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陆地高分辨率水文—生物地球化学过程CNMM-DNDC三维模型的研发及应用进展
1
作者 郑循华 李思琪 +7 位作者 张伟 刘春岩 姚志生 韩圣慧 王睿 王凯 陈笑 李勇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期92-107,共16页
CNMM-DNDC模型是本文作者团队研发的陆地高分辨率水文—生物地球化学过程三维模型。本文系统介绍了建模背景和理念、核心过程和模型特点、模拟功能和观测验证、多尺度区域或流域初步应用以及未来发展展望。自2018年刊发首个版本以来,该... CNMM-DNDC模型是本文作者团队研发的陆地高分辨率水文—生物地球化学过程三维模型。本文系统介绍了建模背景和理念、核心过程和模型特点、模拟功能和观测验证、多尺度区域或流域初步应用以及未来发展展望。自2018年刊发首个版本以来,该模型经过了多方面科学过程改进和模拟功能扩展,在元素化学反应、物质相变和机械迁移等基本物理、化学、生物过程层面,完成了对陆地表层系统碳氮磷水循环全耦合的精细刻画。迄今开展的观测验证表明,CNMM-DNDC模型基本普适于不同生物气候带(从热带到寒区多年冻土地带)的流域或区域长时间序列“三高”(时间、空间和过程高分辨率)综合模拟,实现对陆地生态系统的碳、氮、磷、水三维运移、水土流失、水力驱动溶解态和颗粒态碳氮磷横向迁移、碳氮温室气体和污染气体排放、生态系统生产力、水分蒸散发和水分能量平衡等众多可持续发展目标表征变量的预测。该模型广泛推广应用于多尺度区域或流域的复杂过程虚拟科学试验研究和服务于面向生态环境建设与减污降碳的优化调控决策,可望为协同落实联合国多个可持续发展目标提供先进的数值模拟技术支撑。 展开更多
关键词 碳氮磷水循环全耦合模拟 水文—生物地球化学过程模型 CNMM-DNDC模型 联合国可持续发展目标
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硅的生物地球化学过程的研究动态 被引量：25
2
作者 杨东方 高振会 +2 位作者 陈豫 刘展 丁德文 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期39-42,共4页
关键词 硅藻 生物地球化学过程 硅 海洋 生态系统
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深水人工湖环境生物地球化学过程研究：以贵州红枫湖-百花湖为例 被引量：25
3
作者 万国江 万恩源 +5 位作者 陈敬安 WanXi BaiZG 吴丰昌 王仕禄 王敬富 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期262-270,共9页
红枫湖和百花湖地处长江支流乌江水系猫跳河流域,位于黔中人为活动高强度地区,具低纬度-高海拔的地理区位;是河道型梯级开发的人工湖,具碳酸盐岩的地质背景、水寄宿时间小、水深变幅大、水体多功能、农区与覆水区镶嵌等重要特征。红枫... 红枫湖和百花湖地处长江支流乌江水系猫跳河流域,位于黔中人为活动高强度地区,具低纬度-高海拔的地理区位;是河道型梯级开发的人工湖,具碳酸盐岩的地质背景、水寄宿时间小、水深变幅大、水体多功能、农区与覆水区镶嵌等重要特征。红枫湖表层沉积物Pb稳定同位素组成表明其污染具多源特征;剖析百花湖-红枫湖"突发性"水质恶化相互关联水质指标表明"湖泊黑潮"是特定季节、特殊气候条件下,沉积有机质生物氧化作用的耦合;脱氮过程受阻的pH控制导致亚硝酸根浓度增高;维护该湖泊水系环境质量需预防工业污染、流域侵蚀、生活污染并综合治理湖区。 展开更多
关键词 深水人工湖 沉积物-水界面 环境生物地球化学过程 红枫湖 百花湖
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湖泊水体中氮的生物地球化学过程及其生态学意义 被引量：15
4
作者 张亚平 万宇 +2 位作者 聂青 阮晓红 王子健 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期5-15,共11页
通过大量文献资料和实际数据分析,讨论了浅水型湖泊水体中氮的生物地球化学过程及其生态学意义.以太湖流域为例,采用入湖河流多年水文和水质监测数据,分析了流域内氮的主要来源、不同来源的相对贡献及入湖通量的年变化规律.利用氮形态... 通过大量文献资料和实际数据分析,讨论了浅水型湖泊水体中氮的生物地球化学过程及其生态学意义.以太湖流域为例,采用入湖河流多年水文和水质监测数据,分析了流域内氮的主要来源、不同来源的相对贡献及入湖通量的年变化规律.利用氮形态转化的文献资料,讨论了入湖河流、湖泊水体和沉积物环境氮的形态转化过程及控制形态转化的物理化学条件.结合湖泊富营养化机制,讨论了氮的湖相循环及氮、氮磷比对藻类的限制性作用.围绕湖泊富营养化中氮的生物地球化学过程及其生态学意义,提出未来需要重点解决的关键科学问题. 展开更多
