水体中氮稳定同位素的研究进展.pdfVIP

应 用 生 态 学 报　 ２０１６年８月　 第２７卷　 第８期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｊａｅ．ｎｅｔ － － ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ，Ａｕｇ． ２０１６，２７（８）：２６９９ ２７０７　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＤＯＩ：１０．１３２８７／ ｊ．１００１ ９３３２．２０１６０８．００３ 水体中氮稳定同位素的研究进展 ∗ 范丽俊　 赵峰华 　 程　 晨 （中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京 １０００８３） 摘　 要　 随着工农业生产的发展，水体氮污染已日益严重．利用氮稳定同位素来判别水体氮 污染的源和汇、研究氮循环等显得尤为重要．本文就以下几方面进行综述：１）氮稳定同位素的 基本概念、氮在水体中的循环及相应的同位素分馏情况；２）系统比较了水中氮同位素测定过 程中氮同位素的分离、富集和不同形态氮的转化方法；３）讨论了氮稳定同位素在研究地表水、 地下水及海水中的氮循环、判断氮污染的源和汇、氮在生态系统中转化以及水体富营养化等 方面的应用；４）总结了水体中反硝化作用的判断方法和水体中硝酸盐的两种自然衰减机 制———反硝化作用和稀释作用；５）指出了该研究领域的不足之处． 关键词　 氮稳定同位素；水环境；氮循环；测定方法；应用 １ １ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｓｔａｂｌｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎｉｓｏｔｏｐｅｉｎ ｗａｔｅｒｂｏｄｉｅｓ． ＦＡＮＬｉ⁃ｊｕｎ ，ＺＨＡＯＦｅｎｇ⁃ｈｕａ ， ＣＨＥＮＧ Ｃｈｅｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ）． Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗａｔｅｒ ｂｏｄｉｅｓ’ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｓｅｒｉｏｕｓ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｖｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ．Ｉｔ ｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｕｓｅｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｔａｂｌｅ ｉｓｏｔｏｐｅ ｄａｔａ ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｔｈｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｙｃｌｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｂｏｄｉｅｓ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｇａｖｅ ａｎ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｂａｓｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｓｆｏｌｌｏｗｓ：１）ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｔｈｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｔａｂｌｅ ｉｓｏ⁃ ｔｏｐｅ，ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｙｃｌｅ ａｎｄ ｔｈｅｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ；２） ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｓｏｔｏｐｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ，ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｏｒｍｓ；３） ｄｉｓｃｕｓｓｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｔａｂｌｅ ｉｓｏｔｏｐｅ ｉｎ ｎａｔｕｒａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｙｃｌｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｔｙｐｅｓ，ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｐｏｌ