陕西关中地区大气氮湿沉降通量的动态变化

为了对陕西关中地区大气氮沉降量进行估算,2009年11月至2010年10月对西安和杨凌两地进行了为期一年的湿沉降观测。结果表明:监测期内,西安、杨凌两地区年降雨量分别为620.5、532.3 mm,西安ρ(NH+4-N)和ρ(NO-3-N)平均值分别为3.058、2.356mg·L-1,杨凌ρ(NH+4-N)和ρ(NO-3-N)平均值分别为3.990、2.709 mg·L-1;季节变化上,西安监测点ρ(TIN)(总无机氮)和杨凌监测点ρ(NH+4-N)呈现春、冬季高于夏、秋季的趋势,而杨凌监测点ρ(NO-3-N)则呈秋、冬季略高于春、夏季的趋势。西安、杨凌TIN沉降通量分别为24.791、28.894 kg·hm-2,且均以NH+4-N为主导,分别占TIN的67.3%和56.3%。氮素沉降量与降雨量之间呈现正相关趋势,随着降雨量的增加,NH+4-N、NO-3-N和TIN的沉降通量均明显增加。湿沉降输入农田的无机氮占施肥投入的比重相当大,在施肥中应予以考虑。     

闽北果园生态系统大气氮湿沉降研究

研究了2011年3月至2012年2月期间闽北果园生态系统中大气氮素湿沉降浓度、沉降量的变化规律。结果表明:监测期间降水中总氮(TN)、无机氮(TIN)、溶解有机氮(DON)、铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)的平均浓度分别为2.11、1.07、1.04、0.65和0.42 mg/L。湿沉降氮量有明显的季节性变化,春、夏季高,秋、冬季低。TN年沉降量为23.19 kg/hm2,其中NH4+-N、NO3--N和DON年沉降量分别占TN年沉降量的30.60%、20.02%和49.38%。     

陕西省不同生态区大气氮沉降量的初步估算

2008年,对陕西省4个不同生态区5个监测点的干湿沉降输氮量进行为期1年的观测研究,旨在对不同生态区大气氮沉降量进行初步估算。结果表明,2008年各生态区总无机氮(TIN)沉降量在8.25～16.12kg·hm-2之间,其中以地处长城沿线风沙草原生态区的榆林地区最小,渭河谷地农业生态区的杨凌地区最大。榆林、洛川、西安、杨凌以及安康地区NH4+-N沉降量分别为3.10、3.66、8.60、9.14和9.96kg·hm-2,NO3--N沉降量分别为5.15、7.54、6.29、6.98和5.66kg·hm-2,NH4+-N沉降量的不同是造成TIN沉降量之间差异的主要原因。各生态区湿沉降输氮量为6.57～14.43kg·hm-2,干沉降输氮量为1.19～2.74kg·hm-2,均显示出一定的时间变异性。受降雨量影响,湿沉降量在降雨量大的夏秋季较高,降雨量小的冬春季较低;干沉降量则与之相反,可能是由于雨水的冲刷作用和冬春季节扬尘天气较多引起的。     

太原市近郊农田区域大气氮干湿沉降特征

为研究山西省太原市不同农田大气氮干湿沉降输入通量,于2016年6月至2018年5月用雨量器、降水降尘自动采样仪、Delta系统对太原市近郊东阳和阳曲两地氮干湿沉降进行为期2 a的试验。结果表明,东阳和阳曲氮湿沉降量中,NH_4~+-N分别为8.2,7.7 kg/hm~2,NO_3~--N分别为4.7,6.0 kg/hm~2,NH_4~+-N在两地湿沉降中占较大比例;此外,东阳NH_4~+-N湿沉降量是阳曲的1.06倍,而阳曲NO_3~--N湿沉降量是东阳的1.3倍。东阳气态活性氮NH_3和NO_2年均沉降量分别是11.4,3.2 kg/hm~2,依靠重力沉降颗粒物NH_4~+-N和NO_3~--N沉降量之和为2.9 kg/hm~2;阳曲5种大气活性氮NH_3、NO_2、HNO_3、颗粒态NH_4~+、颗粒态NO_3~-年均沉降量分别是6.1,2.9,3.3,2.1,1.4 kg/hm~2,年总沉降量是15.8 kg/hm~2,NH_3在2个农田区大气活性氮干沉降中占较大比例;东阳干沉降中气态NH_3浓度和沉降量是阳曲的1.9倍,阳曲气态HNO_3和NO_2沉降量之和占总干沉降量的40%。总之,东阳大气活性氮主要受农业源影响,阳曲氮沉降受交通运输源影响不可忽视,今后应注意太原市近郊工业及交通运输气体排放对该区域大气活性氮沉降的影响。     

大气湿沉降氮对白溪水库水环境的影响

大气氮沉降是山区大型饮用水库最重要的污染源之一,准确识别大气氮沉降来源、类型、数量及空间分布规律是保障饮用水安全的前提条件。采用样浮标法对白溪水库水环境进行监测并获取有关数据,分析结果揭示了大气湿沉降氮的化学特征、时空分布及通量变化,破解饮用水源经过长期治理后,仍存在氮素超标和水体富营养化之谜,为水资源保护和污染治理提供决策参考。     

基于氮排放数据的中国大陆大气氮素湿沉降量估算

大气氮素湿沉降与氮的排放紧密相关,通过对已知的氮素排放数据与收集的氮素湿沉降实测数据对应分析发现,不同地区氮素的排放与湿沉降之间存在稳定的比值关系.根据这些比值关系,估算了1980-2007年中国大陆氮素湿沉降量,并运用GIS技术进行了大气氮素湿沉降强度和时空分布.结果表明,我国大陆区域氮素湿沉降呈明显的增长趋势,沉降总量由1980年的4.96 Tg增长到2007年的11.80 Tg,单位面积通量分别为516 kg N·km-2·a-1和1 128 kg N·km-2·a-1.氮素湿沉降的空间分布不均,东部、东南沿海地区和中部地区沉降量较高,广大西部地区较低.化学氮肥的施用、燃料的使用和禽畜养殖规模扩大是导致氮湿沉降量增加的主要原因.     

缙云山大气氮湿沉降组成及其变化特征

采用APS-2A型降水降尘自动采集仪,定位收集2012年5-10月重庆缙云山自然保护站的湿沉降数据,分析该地区大气氮湿沉降浓度及沉降的组成、月变化及季节变化.结果表明:1)相对于NO3--N和DON(可溶性有机氮),降雨中NH4+-N的质量浓度较高,说明该地区NH3的排放量较高;2)缙云山地区大气活性氮主要是还原态的N...     

大气氮沉降的研究进展*

 大气氮沉降的增加作为全球变化的重要内容,反映了人类活动加剧导致的大气活性氮污染,已经并将继续对全球生态系统产生重大影响。本文简要介绍了大气氮素干湿沉降的研究方法,回顾了国内外大气氮沉降形态、数量等方面的研究进展及大气氮沉降对水体、森林、农田生态系统的影响,并探讨了该领域目前存在的问题及未来的研究重点和方向。     

区域尺度大气硫沉降的研究进展

大气硫的沉降一直是人们很关心的问题,尤其是在区域尺度上的硫沉降问题一直是研究热点。发达国家最先开始有关于区域尺度硫沉降的研究,近年来我国也引进并建立了很多基于观测数据的各种模型来研究区域尺度大气硫沉降中的科学问题,并取得了可喜的进展。本文综述了区域尺度大气硫沉降机制和影响因素的相关研究进展,重点阐述了硫在大气中的迁移变化过程与污染源、气象条件、不同下垫面沉降速率对区域尺度大气硫沉降的影响并对今后该领域应开展的研究工作做了展望。     

昆明东郊大气氮湿沉降的测定与分析

【目的】研究昆明东郊不同形态的氮湿沉降月均浓度变化、各形态氮的沉降量及其与降雨的关系。【方法】以昆明东郊一站点为研究对象,借助自制雨水收集器和PortLog便携式自动气象站进行降水采样与降水量的监测。【结果】总氮月均浓度的范围为(0.54~2.60mg/L),其中铵态氮月均浓度的范围为(0.16~1.15mg/L),硝态氮月均浓度的范围为(0.09~0.59mg/L),可溶性有机氮月均浓度的范围为(0.25~0.94mg/L)。铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮与总氮间存在显著正相关关系(P0.01)。各形态氮浓度的季节规律为冬春高、秋夏低.年氮沉降总量为5.11kg/hm2,其中铵态氮占37.7%、硝态氮占18.8%、可溶性有机氮占43.4%。【结论】雨水中的各形态氮的浓度随着连续降雨逐渐被稀释,在降雨量较大的情况下,各形态氮月均浓度低。各形态氮沉降量均为夏季最高,冬季最低。全年各形态氮45个样品的沉降量与其降雨量之间呈乘幂型相关。     