关键词 氮 污染负荷 通量 形态 富营养化 生物地球化学过程
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中国海洋生物地球化学过程研究的最新进展 被引量：11
5
作者 宋金明 徐亚岩 +2 位作者 张英 李学刚 袁华茂 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期69-77,共9页
关键词 海洋生物地球化学 过程研究 生物地球化学过程 中国 全球生态系统 食物链结构 组成部分 地球系统 全球气候 全球变化
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^(15)N示踪技术在湿地氮素生物地球化学过程研究中的应用进展 被引量：14
6
作者 孙志高 刘景双 +1 位作者 于君宝 王金达 《地理科学》 CSCD 北大核心 2005年第6期762-768,共7页
稳定性同位素技术是现代生态学研究中的一门应用技术,它几乎在生态学研究的各个领域都有着广泛的应用。其中15N技术由于具有示踪和区分氮素物质的源与去向等优越性而在生态系统氮循环研究中发挥了极为重要的作用。文章主要从湿地氮素的... 稳定性同位素技术是现代生态学研究中的一门应用技术,它几乎在生态学研究的各个领域都有着广泛的应用。其中15N技术由于具有示踪和区分氮素物质的源与去向等优越性而在生态系统氮循环研究中发挥了极为重要的作用。文章主要从湿地氮素的输入过程、转化过程以及归趋过程三方面综述了该技术在当前国内外湿地氮素生物地球化学过程研究中的应用进展,特别指出当前基于该技术的湿地氮素生物地球化学过程研究尚缺乏一定的系统性、深入性和广泛性。最后,文章就该技术在湿地氮素生物地球化学过程研究中的应用前景进行了展望研究。 展开更多
关键词 生物地球化学过程 同位素分馏 ^15N示踪技术 湿地
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海洋碳循环研究的关键生物地球化学过程 被引量：23
7
作者 李宁 李学刚 宋金明 《海洋环境科学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期75-80,共6页
主要阐述了海洋碳循环生物地球化学过程研究的主要进展,包括海 气界面CO2 通量过程、溶解—颗粒碳的海洋转化过程、生物固碳与生物泵过程以及河口碳的生物地球化学过程。海—气界面CO2 通量随着海—气界面的扰动程度的变化而变化,而海... 主要阐述了海洋碳循环生物地球化学过程研究的主要进展,包括海 气界面CO2 通量过程、溶解—颗粒碳的海洋转化过程、生物固碳与生物泵过程以及河口碳的生物地球化学过程。海—气界面CO2 通量随着海—气界面的扰动程度的变化而变化,而海—气界面的扰动程度主要由风速决定,各海域的CO2 通量各不相同;溶解 颗粒碳的海洋转化过程则是由海域的初级生产力所决定,是温度的函数,所以受时间和季节更替的影响很大;河口地带由于处在海水和淡水交界面,又有大量河流带来的陆源输入,所以总体碳循环的生物地球化学过程与大洋主体水域不同,碳通量主要由河流带入;生物在海洋碳循环中的作用不可忽视,浮游植物通过光合作用固碳,而浮游动物在垂直分布过程中通过取食呼吸和排泄作用使碳进行垂直迁移。 展开更多
关键词 生物地球化学过程 碳循环 海洋 研究进展
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潮滩湿地N、P生物地球化学过程研究 被引量：21
8
作者 高建华 欧维新 杨桂山 《湿地科学》 CSCD 2004年第3期220-227,共8页
潮滩湿地是一种特殊类型的海岸湿地,其生态系统表生环境生物地球化学过程以及特殊生态与生物多样性保护的基础研究已经日益成为海岸生态系统相关研究的热点问题之一。由于其独特的演化过程、地理位置、地理环境、和所受的动力条件,使N、... 潮滩湿地是一种特殊类型的海岸湿地,其生态系统表生环境生物地球化学过程以及特殊生态与生物多样性保护的基础研究已经日益成为海岸生态系统相关研究的热点问题之一。由于其独特的演化过程、地理位置、地理环境、和所受的动力条件,使N、P在其生态系统内的生物地球化学过程不同于其他湿地类型。通过对潮滩湿地N、P生物地球化学循环特点和循环过程、盐沼植物在N、P生物地球化学循环中的作用以及潮滩湿地生态系统N、P的输入和输出等几个问题进行了概述,分析了当前国内外潮滩湿地N、P生物地球化学过程的研究特点和存在问题,提出了今后相关问题的主要研究趋势。 展开更多
关键词 潮滩 生物地球化学过程 湿地类型 动力条件 海岸湿地 盐沼 演化过程 湿地生态系统 生物多样性保护 环境生物
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微电极测量系统在湖泊沉积物-水界面生物地球化学过程研究中的应用 被引量：11
9
作者 王敬富 陈敬安 +3 位作者 曾艳 杨永琼 杨海全 计永雪 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期65-70,共6页
本文利用微电极测量系统对高原深水型湖泊红枫湖沉积物-水界面O2和H2S的微剖面分布进行了高分辨率研究。结果表明,红枫湖北湖中部和大坝沉积物-水界面扩散边界层厚度约为0.7mm,O2的扩散通量(J)分别为5.80和7.65mmol·m-2·d-1,O... 本文利用微电极测量系统对高原深水型湖泊红枫湖沉积物-水界面O2和H2S的微剖面分布进行了高分辨率研究。结果表明,红枫湖北湖中部和大坝沉积物-水界面扩散边界层厚度约为0.7mm,O2的扩散通量(J)分别为5.80和7.65mmol·m-2·d-1,O2的渗透深度分别为3.6±0.3mm和3.4±0.9mm,H2S的剖面变化主要受沉积物组成、O2消耗速率和硫酸盐还原菌(SRB)分布的影响。微电极测量系统具有原位测定、时空分辨率高、数据可靠性好等优点,在湖泊沉积物-水界面微尺度生物地球化学过程和驱动机制研究方面可发挥重要作用。 展开更多
关键词 微电极技术 沉积物-水界面 生物地球化学过程
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海洋沉积物中氮的生物地球化学过程(英) 被引量：3
10
作者 吕晓霞 宋金明 +1 位作者 袁华茂 李学刚 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2002年第2期148-156,共9页
主要阐述海洋沉积物中氮的存在形式与分布、氮的早期成岩和去营养化作用、硝化和反硝化作用以及氮与生物特定种群的关系等,探讨了影响海洋沉积物中的氮循环的主要因素,分析了海洋沉积物中的氮与生态系的关系,以期对研究氮的海洋生物地... 主要阐述海洋沉积物中氮的存在形式与分布、氮的早期成岩和去营养化作用、硝化和反硝化作用以及氮与生物特定种群的关系等,探讨了影响海洋沉积物中的氮循环的主要因素,分析了海洋沉积物中的氮与生态系的关系,以期对研究氮的海洋生物地球化学过程有所帮助。 展开更多
关键词 氮 海洋沉积物 生物地球化学过程 早期成岩作用 去营养化作用 硝化作用
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岩溶区河流水化学昼夜变化与生物地球化学过程 被引量：15
11
作者 章程 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-8,共8页
河流水化学昼夜动态变化的研究有助于揭示水体中相对快速的生物地球化学过程（河流内过程）,同时也有助于判别上游补给区流域过程。已有的研究表明生物过程（光合作用与呼吸作用）、地球化学过程（碳酸盐平衡、碳酸钙沉积）是控制河流pH... 河流水化学昼夜动态变化的研究有助于揭示水体中相对快速的生物地球化学过程（河流内过程）,同时也有助于判别上游补给区流域过程。已有的研究表明生物过程（光合作用与呼吸作用）、地球化学过程（碳酸盐平衡、碳酸钙沉积）是控制河流pH、SpC、Ca^2＋和HCO3^-含量昼夜变化的主要因素。不同级别、类型及河床微环境均会对水化学昼夜变化产生影响,与气温密切相关的光合作用是产生河水pH值和DO昼夜变化的主控因素。在偏碱性与富含钙离子的岩溶河流,有机体的钙化作用与酸分泌可能对光合作用具有重要作用,从而导致水体中Ca^2＋和HCO3^-出现白天下降-夜间回升的昼夜动态变化,下降幅度达20%～30%。水生植物通过光合作用产生DIC（主要为HCO3^-）的原位沉降,是真正意义上的净碳汇。昼夜生物地球化学循环及效应研究有助于全面认识岩溶区碳循环特征及岩溶含水层源汇关系,尤其是岩溶碳汇稳定性与净碳汇估算;同时对长时间尺度河流监测计划的制定具有重要意义。 展开更多
关键词 河流 水化学昼夜变化 生物地球化学过程 岩溶 碳汇效应
