基本信息
- 項目名稱：
- 溶解性有機氮在水體水質(zhì)中的應用研究——以鄱陽湖流域為例
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 全面地了解鄱陽湖流域有機氮的來源和含量特征，并揭示出有機氮對鄱陽湖水環(huán)境，特別是富營養(yǎng)化的貢獻；并依據(jù)溶解性有機氮同總氮的關系間接評估整個鄱陽湖流域受人為因素影響的大小。
- 詳細介紹：
- 本文通過2010年對鄱陽湖流域的一次大規(guī)模采樣，監(jiān)測整個鄱陽湖流域的有機氮的含量；分析了有機氮的來源；根據(jù)DON對總氮的貢獻率，對整個流域水體受人為影響的程度進行了評估；并結合有機氮評價了鄱陽湖富營養(yǎng)化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。結果顯示，鄱陽湖流域DON來源廣泛，DON的平均值為0.8909mg/L，DON對總氮的貢獻平均為47.41%；鄱陽湖區(qū)DON的平均值為1.3203mg/L，有機氮的貢獻率為59.15%，總氮和有機氮的含量總體偏高；在各支流的源頭，水質(zhì)受人為影響較小，而在城鎮(zhèn)和灌區(qū)的附近，水質(zhì)受人為地影響較大。就目前來看，鄱陽湖的富營養(yǎng)化現(xiàn)象并不明顯，但是若改變其獨特的水文條件，可能會加劇富營養(yǎng)化現(xiàn)象的發(fā)生。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 為了全面地了解鄱陽湖流域有機氮的來源和含量特征，并揭示出有機氮對鄱陽湖水環(huán)境，特別是富營養(yǎng)化的貢獻；并依據(jù)溶解性有機氮同總氮的關系間接評估整個鄱陽湖流域受人為因素影響的大小。 1） 通過調(diào)查結果，介紹鄱陽湖氮元素及其溶解性有機氮的來源及其性質(zhì)；2） 分析了整個鄱陽湖流域有機氮的含量，評估其對于湖泊水環(huán)境的影響；3） 依據(jù)整個鄱陽湖流域DON/TN的值，說明其污染狀況以及受人為因素影響的大小。
科學性、先進性及獨特之處
- 在樣品的代表性與數(shù)據(jù)的可靠性及其研究的方法上都具有科學的依據(jù)。以建設鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)為背景具有先進性。作品的研究思路獨樹一幟，打破傳統(tǒng)的由總氮和總磷評價湖泊富營養(yǎng)化的方法，從有機氮方面重新審視鄱陽湖的富營養(yǎng)化問題，評價出鄱陽湖流域受人為影響的程度并分析其原因。所有研究方法均參考了大量文獻資料，在創(chuàng)新的同時又不缺乏科學性。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 由于溶解性有機物中的碳元素能提供新陳代謝所需的能量，而且生物活性高的DON比DIN更利于微生物的新陳代謝，因此，DON是湖泊富營養(yǎng)化的一個重要貢獻者。因此，研究DON對于湖泊富營養(yǎng)化有很重大的意義。在未受人類影響的水體中的DON對整個水體中氮的貢獻與被人為污染的水體有很大差異，未受人類影響的水體DON的貢獻相對較大，依據(jù)這一觀點評價出鄱陽湖流域受人為影響的程度，了解整體的水質(zhì)狀況，準確且方便。
學術論文摘要
- 摘要：本文通過2010年對鄱陽湖流域的一次大規(guī)模采樣，監(jiān)測整個鄱陽湖流域的有機氮的含量；分析了有機氮的來源；根據(jù)DON對總氮的貢獻率，對整個流域水體受人為影響的程度進行了評估；并結合有機氮評價了鄱陽湖富營養(yǎng)化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的。結果顯示，鄱陽湖流域DON來源廣泛，DON的平均值為0.8909mg/L，DON對總氮的貢獻平均為47.41%；鄱陽湖區(qū)DON的平均值為1.3203mg/L，有機氮的貢獻率為59.15%，總氮和有機氮的含量總體偏高；在各支流的源頭，水質(zhì)受人為地影響較小，而在城鎮(zhèn)和灌區(qū)的附近，水質(zhì)受人為地影響較大。就目前來看，鄱陽湖的富營養(yǎng)化現(xiàn)象并不明顯，但是若改變其獨特的水文條件，可能會加劇富營養(yǎng)化現(xiàn)象的發(fā)生。
獲獎情況
- 南昌大學課外學術科技作品競賽特等獎
鑒定結果
- 無
參考文獻