气象因素对成都平原夏季大气氮、磷连续性沉降的影响

【目的】探明气象要素对成都平原夏季大气氮、磷沉降的影响。【方法】于2016-07-01~2016-07-31、2017-06-06~2017-08-08在四川农业大学成都温江校区大气监测站采集干、湿连续性沉降样品,进行氮、磷干湿沉降各组分的通量变异特征监测及气象影响因素分析。【结果】成都平原夏季大气氮沉降以湿沉降为主(77.2%)、磷沉降以干沉降为主(55.8%)。氮、磷湿沉降通量与降雨量、日均温、降雨时长均呈正相关,与空气污染指数(air pollution index,AQI)和PM2.5呈负相关。随着降雨量的增加,大气氮湿沉降通量呈先增加后减小的趋势(P0.05);当降雨量为52.17 mm时,大气氮湿沉降达理论最大值。大气磷湿沉降则表现为与降雨量呈极显著直线正相关关系(P0.05)。NH_4~+-N干沉降通量与采样时长呈正相关,与相对湿度呈负相关,其他氮组分则相反。全氮及其组分的干沉降通量与降雨量呈负相关、与AQI、PM2.5呈正相关;而全磷表现出相反的规律。多元回归方程(R~2=0.343~0.972)能较好地描述研究区内夏季大气氮、磷沉降变异特征。【结论】成都平原的大气沉降具有明显的元素、形态、强度和变异特征,其影响因素亦不相同,在将来的大气沉降预防中应根据防治对象制定针对性的措施。     

典型沙源区水库大气氮干、湿沉降污染特征研究

为研究典型沙源区水库大气氮干、湿沉降污染特征及其对水域氮素污染的贡献,以京蒙沙源区大河口水库库区为研究区,于2014年沿水库岸边布设12个大气氮沉降监测站点,采集干、湿沉降样本,测定干、湿沉降TN质量浓度,计算全年各月大气TN干、湿沉降通量和年入库TN污染负荷量。结果表明,研究区大气干、湿沉降季节差异显着(P<0.05):全年各月TN干沉降通量变化范围为116.31~382.02 kg·km^-2,主要集中在春季4月和秋季10月,最大TN干沉降通量出现在春季风沙最为严重的4月,其值为382.02 kg·km^-2;湿沉降通量变化范围为0.73~195.53 kg·km^-2,主要集中在夏季(6-8月),最大TN湿沉降通量出现在降水量最大的8月,其值为195.53 kg·km^-2.大气氮沉降以干沉降为主,全年月平均TN干沉降通量是湿沉降通量的2.9倍,且TN湿沉降通量与降水量变化呈显着正相关(R²=0.961 3).同入库河流径流TN污染负荷对比,2014年大气TN沉降入库污染负荷量为7.15 t,占同年滦河和吐力根河两条河流入库TN污染负荷的19.91%.     

温州典型地区大气氮、磷沉降的城郊差异

大气氮、磷沉降对地表水氮、磷污染具有重要影响。本研究分别在温州市区、近郊和远郊山区采集大气沉降样品,分析其大气氮、磷沉降通量特征。结果显示,温州市区、近郊、远效的总氮月均沉降量分别为4.02,2.76,1.15 kg·hm-2;市区、近郊、远郊的总磷月均沉降量分别为0.065,0.033,0.018 kg·hm-2。总体而言,温州地区的大气氮、磷沉降水平在我国属中等水平。各指标除氨氮外(近郊远郊市区),月均沉降量均表现为市区近郊远郊,说明温州地区氮、磷沉降分布特征与城市特别是人口分布密切相关。温州市区、近郊的氨硝比均远1,并且市区近郊,而远郊接近于1,表明温州市的氮沉降主要来源于工业和交通的化石矿物燃料燃烧,而农业和人、畜排泄物所占比例较少。     

辽宁省大气湿沉降变化趋势分析

通过分析2009—2013年辽宁省酸沉降控制指标,得出辽宁省大气湿沉降变化趋势。结果表明,辽宁省总体上酸雨污染并不严重,近5年来呈稳定态势。降水属硫酸型降水,主要离子为Ca2+和SO42-,总体来看,各种离子随时间无显著性变化;SO42-沉降量最大,远高于其他离子,其次是NO3-和Ca2+,各年度湿沉降量有不同程度波动,但总体无显著变化;酸性物质的沉降量高于碱性物质。     

樟树叶片示踪高速路附近大气氮沉降

[目的]研究维管束植物组织监测大气氮沉降的可行性。[方法]在距高速路不同距离的地点采集不同树冠位置的樟树叶片及其下方的根际土壤,按照叶片面积大小对叶片进行分类,用元素分析仪分析叶片和土样所含氮量,统计分析叶片年龄、污染源和树冠对樟树叶片的影响。[结果]大叶片氮含量显著低于中叶片和小叶片;叶片氮含量随着离高速路距离的增大逐渐降低,而且差异显著,其与土壤氮含量变化无一致趋势;树冠不同位置氮含量也有差异：树顶叶片氮含量显著高于树底和树沿。这说明在土壤条件不同的情况下,樟树叶片也可以很好地指示大气氮沉降。[结论]维管柬植物监测大气环境具有可行性。     