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海洋环境有机磷酸酯的来源、分布与生物地球化学过程 被引量：2
12
作者 马玉欣 罗雨晨 蔡明红 《应用海洋学学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期533-542,共10页
继多种溴代阻燃剂加入《斯德哥尔摩公约》持久性有机污染物黑名单后,有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)作为替代品,生产和使用量日益增加。研究表明OPEs可通过大气长距离传输、河流输运等方式进入海洋环境,并对海洋生态系统产生... 继多种溴代阻燃剂加入《斯德哥尔摩公约》持久性有机污染物黑名单后,有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)作为替代品,生产和使用量日益增加。研究表明OPEs可通过大气长距离传输、河流输运等方式进入海洋环境,并对海洋生态系统产生一定风险。本文详细梳理了海洋大气、水体和沉积物介质,以及海洋生物体中OPEs的含量水平和分布特征,并探讨了OPEs的海气交换、大气沉降、洋流输运等物理过程,以及生物富集与转化、生物泵耦合和微生物降解等生物地球化学过程。考虑到OPEs仍在大量生产和使用并将持续进入海洋环境,系统的海洋OPEs连续监测和生态风险评估亟待开展。 展开更多
关键词 海洋化学 有机磷酸酯 海洋环境 生物地球化学过程
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中国近海生物地球化学过程研究的新突破--评《Biogeochemical Processes of Biogenic Elements in China Marginal Seas》英文版专著 被引量：1
13
作者 石学法 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期101-101,共1页
关键词 Elements 生物地球化学过程 学术专著 中国近海 SEAS 中国科学院海洋研究所 英文 出版发行
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生物地球物理:地球物理方法在研究生物地球化学过程中的应用和发展
14
作者 张弛 董毅 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2718-2729,共12页
微生物广泛参与了其所处地质环境的物理和化学性质改造过程.监控微生物与地质介质之间相互作用的过程并了解其机制对近地面环境工程中土壤及地下水污染整治等实际应用有着至关重要的作用.地球物理勘测成像技术不仅能够在传统应用中测量... 微生物广泛参与了其所处地质环境的物理和化学性质改造过程.监控微生物与地质介质之间相互作用的过程并了解其机制对近地面环境工程中土壤及地下水污染整治等实际应用有着至关重要的作用.地球物理勘测成像技术不仅能够在传统应用中测量和表征地表以下的物理特性变化,大量直接有效的证据表明这些方法还可以捕获孔隙介质中的生物地球化学变化的动态过程,包括监测微生物、微生物活动以及它们与矿物之间的相互作用.生物地球物理(Biogeophysics)作为勘探地球物理的一个新兴分支学科,包含了微生物学、生物地球科学以及地球物理勘测等多个学科,侧重于研究微生物与地质介质相互作用对地球物理场的影响.过去十几年在生物地球物理领域的研究充分表明和验证了地球物理勘测方法的独特优点(最小化侵入、时空连续及跨尺度运用),并为将传统勘测方法用于探索跨时间空间各尺度的地下生物地球化学动态过程提供了理论及实验依据.本篇综述将系统介绍生物地球物理学科的理论背景、发展和研究前沿.首先讨论微生物及其活动引起的孔隙介质中物理化学性质的变化.其次,将侧重于探讨微生物活动对包括地电法、电磁法、探地雷达以及地震法等不同地球物理场的响应.最后将讨论生物地球物理领域的机遇、挑战和潜在应用. 展开更多
关键词 生物地球物理 地球物理勘测方法 微生物过程 生物地球化学过程 微生物矿物相互作用
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人类活动加剧了对近岸及海洋水域生物地球化学过程的影响
15
作者 沙晨燕 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期583-583,共1页
