大亚湾滨海湿地沉积物间隙水无机氮分布特征及其沉积物-水界面交换通量
发布时间：2021-07-19 22:27
为探讨大亚湾滨海湿地沉积物间隙水中无机氮的时空分布规律及其环境效应,于2017年3月（枯水期）和8月（丰水期）分别采集了大亚湾湿地3个断面的沉积柱,测定了间隙水中无机氮含量并对其在沉积物-水界面交换进行了实验室培养实验。结果发现,滨海湿地近岸上覆水中氮营养盐含量远高于大亚湾水体平均值,说明近岸人类活动对湿地生态系统中氮含量的影响较为严重,河流输送是其来源的主要途径。间隙水中NH4-N、NO3-N和NO2-N的平均含量分别为:770.60、7.63和7.39μmol/L,其中NH4-N是DIN的主要组分,约占DIN的85.82%～99.67%。室内培养实验发现,NH4-N、NO3-N和NO2-N的界面交换通量平均值分别为0.09、-0.18和0.36 mmol/（m2·d）,不同断面下DIN的交换速率存在明显差异。整体上,DIN的交换通量在枯水期约为0.41 mmol/（m2·d）,湿地沉积物...
【文章来源】：海洋环境科学. 2020,39(03)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
丰水期沉积物间隙水DIN剖面分布
用重力式柱状采样器采集沉积物柱状样。采样管内径为7.5 cm,长度为50 cm,采集到的沉积物深度约为30 cm,将采集到的沉积柱用锡纸包好后,迅速带回实验室进行处理。每个站位共采集5根沉积柱,其中两根用于间隙水样品的制备,分别离心后合二为一,另取两根分别用于原始组和灭菌组的室内培养,剩余一根用于粒径等理化因子的测定。沉积柱上部10 cm每隔1 cm进行切割,下部20 cm每隔2 cm进行切割。切割后的沉积物离心(4000 r/min,15 min)得到上清液,用φ=0.45 μm醋酸纤维膜进行过滤,滤液加入HgCl2固定,保存于-20 ℃冰箱中用于DIN的测定。高潮时采集各站位底层海水,经φ=0.45 μm的滤膜过滤后,冷藏保存,用于培养用上覆水。水质参数温度、盐度及DO等指标使用YSI 6600多参数测量仪进行测定。沉积物粒径采用Mastersizer 2000型激光粒度分析仪进行分析,检测限为0.02～2000 μm。营养盐的测定参见《海洋监测规范》(GB17378.4-2007),所用仪器为营养盐自动分析仪(Lachat Inc.,Quickchem 8500,USA)。NO3-N的检测限为0.1 μmol/L,NO2-N和NH4-N检测限为0.01 μmol/L。数据分析及作图使用Excell 2013、Sigma Plot 10.0、Surfer 13.0等软件。
本次研究中,各个站位上覆水不同形态含氮营养盐特征分布如图2所示。不同断面之间DIN具有显著差异(ANOVA,p<0.01)。在枯水期DIN的平均值为(161.66±160.55) μmol/L,而在丰水期其含量均略高于枯水期,含量为(197.28±236.02) μmol/L,主要是由于丰水期雨水对陆源营养物质的冲刷作用所致。上覆水中NH4-N的变化范围为5.41～446.22 μmol/L,平均值为(129.98±170.77) μmol/L,占DIN的72.4%以上。NO3-N和NO2-N的含量较低,变化范围为4.57～106.82 μmol/L和0.09～19.43 μmol/L,平均值分别为(44.03±32.27) μmol/L和(5.46±6.19) μmol/L。在T1和T2断面,NH4-N是上覆水中DIN的主要组成部分,分别占DIN的51.9% 和82.0%,而在T3断面NO3-N占69.7%,是DIN主要的氮形态,这可能与T3断面红树林在生长过程中优先吸收水体中的NH4-N有关[10]。不同断面间比较发现,DIN的空间分布整体表现为T2>T3>T1。T2河口断面的营养物质含量远高于其余两断面,说明淡澳河河流输入是富营养盐污水的重要来源。在各断面之中T1光滩断面的DIN含量最低,其平均含量为(16.58±5.15) μmol/L,但均高于Ke等人[11]对大亚湾远岸水体的研究结果(DIN平均值约为13.68 μmol/L),可见近岸高强度人类活动排放对滨海湿地生态系统中氮营养盐的影响较为严重。2.2 沉积物间隙水DIN含量及其分布特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]太湖西部湖区沉积物厌氧氨氧化潜在速率及其脱氮贡献研究[J]. 罗跃辉,阮晓红,李荣富,张亚平. 环境科学学报. 2017(11)
[2]胶州湾沉积物-海水界面溶解无机氮的迁移特征及其影响因素解析[J]. 汪雅露,袁华茂,宋金明,李学刚,李宁,曲宝晓,康绪明,王启栋,邢建伟,梁宪萌. 海洋科学. 2017(03)
[3]大亚湾养殖区沉积物–水界面氮磷的释放通量及其在水体中的扩散迁移[J]. 程香菊,郭振仁,刘国,李兵. 热带海洋学报. 2014(04)
[4]春季大亚湾海域沉积物-海水界面营养盐的交换速率[J]. 何桐,谢健,余汉生,方宏达,高全洲. 海洋环境科学. 2010(02)
[5]南海北部沉积物间隙水中营养盐研究[J]. 黄小平,郭芳,岳维忠. 热带海洋学报. 2006(05)
[6]温度、水分及不同氮源对土壤硝化作用的影响[J]. 张树兰,杨学云,吕殿青,同延安. 生态学报. 2002(12)
[7]中国近海沉积物在生源要素循环中的功能[J]. 孙云明,宋金明. 海洋环境科学. 2002(01)
[8]渤海莱州湾沉积物-水界面溶解无机氮的扩散通量[J]. 刘素美,张经,于志刚,陈洪涛,姚庆祯. 环境科学. 1999(02)
本文编号：3291540
【文章来源】：海洋环境科学. 2020,39(03)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
丰水期沉积物间隙水DIN剖面分布
用重力式柱状采样器采集沉积物柱状样。采样管内径为7.5 cm,长度为50 cm,采集到的沉积物深度约为30 cm,将采集到的沉积柱用锡纸包好后,迅速带回实验室进行处理。每个站位共采集5根沉积柱,其中两根用于间隙水样品的制备,分别离心后合二为一,另取两根分别用于原始组和灭菌组的室内培养,剩余一根用于粒径等理化因子的测定。沉积柱上部10 cm每隔1 cm进行切割,下部20 cm每隔2 cm进行切割。切割后的沉积物离心(4000 r/min,15 min)得到上清液,用φ=0.45 μm醋酸纤维膜进行过滤,滤液加入HgCl2固定,保存于-20 ℃冰箱中用于DIN的测定。高潮时采集各站位底层海水,经φ=0.45 μm的滤膜过滤后,冷藏保存,用于培养用上覆水。水质参数温度、盐度及DO等指标使用YSI 6600多参数测量仪进行测定。沉积物粒径采用Mastersizer 2000型激光粒度分析仪进行分析,检测限为0.02～2000 μm。营养盐的测定参见《海洋监测规范》(GB17378.4-2007),所用仪器为营养盐自动分析仪(Lachat Inc.,Quickchem 8500,USA)。NO3-N的检测限为0.1 μmol/L,NO2-N和NH4-N检测限为0.01 μmol/L。数据分析及作图使用Excell 2013、Sigma Plot 10.0、Surfer 13.0等软件。
本次研究中,各个站位上覆水不同形态含氮营养盐特征分布如图2所示。不同断面之间DIN具有显著差异(ANOVA,p<0.01)。在枯水期DIN的平均值为(161.66±160.55) μmol/L,而在丰水期其含量均略高于枯水期,含量为(197.28±236.02) μmol/L,主要是由于丰水期雨水对陆源营养物质的冲刷作用所致。上覆水中NH4-N的变化范围为5.41～446.22 μmol/L,平均值为(129.98±170.77) μmol/L,占DIN的72.4%以上。NO3-N和NO2-N的含量较低,变化范围为4.57～106.82 μmol/L和0.09～19.43 μmol/L,平均值分别为(44.03±32.27) μmol/L和(5.46±6.19) μmol/L。在T1和T2断面,NH4-N是上覆水中DIN的主要组成部分,分别占DIN的51.9% 和82.0%,而在T3断面NO3-N占69.7%,是DIN主要的氮形态,这可能与T3断面红树林在生长过程中优先吸收水体中的NH4-N有关[10]。不同断面间比较发现,DIN的空间分布整体表现为T2>T3>T1。T2河口断面的营养物质含量远高于其余两断面,说明淡澳河河流输入是富营养盐污水的重要来源。在各断面之中T1光滩断面的DIN含量最低,其平均含量为(16.58±5.15) μmol/L,但均高于Ke等人[11]对大亚湾远岸水体的研究结果(DIN平均值约为13.68 μmol/L),可见近岸高强度人类活动排放对滨海湿地生态系统中氮营养盐的影响较为严重。2.2 沉积物间隙水DIN含量及其分布特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]太湖西部湖区沉积物厌氧氨氧化潜在速率及其脱氮贡献研究[J]. 罗跃辉,阮晓红,李荣富,张亚平. 环境科学学报. 2017(11)
[2]胶州湾沉积物-海水界面溶解无机氮的迁移特征及其影响因素解析[J]. 汪雅露,袁华茂,宋金明,李学刚,李宁,曲宝晓,康绪明,王启栋,邢建伟,梁宪萌. 海洋科学. 2017(03)
[3]大亚湾养殖区沉积物–水界面氮磷的释放通量及其在水体中的扩散迁移[J]. 程香菊,郭振仁,刘国,李兵. 热带海洋学报. 2014(04)
[4]春季大亚湾海域沉积物-海水界面营养盐的交换速率[J]. 何桐,谢健,余汉生,方宏达,高全洲. 海洋环境科学. 2010(02)
[5]南海北部沉积物间隙水中营养盐研究[J]. 黄小平,郭芳,岳维忠. 热带海洋学报. 2006(05)
[6]温度、水分及不同氮源对土壤硝化作用的影响[J]. 张树兰,杨学云,吕殿青,同延安. 生态学报. 2002(12)
[7]中国近海沉积物在生源要素循环中的功能[J]. 孙云明,宋金明. 海洋环境科学. 2002(01)
[8]渤海莱州湾沉积物-水界面溶解无机氮的扩散通量[J]. 刘素美,张经,于志刚,陈洪涛,姚庆祯. 环境科学. 1999(02)
本文编号：3291540
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