黃海西北部海域無(wú)機(jī)氮賦存形態(tài)及與反硝化速率的關(guān)系研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人類(lèi)高強(qiáng)度的活動(dòng)使得河口、近海地區(qū)氮素輸入逐年提高，水體富營(yíng)養(yǎng)化成為當(dāng)今世界面臨的一個(gè)越來(lái)越嚴(yán)重的問(wèn)題，赤潮現(xiàn)象頻頻發(fā)生，對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。因此，研究海洋生態(tài)環(huán)境中氮素的生物地球化學(xué)行為成為當(dāng)前海洋學(xué)研究領(lǐng)域中的重點(diǎn)之一，研究海洋沉積物中氮的形態(tài)及海水一沉積物界面的反硝化作用，對(duì)深入研究海洋氮循環(huán)具有重要作用。 本文研究得到了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2006CB400602)、近

2、海海洋綜合調(diào)查908專(zhuān)項(xiàng)(908-01-STO2)、山東省環(huán)保重點(diǎn)基金(2004040-1)的支持。應(yīng)用分級(jí)浸取方法對(duì)黃海西北部海域沉積物中無(wú)機(jī)氮的形態(tài)進(jìn)行了研究，獲得了海域沉積物中無(wú)機(jī)氮形態(tài)分布的地球化學(xué)特征；利用改進(jìn)的乙炔抑制法(AIT)對(duì)該海域海水一沉積物界面三個(gè)季節(jié)的反硝化作用進(jìn)行了研究，同時(shí)測(cè)定了沉積物中的反硝化細(xì)菌數(shù)量，并對(duì)其相互關(guān)系進(jìn)行了分析。 研究結(jié)果表明，黃海西北部海域表層沉積物中可提取無(wú)機(jī)氮的含量及形態(tài)分布特

3、征為：夏季IEF-N、CF-N和IMOF-N在可提取無(wú)機(jī)氮中的含量百分比分別為92.25％、1.90％和5.84％；春季相應(yīng)比例為86.62％、2.09％和11.37％；秋季相應(yīng)比例為91.12％、2.04％和6.85％；在夏春秋三個(gè)季節(jié)中，IEF-N均為可提取無(wú)機(jī)氮的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)態(tài)，百分含量都在85％以上，其次為IMOF-N，其含量高出CF-N幾倍，而明顯低于IEF-N的含量，含量最低的是CF-N，在可提取無(wú)機(jī)氮中的百分含量均僅為2％左右

4、。采用乙炔抑制法對(duì)黃海西北部海域海水-沉積物界面夏春秋三季的反硝化速率進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明，夏春秋三個(gè)季節(jié)的反硝化速率分別在3.2～7.5、0.26～2.65和1.21～4.12μmol/m2·h之間，呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化，夏季是反硝化作用的最強(qiáng)季節(jié)，秋季次之，春季最低；采用MPN法測(cè)定了研究海域沉積物中不同季節(jié)的反硝化細(xì)菌數(shù)量，結(jié)果表明，反硝化細(xì)菌數(shù)量的季節(jié)差別比較大，夏季在1.18～6.18×106ind/g之間，春季在0.72～4

5、.50×106ind/g之間，秋季在1.78～8.12×105ind/g之間。 對(duì)反硝化速率、反硝化細(xì)菌數(shù)量與不同形態(tài)可提取無(wú)機(jī)氮之間的相互關(guān)系研究結(jié)果表明，夏春兩季的反硝化速率與IEF-NO3-具有顯著正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.947(P<0.01)和0.888(P<0.05)，春季反硝化速率與CF-NH4呈顯著正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.887(P<0.05)，與其余形態(tài)無(wú)機(jī)氮無(wú)明顯相關(guān)性；春季反硝化細(xì)菌數(shù)量與IEF-NO3-