海洋在全球生物地球化学的碳、氮、磷、硅和其他化学元素和化合物等循环中起着重要作用.化石燃烧、农业活动和气候变化愈发影响了海洋化学、地域性滨岸以及全球海洋水体.人类是最大的影响是无机碳、营养盐和可溶性氧,它们之间互相关联... 海洋在全球生物地球化学的碳、氮、磷、硅和其他化学元素和化合物等循环中起着重要作用.化石燃烧、农业活动和气候变化愈发影响了海洋化学、地域性滨岸以及全球海洋水体.人类是最大的影响是无机碳、营养盐和可溶性氧,它们之间互相关联并影响到生物生产力.因工业产物的生产、迁移以及大量持久性有机化合物和痕量金属,特别是汞、铅和铁的释放到环境中,所以海洋水体中化学性质的改变表现得尤为明显. 展开更多
关键词 生物地球化学过程 海洋水域 人类活动 生物生产力 有机化合物 近岸 海洋水体 化学元素
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海洋储碳机制及相关生物地球化学过程研究策略 被引量：15
16
作者 焦念志 戴民汉 +2 位作者 翦知湣 王晓雪 张锐 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第15期1600-1606,共7页
1碳中和国家战略需要海洋负排放支撑工业革命以来,人类活动导致大气CO_(2)激增,加剧了气候变化,引发一系列社会、经济和环境问题.第75届联合国大会以来,习近平总书记在一系列重大场合多次强调,我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,... 1碳中和国家战略需要海洋负排放支撑工业革命以来,人类活动导致大气CO_(2)激增,加剧了气候变化,引发一系列社会、经济和环境问题.第75届联合国大会以来,习近平总书记在一系列重大场合多次强调,我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和.这个重大举措不仅大大提升了我国的国际话语权,也吹响了我国科技-产业-政策联合攻关的“集结号”. 展开更多
关键词 碳中和 二氧化碳排放 生物地球化学过程 国际话语权 联合国大会 气候变化 重大举措 工业革命
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超深渊生境特征及生物地球化学过程研究进展 被引量：5
17
作者 李栋 赵军 +7 位作者 刘诚刚 孙承君 陈建芳 潘建明 杨志 王奎 韩正兵 于培松 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S2期162-178,共17页
海沟等超深渊环境具备独特的"V"形地质构造、水动力环境及物质循环和能量流动体系,具有相比其他大洋环境更高的有机碳等生源要素的沉降通量和储碳效率,是海洋初级生产的巨大"捕获器"和有机碳的沉积汇,并作为连接深... 海沟等超深渊环境具备独特的"V"形地质构造、水动力环境及物质循环和能量流动体系,具有相比其他大洋环境更高的有机碳等生源要素的沉降通量和储碳效率,是海洋初级生产的巨大"捕获器"和有机碳的沉积汇,并作为连接深部生物圈与海洋的窗口和通道,在海洋和全球碳循环中扮演重要角色.对超深渊带的形成、分布、生境特征、内部碳循环、在全球碳循环中的潜在重要性及其对全球气候变化的可能响应进行了描述,重点从"物理水文—化学沉积环境—生物活动"耦合的角度,探讨独特生境特征影响下超深渊带中生源要素的生物地球化学过程,并对今后的发展趋势进行展望. 展开更多
关键词 超深渊带 生境特征 生物地球化学过程 有机碳 碳循环 构造
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极地冰下生物地球化学过程研究进展 被引量：1
18
作者 马红梅 孙波 +3 位作者 姜苏 安春雷 史贵涛 李院生 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期147-153,共7页
已有的研究结果表明:极地冰下存在生命活动的证据。生物地球化学过程以其独特的视角,从生物学和地球化学学科交叉的角度,对于诠释冰下环境微生物生存及其对全球气候的影响提供了一条新途径。目前对于冰下生命的研究多集中在温型冰川和... 已有的研究结果表明:极地冰下存在生命活动的证据。生物地球化学过程以其独特的视角,从生物学和地球化学学科交叉的角度,对于诠释冰下环境微生物生存及其对全球气候的影响提供了一条新途径。目前对于冰下生命的研究多集中在温型冰川和多温型冰川,关于冷型冰川冰下环境的生物起源、生存条件、能源转化方式和生物体的空间分布特征及种属关系等研究均还处在起步阶段。在简要阐述冰下化学风化机理发展历程的基础上,对近年应用生物地球化学过程研究极地冰下环境的研究成果进行总结和分析。此外,针对该领域目前研究上的空白和热点,分别对利用生物地球化学过程研究冰下环境微生物生存和繁衍,冰下温室气体释放,重大古气候事件探索及星际生命探索等科学命题进行展望。 展开更多
