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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
溶解性有機(jī)氮在水體水質(zhì)中的應(yīng)用研究——以鄱陽(yáng)湖流域?yàn)槔?
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
全面地了解鄱陽(yáng)湖流域有機(jī)氮的來(lái)源和含量特征，并揭示出有機(jī)氮對(duì)鄱陽(yáng)湖水環(huán)境，特別是富營(yíng)養(yǎng)化的貢獻(xiàn)；并依據(jù)溶解性有機(jī)氮同總氮的關(guān)系間接評(píng)估整個(gè)鄱陽(yáng)湖流域受人為因素影響的大小。
詳細(xì)介紹：
本文通過(guò)2010年對(duì)鄱陽(yáng)湖流域的一次大規(guī)模采樣，監(jiān)測(cè)整個(gè)鄱陽(yáng)湖流域的有機(jī)氮的含量；分析了有機(jī)氮的來(lái)源；根據(jù)DON對(duì)總氮的貢獻(xiàn)率，對(duì)整個(gè)流域水體受人為影響的程度進(jìn)行了評(píng)估；并結(jié)合有機(jī)氮評(píng)價(jià)了鄱陽(yáng)湖富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)果顯示，鄱陽(yáng)湖流域DON來(lái)源廣泛，DON的平均值為0.8909mg/L，DON對(duì)總氮的貢獻(xiàn)平均為47.41%；鄱陽(yáng)湖區(qū)DON的平均值為1.3203mg/L，有機(jī)氮的貢獻(xiàn)率為59.15%，總氮和有機(jī)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(lái)看，鄱陽(yáng)湖的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象并不明顯，但是若改變其獨(dú)特的水文條件，可能會(huì)加劇富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象的發(fā)生。

作品專(zhuān)業(yè)信息

撰寫(xiě)目的和基本思路

為了全面地了解鄱陽(yáng)湖流域有機(jī)氮的來(lái)源和含量特征，并揭示出有機(jī)氮對(duì)鄱陽(yáng)湖水環(huán)境，特別是富營(yíng)養(yǎng)化的貢獻(xiàn)；并依據(jù)溶解性有機(jī)氮同總氮的關(guān)系間接評(píng)估整個(gè)鄱陽(yáng)湖流域受人為因素影響的大小。 1） 通過(guò)調(diào)查結(jié)果，介紹鄱陽(yáng)湖氮元素及其溶解性有機(jī)氮的來(lái)源及其性質(zhì)；2） 分析了整個(gè)鄱陽(yáng)湖流域有機(jī)氮的含量，評(píng)估其對(duì)于湖泊水環(huán)境的影響；3） 依據(jù)整個(gè)鄱陽(yáng)湖流域DON/TN的值，說(shuō)明其污染狀況以及受人為因素影響的大小。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)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(xué)的依據(jù)。以建設(shè)鄱陽(yáng)湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)為背景具有先進(jìn)性。作品的研究思路獨(dú)樹(shù)一幟，打破傳統(tǒng)的由總氮和總磷評(píng)價(jià)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的方法，從有機(jī)氮方面重新審視鄱陽(yáng)湖的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題，評(píng)價(jià)出鄱陽(yáng)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(xiàn)資料，在創(chuàng)新的同時(shí)又不缺乏科學(xué)性。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

由于溶解性有機(jī)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(yíng)養(yǎng)化的一個(gè)重要貢獻(xiàn)者。因此，研究DON對(duì)于湖泊富營(yíng)養(yǎng)化有很重大的意義。在未受人類(lèi)影響的水體中的DON對(duì)整個(gè)水體中氮的貢獻(xiàn)與被人為污染的水體有很大差異，未受人類(lèi)影響的水體DON的貢獻(xiàn)相對(duì)較大，依據(jù)這一觀點(diǎn)評(píng)價(jià)出鄱陽(yáng)湖流域受人為影響的程度，了解整體的水質(zhì)狀況，準(zhǔn)確且方便。

學(xué)術(shù)論文摘要

摘要：本文通過(guò)2010年對(duì)鄱陽(yáng)湖流域的一次大規(guī)模采樣，監(jiān)測(cè)整個(gè)鄱陽(yáng)湖流域的有機(jī)氮的含量；分析了有機(jī)氮的來(lái)源；根據(jù)DON對(duì)總氮的貢獻(xiàn)率，對(duì)整個(gè)流域水體受人為影響的程度進(jìn)行了評(píng)估；并結(jié)合有機(jī)氮評(píng)價(jià)了鄱陽(yáng)湖富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的。結(jié)果顯示，鄱陽(yáng)湖流域DON來(lái)源廣泛，DON的平均值為0.8909mg/L，DON對(duì)總氮的貢獻(xiàn)平均為47.41%；鄱陽(yáng)湖區(qū)DON的平均值為1.3203mg/L，有機(jī)氮的貢獻(xiàn)率為59.15%，總氮和有機(jī)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(lái)看，鄱陽(yáng)湖的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象并不明顯，但是若改變其獨(dú)特的水文條件，可能會(huì)加劇富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象的發(fā)生。

獲獎(jiǎng)情況

南昌大學(xué)課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽特等獎(jiǎng)

鑒定結(jié)果

無(wú)

參考文獻(xiàn)

［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(lèi)課題研究水平概述

研究現(xiàn)狀 可溶性有機(jī)氮,最初被認(rèn)為主要由能夠抗生物降解以及不能作為浮游植物和細(xì)菌氮源的惰性化合物組成。因此, 很少有研究河流DON 的相關(guān)報(bào)道。直到1980 年,Antia 提到DON 在水體初級(jí)生產(chǎn)力中的重要性,才受到學(xué)術(shù)界對(duì)水體中DON 的重視。但是,針對(duì)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(guān)注。至今,DON 已被作為河流氮流失的一個(gè)主要指標(biāo)。 目前已有氮循環(huán)的概念和模型均建立在無(wú)機(jī)態(tài)氮是森林生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)最主要的假設(shè)上, 因此可溶性有機(jī)氮(DON) 的研究一直沒(méi)有受到人們的重視。近20 年來(lái)出于對(duì)可溶性有機(jī)物(DOM)的關(guān)注,科學(xué)家們對(duì)森林土壤(特別是溫帶林) 中DON 的來(lái)源、動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)、流量等方面作了一些研究, 但總體上人們對(duì)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(guān)性數(shù)據(jù)相當(dāng)缺乏。有關(guān)DON 在土壤中的動(dòng)態(tài)報(bào)道的結(jié)論很多是相互矛盾。由于水文過(guò)程的差異,在野外與室內(nèi)研究有關(guān)DON 影響因素時(shí)常得不到一致甚至是相反的結(jié)果。在野外條件下,土壤層的水文變化可能比生物因素對(duì)DON 的調(diào)節(jié)更為重要。因而,在室內(nèi)研究得出的結(jié)果有待于在室外條件下進(jìn)一步驗(yàn)證。此外,目前對(duì)不同土地利用方式和不同氣候帶中森林土壤DON 形成及對(duì)環(huán)境條件的變化的反應(yīng)不太清楚。對(duì)DON 組成及性質(zhì)的分析也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于對(duì)可溶性有機(jī)物的研究。有關(guān)DON 的生態(tài)學(xué)意義還不清楚。國(guó)內(nèi)少數(shù)研究者最近對(duì)河流及土壤可溶性有機(jī)物的環(huán)境效應(yīng)做了一些報(bào)道,但有關(guān)DON 的研究工作還沒(méi)有開(kāi)展起來(lái)。 傳統(tǒng)方法通過(guò)分析河流DON 濃度與生物活性并結(jié)合水化學(xué)特征來(lái)判斷DON 來(lái)源與性質(zhì)。但DON 來(lái)源的多樣性,點(diǎn)源和非點(diǎn)源的混合出現(xiàn)以及氮循環(huán)中復(fù)雜的物理、化學(xué)作用、生物轉(zhuǎn)化過(guò)程,導(dǎo)致傳統(tǒng)方法得到的結(jié)果較為粗糙。為此,研究者相繼應(yīng)用DON 氮同位素方法來(lái)研究河流DON 的來(lái)源和循環(huán)過(guò)程。
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