吸收通量之间的关系
4
+-N再生通量与PDNRA以及NF通量之间的关系"> 4.2.2 NH4
+-N再生通量与PDNRA以及NF通量之间的关系
4
+-N吸收通量与DDNF、CDNF以及PANA通量之间的关系"> 4.2.3 NH4
+-N吸收通量与DDNF、CDNF以及PANA通量之间的关系
4.2.4 SAD与DDNF、CDNF以及PANA通量之间的关系
4.2.5 底层水理化性质的影响
4.2.6 N-O循环通量的相互影响及其对缺氧带形成的机制探讨
4.2.7 飓风活动的影响
4.3 小结
4
+-N循环过程研究">第五章 典型河口区水柱NH4
+-N循环过程研究
4
+-N循环速率的时空变化特征"> 5.1 水柱NH4
+-N循环速率的时空变化特征
4
+-N循环周期的时空变化特征"> 5.2 水柱NH4
+-N循环周期的时空变化特征
4
+-N循环速率的影响因素"> 5.3 水柱NH4
+-N循环速率的影响因素
4
+-N再生速率和吸收速率之间的关系"> 5.3.1 水柱NH4
+-N再生速率和吸收速率之间的关系
5.3.2 水柱理化性质的影响
4
+-N循环速率的影响"> 5.3.3 光照对表层水体NH4
+-N循环速率的影响
5.3.4 缺氧季胞外酶的影响
4
+-N循环特征差异与缺氧带成因探讨"> 5.4 水柱与沉积物-水界面NH4
+-N循环特征差异与缺氧带成因探讨
5.5 小结
2O排放过程研究">第六章 典型河口区沉积物-气界面N2O排放过程研究
6.1 沉积物理化性质
6.1.1 粒径分布
6.1.2 水分和透气状况
6.1.3 可交换态无机氮分布
6.1.4 OC、ON以及C/N分布
2O排放的时空变化特征"> 6.2 沉积物-气界面N2O排放的时空变化特征
2O排放的影响因素和产生过程探讨"> 6.3 沉积物-气界面N2O排放的影响因素和产生过程探讨
6.3.1 温度的影响
6.3.2 沉积物机械组成的影响
6.3.3 沉积物水分和透气状况的影响
6.3.4 沉积物Eh和pH的影响
6.3.5 沉积物可交换态无机氮的影响
6.3.6 沉积物-水界面可交换态无机氮净通量的影响
6.3.7 沉积物OC、ON和C/N的影响
2O排放模拟"> 6.4 沉积物-气界面N2O排放模拟
6.5 小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 研究展望
参考文献
在读期间科研工作及学术成果
后记
【参考文献】：
期刊论文
[1]硝化细菌对铜绿微囊藻生长的影响[J]. 高杨,宋志文. 河北渔业. 2011(01)
[2]应用修正的IPCC2006方法对中国农田N2O排放量重新估算[J]. 张强,巨晓棠,张福锁. 中国生态农业学报. 2010(01)
[3]光照对长江口潮滩沉积物-水界面可溶性硅和无机氮通量的影响[J]. 徐彬,刘敏,侯立军,陆敏,闫慧敏,许世远. 环境科学研究. 2009(03)
[4]中国东北区淡水沼泽湿地N2O和CH4排放通量及主导因子[J]. 于君宝,刘景双,孙志高,孙卫东,王金达,王国平,陈小兵. 中国科学(D辑:地球科学). 2009(02)
[5]长江口及其邻近海域富营养化水平评价[J]. 苏畅,沈志良,姚云,曹海荣. 水科学进展. 2008(01)
[6]长江口潮滩沉积物反硝化作用及其时空变化特征[J]. 王东启,陈振楼,许世远,达良俊,毕春娟,王军. 中国科学(B辑:化学). 2007(06)
[7]近岸、河口缺氧区域的主要生物地球化学耗氧过程[J]. 王丽芳,戴民汉,翟惟东. 厦门大学学报(自然科学版). 2007(S1)