关键词 极地冰下环境 生物地球化学过程 全球气候
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森林生态系统汞的生物地球化学过程 被引量：12
19
作者 王训 袁巍 冯新斌 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第9期970-980,共11页
森林系统占全球陆地总面积的31%,是全球生物地球化学循环最活跃的地区之一。认识森林系统汞的生物地球化学过程对确立大气-森林系统汞的相关归趋,及进一步定量分析全球汞的生物地球化学循环过程至关重要。然而,当前森林系统在全球大气... 森林系统占全球陆地总面积的31%,是全球生物地球化学循环最活跃的地区之一。认识森林系统汞的生物地球化学过程对确立大气-森林系统汞的相关归趋,及进一步定量分析全球汞的生物地球化学循环过程至关重要。然而,当前森林系统在全球大气汞的循环中的角色认识还不清楚,即无法确定森林系统是大气汞的汇还是源。本文基于森林系统汞的质量平衡、土壤汞的累积过程及汞的同位素地球化学的研究,阐述了当前关于汞在全球森林生态系统多介质间汞的相互耦合作用过程及其迁移转化规律的认识。在此基础上,针对当前森林系统汞的生物地球化学过程研究的关键科学问题,提出了未来该领域的研究重点和方向。 展开更多
关键词 森林系统 汞的生物地球化学过程 质量平衡 汞同位素
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重庆市老龙洞地下河流域硝酸盐来源和生物地球化学过程的识别 被引量：7
20
作者 王雨旸 杨平恒 张洁茹 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期4470-4479,共10页
为明确城市地区岩溶地下水系统硝酸盐污染来源和生物地球化学过程,于2019年7月至2020年10月期间,采集了重庆市老龙洞地下河流域内的污水、井水和地下河水,测定其水化学和硝酸盐氮氧双同位素值(δ^(15)N-NO^(-)_(3)和δ^(18)O-NO^(-)_(3... 为明确城市地区岩溶地下水系统硝酸盐污染来源和生物地球化学过程,于2019年7月至2020年10月期间,采集了重庆市老龙洞地下河流域内的污水、井水和地下河水,测定其水化学和硝酸盐氮氧双同位素值(δ^(15)N-NO^(-)_(3)和δ^(18)O-NO^(-)_(3)).结果表明:(1)污水的δ^(15)N-NO^(-)_(3)和δ^(18)O-NO^(-)_(3)分别介于-3.3‰~14.6‰和-5.2‰~20.6‰之间,说明污水中的硝酸盐主要来源于生活污水排放及化肥渗漏;井水的δ^(15)N-NO^(-)_(3)和δ^(18)O-NO^(-)_(3)分别介于3.1‰~12.6‰和2.9‰~8.9‰之间,说明井水中的硝酸盐主要来自于粪肥及土壤有机氮矿化分解;地下河水中的δ^(15)N-NO^(-)_(3)和δ^(18)O-NO^(-)_(3)分别介于5.6‰~28.6‰和-2.0‰~15.7‰之间,说明市政污水以及农田中施用的粪肥是地下河水中主要的硝酸盐来源.(2)基于MixSIAR模型计算得出,粪肥污水是地下河水中硝酸盐的主要贡献源,贡献占比为89.1%,土壤有机氮、化肥和大气降水贡献率分别为4.4%、3.4%和3.1%.(3)流域内的COD∶ρ(NO^(-)_(3))由低到高依次为:井水(0.14~5.15)、地下河水(0.50~9.36)和污水(4.08~89.50).仅有50%井水样品的COD∶ρ(NO^(-)_(3))略高于反硝化发生的化学计量比最低限(0.65),说明COD可能不足以支撑井水中发生反硝化,井水中的硝酸盐氮氧双同位素未发生明显富集,验证了井水中未发生反硝化作用;90%地下河水样品的COD∶ρ(NO^(-)_(3))高于0.65,硝酸盐氮氧双同位素同步富集,δ^(15)N∶δ^(18)O为1.8,介于反硝化发生时的1.3~2.1,说明地下河水在流动过程中发生了反硝化作用;所有污水样品的COD∶ρ(NO^(-)_(3))远高于0.65,其中25%污水样品的COD∶ρ(NO^(-)_(3))高于发生异化还原为铵(DNRA)的优势化学计量比(29.34),δ^(15)N-NO^(-)_(3)和ρ(NH^(+)_(4))∶ρ(NO^(-)_(3))同步升高,表明污水中可能发生了DNRA. 展开更多
关键词 岩溶地下水 硝酸盐 生物地球化学过程 氮氧同位素 城市地区
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