- ［1］ ANTIA N J, HARRISON P J, OLIVEIRA L. The role of dissolved organic nitrogen in phytoplankton nutrition, cell biology and ecology [J]. Phycologia, 1991, 30:1-89. ［2］ BRONK D A, SEE J H, BRADLEY P, et al. DON as a source of bioavailable nitrogen for phytoplankton[J]. Biogeosciences Discuss,2006, 3:1247-1277. ［3］ PEHLIVANOGLU-MANTAS E, SEDLAK D L. Wastewater-derived dissolved organic nitrogen: analytical methods, characterization, and effects—a review[J]. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2006, 36(3): 261-285. ［4］Wiegner T N , Seitzinger S P , Glibert P M , Bronk D A. Bio2 availability of dissolved organic nitrogen and carbon from nine rivers in t he eastern United States [J]. Aquatic Microbial Ecology, 2006,43:277-287. ［5］Seitzinger S P , Sanders R W, Styles R. Bioavailability of DON f rom natural and ant hropogenic sources to estuarine plankton [J]. Limnology and Oceanography,2002,47(2):353-366.
同類課題研究水平概述
- 研究現(xiàn)狀 可溶性有機氮,最初被認為主要由能夠抗生物降解以及不能作為浮游植物和細菌氮源的惰性化合物組成。因此, 很少有研究河流DON 的相關報道。直到1980 年,Antia 提到DON 在水體初級生產(chǎn)力中的重要性,才受到學術界對水體中DON 的重視。但是,針對水體DON 的早期研究主要集中于海洋。直至最近10 年,河流的DON 研究才受到廣泛的關注。至今,DON 已被作為河流氮流失的一個主要指標。 目前已有氮循環(huán)的概念和模型均建立在無機態(tài)氮是森林生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)最主要的假設上, 因此可溶性有機氮(DON) 的研究一直沒有受到人們的重視。近20 年來出于對可溶性有機物(DOM)的關注,科學家們對森林土壤(特別是溫帶林) 中DON 的來源、動態(tài)調(diào)節(jié)、流量等方面作了一些研究, 但總體上人們對DON 的了解甚少。研究表明DON 在氮的礦化與固持中占有重要的地位,但是DON 與其他形態(tài)的氮在礦化中的相關性數(shù)據(jù)相當缺乏。有關DON 在土壤中的動態(tài)報道的結論很多是相互矛盾。由于水文過程的差異,在野外與室內(nèi)研究有關DON 影響因素時常得不到一致甚至是相反的結果。在野外條件下,土壤層的水文變化可能比生物因素對DON 的調(diào)節(jié)更為重要。因而,在室內(nèi)研究得出的結果有待于在室外條件下進一步驗證。此外,目前對不同土地利用方式和不同氣候帶中森林土壤DON 形成及對環(huán)境條件的變化的反應不太清楚。對DON 組成及性質(zhì)的分析也遠遠落后于對可溶性有機物的研究。有關DON 的生態(tài)學意義還不清楚。國內(nèi)少數(shù)研究者最近對河流及土壤可溶性有機物的環(huán)境效應做了一些報道,但有關DON 的研究工作還沒有開展起來。 傳統(tǒng)方法通過分析河流DON 濃度與生物活性并結合水化學特征來判斷DON 來源與性質(zhì)。但DON 來源的多樣性,點源和非點源的混合出現(xiàn)以及氮循環(huán)中復雜的物理、化學作用、生物轉化過程,導致傳統(tǒng)方法得到的結果較為粗糙。為此,研究者相繼應用DON 氮同位素方法來研究河流DON 的來源和循環(huán)過程。