[8]河口区域反硝化作用研究进展[J]. 赵化德,姚子伟,关道明. 海洋环境科学. 2007(03)
[9]长江口崇明东滩沉积物反硝化作用研究[J]. 王东启,陈振楼,许世远,胡玲珍,王军. 中国科学.D辑:地球科学. 2006(06)
[10]水文气象因子对藻华爆发的影响[J]. 高月香,张永春. 水科学与工程技术. 2006(02)
博士论文
[1]典型河口区沉积物的硝化和反硝化过程[D]. 李佳霖.中国海洋大学 2009
硕士论文
[1]近几十年长江口—杭州湾北岸滩涂演变分析[D]. 李明.华东师范大学 2007
本文编号：2920082
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 问题的提出和研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 固氮过程研究
1.2.2 氨化过程研究
1.2.3 硝化过程研究
1.2.4 反硝化过程研究
1.3 主要研究成果和创新点
第二章 环境区域特征
2.1 研究区概况
2.1.1 密西西比河口
2.1.2 长江口
2.2 采样断面选择与特征
2.2.1 密西西比河口
2.2.2 长江口
第三章 研究思路和研究方法
3.1 研究思路
3.2 研究方法
3.2.1 样品采集
3.2.2 样品分析方法
3.3 模拟实验设计
3.3.1 沉积物-水界面连续流模拟实验设计
3.3.2 水柱模拟实验设计
3.4 氮循环通量和速率计算方法
4
+-N总循环通量计算方法"> 3.4.1 一种新的沉积物-水界面NH4
+-N总循环通量计算方法
2、O2通量计算方法"> 3.4.2 沉积物-水界面N2、O2通量计算方法
3.4.3 沉积物-水界面潜在硝酸盐异化还原为氨过程通量计算方法
3.4.4 水柱氮循环速率的计算方法
2O排放通量的计算方法"> 3.4.5 沉积物-气界面N2O排放通量的计算方法
第四章 典型河口区沉积物-水界面氮循环过程研究
4.1 沉积物-水界面氮循环过程的时空变化特征
4
+-N、NO3--N）循环净通量的时空分布特征"> 4.1.1 DIN（NH4
+-N、NO3--N）循环净通量的时空分布特征
4
+-N实际再生通量的时空分布特征"> 4.1.2 NH4
+-N实际再生通量的时空分布特征
4
+-N吸收通量的时空分布特征"> 4.1.3 NH4
+-N吸收通量的时空分布特征
4
+-N潜在需求通量的时空分布特征及其N限制意义"> 4.1.4 沉积物NH4
+-N潜在需求通量的时空分布特征及其N限制意义
2循环通量时空分布特征"> 4.1.5 N2循环通量时空分布特征
4.1.6 PDNRA循环通量时空分布特征
4.2 沉积物-水界面氮循环通量影响因素
4
+-N再生通量与吸收通量之间的关系"> 4.2.1 NH4
+-N再生通量与吸收通量之间的关系
4
+-N再生通量与PDNRA以及NF通量之间的关系"> 4.2.2 NH4
+-N再生通量与PDNRA以及NF通量之间的关系
4
+-N吸收通量与DDNF、CDNF以及PANA通量之间的关系"> 4.2.3 NH4
+-N吸收通量与DDNF、CDNF以及PANA通量之间的关系
4.2.4 SAD与DDNF、CDNF以及PANA通量之间的关系
4.2.5 底层水理化性质的影响
4.2.6 N-O循环通量的相互影响及其对缺氧带形成的机制探讨
4.2.7 飓风活动的影响
4.3 小结
4
+-N循环过程研究">第五章 典型河口区水柱NH4
+-N循环过程研究
4
+-N循环速率的时空变化特征"> 5.1 水柱NH4
+-N循环速率的时空变化特征
4
+-N循环周期的时空变化特征"> 5.2 水柱NH4
+-N循环周期的时空变化特征
4
+-N循环速率的影响因素"> 5.3 水柱NH4
+-N循环速率的影响因素
4
+-N再生速率和吸收速率之间的关系"> 5.3.1 水柱NH4
+-N再生速率和吸收速率之间的关系
5.3.2 水柱理化性质的影响
4
+-N循环速率的影响"> 5.3.3 光照对表层水体NH4
+-N循环速率的影响
5.3.4 缺氧季胞外酶的影响
4
+-N循环特征差异与缺氧带成因探讨"> 5.4 水柱与沉积物-水界面NH4
+-N循环特征差异与缺氧带成因探讨
5.5 小结
2O排放过程研究">第六章 典型河口区沉积物-气界面N2O排放过程研究
6.1 沉积物理化性质
6.1.1 粒径分布
6.1.2 水分和透气状况
6.1.3 可交换态无机氮分布
6.1.4 OC、ON以及C/N分布
2O排放的时空变化特征"> 6.2 沉积物-气界面N2O排放的时空变化特征
2O排放的影响因素和产生过程探讨"> 6.3 沉积物-气界面N2O排放的影响因素和产生过程探讨
6.3.1 温度的影响
6.3.2 沉积物机械组成的影响
6.3.3 沉积物水分和透气状况的影响
6.3.4 沉积物Eh和pH的影响
6.3.5 沉积物可交换态无机氮的影响
6.3.6 沉积物-水界面可交换态无机氮净通量的影响
6.3.7 沉积物OC、ON和C/N的影响
2O排放模拟"> 6.4 沉积物-气界面N2O排放模拟
6.5 小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 研究展望
参考文献
在读期间科研工作及学术成果
后记
【参考文献】：
期刊论文
[1]硝化细菌对铜绿微囊藻生长的影响[J]. 高杨,宋志文. 河北渔业. 2011(01)
[2]应用修正的IPCC2006方法对中国农田N2O排放量重新估算[J]. 张强,巨晓棠,张福锁. 中国生态农业学报. 2010(01)
[3]光照对长江口潮滩沉积物-水界面可溶性硅和无机氮通量的影响[J]. 徐彬,刘敏,侯立军,陆敏,闫慧敏,许世远. 环境科学研究. 2009(03)
[4]中国东北区淡水沼泽湿地N2O和CH4排放通量及主导因子[J]. 于君宝,刘景双,孙志高,孙卫东,王金达,王国平,陈小兵. 中国科学(D辑:地球科学). 2009(02)
[5]长江口及其邻近海域富营养化水平评价[J]. 苏畅,沈志良,姚云,曹海荣. 水科学进展. 2008(01)
[6]长江口潮滩沉积物反硝化作用及其时空变化特征[J]. 王东启,陈振楼,许世远,达良俊,毕春娟,王军. 中国科学(B辑:化学). 2007(06)
[7]近岸、河口缺氧区域的主要生物地球化学耗氧过程[J]. 王丽芳,戴民汉,翟惟东. 厦门大学学报(自然科学版). 2007(S1)
[8]河口区域反硝化作用研究进展[J]. 赵化德,姚子伟,关道明. 海洋环境科学. 2007(03)
[9]长江口崇明东滩沉积物反硝化作用研究[J]. 王东启,陈振楼,许世远,胡玲珍,王军. 中国科学.D辑:地球科学. 2006(06)
[10]水文气象因子对藻华爆发的影响[J]. 高月香,张永春. 水科学与工程技术. 2006(02)
博士论文
[1]典型河口区沉积物的硝化和反硝化过程[D]. 李佳霖.中国海洋大学 2009
硕士论文
[1]近几十年长江口—杭州湾北岸滩涂演变分析[D]. 李明.华东师范大学 2007
本文编号：2920082
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/2920082.html