高氮负荷森林生态系统对大气氮沉降降低的响应研究进展

大气氮沉降对全球生物多样性和生态系统功能构成严重威胁。过去50多年,由于减排措施的实施,欧美国家率先出现大面积区域的氮沉降降低,中国从2010年开始趋于稳定,氮沉降的未来变化趋势可能因全球各地而异。本研究采用文献检索方法和综合分析方法,综述了国内外氮沉降恢复的方法,分析了森林生态系统土壤(酸化和溶液化学)、结构(植被-微生物多样性)与功能(生产力和碳吸存)对氮沉降降低的响应。随着氮沉降的降低,植被物种组成、土壤微生物群落和土壤过程可能恢复缓慢,而一些土壤参数(如pH、硝酸盐和铵浓度等)对氮输入减少的响应相对较快。当氮沉降降低时,可在某种程度上减轻土壤酸化,促进树木生长,但也可能因环境氮沉降速率依然很高并保持土壤酸化,林木的活力仍在恶化。植被多样性的恢复可能存在恢复障碍并在短期内难以维持富营养化的恢复,但促进了贫营养型物种的增加。森林生态系统恢复响应对减排政策存在延迟,且氮沉降增加存在遗留效应,致恢复相当缓慢,但恢复只是时间问题。因此,高氮负荷生态系统的恢复是一个长期缓慢的过程,进一步加强减排尤为重要。参94     

河北平原城市近郊农田大气氮沉降特征

【目的】随着人类活动引起大气活性氮排放的增加,大气氮沉降亦迅速增加,进而影响各区域生态系统。明确河北平原城市近郊农田大气氮沉降的动态变化,可以为农田氮素资源综合管理提供科学依据,也为中国氮素沉降网络提供关键基础数据。【方法】在河北省保定市河北农业大学实验教学基地进行了为期6年(2006—2011年)的湿/混合沉降监测试验以及1年(2011年)的干沉降监测试验。湿/混合沉降通过雨量器自动采集降水;干沉降中气态NH_3、HNO_3和颗粒态铵离子和硝酸根(_pNH_4~+和pNO_3~-)样品通过主动采样DELTA(DEnuder for Long-Term Atmospheric Sampling)系统采集,气态NO_2样品通过被动扩散管采集。【结果】河北保定地区多雨季节为6—9月,占全年(2006-2011年)降雨量的88.6%、81.5%、89.3%、88.9%、74.5%和83.1%;大气氮湿/混合沉降浓度冬、春季较高,夏季最低,冬春两季NH+4~+-N、NO_3~--N、TIN和TDN浓度分别占全年的74.5%、72.6%、74.1%和71.3%;氮湿/混合沉降量亦存在明显的季节性变化,夏季最大,冬季最小;各形态氮湿/混合沉降浓度高低表现为:TDNTINNH+4~+-NNO_3~--N,且与降雨量呈极显著负相关;监测区6年间平均湿/混合沉降总量为32.8 kg N·hm~(-2),其中2008年大气氮湿/混合沉降量最大,达40.4 kg N·hm~(-2),2010年大气氮湿/混合沉降量最小,为28.9 kg N·hm~(-2);大气氮湿/混合沉降中TIN占TDN沉降量75%以上,其中NH+4~+-N是TIN的主要组成部分,占其总量的56.6%—69.7%,平均为64.4%;各形态氮(NH+4~+-N、NO_3~--N、TIN和TDN)湿/混合沉降量与月降雨量、月降雨频次呈极显著正相关;大气氮干沉降中各无机氮(NH_3、NO_2、HNO_3、pNH_4~+、pNO_3~-)浓度有明显的季节性变化特征,且各形态氮的月沉降量变化趋势与氮浓度一致;总体来看,气态氮NH_3、HNO_3、NO_2及颗粒态氮pNH_4~+、pNO_3~-的年沉降量分别达到10.1、7.60、4.39、6.47及3.81 kg N·hm~(-2)。【结论】监测区大气氮沉降量受周边地区工业与当地农田施氮量共同影响,且由干湿沉降共同决定。该地区大气氮沉降量较高,2006—2011年大气湿/混合沉降总量在28.9 kg N·hm~(-2)(2010年)—40.4 kg N·hm~(-2)(2008年)之间,平均为32.8 kg N·hm~(-2);干沉降无机氮总量(2011年)为32.3 kg N·hm~(-2);干湿沉降无机氮总量(2011年)为58.6 kg N·hm~(-2)。     

云南亚热带常绿阔叶林土壤微生物量对大气氮沉降的响应

以玉溪市城区生态植物园中结构和功能保护较好的次生常绿阔叶林为研究地点,分别设置0、1、5、10、15和30 g/(m²·a)共6个氮浓度试验处理,采用林冠下喷雾的方式处理2年,采集0～10 cm表层土壤测定土壤全碳和全氮含量、活性有机碳含量及其转化率、微生物量碳和氮含量。研究结果表明：中高浓度大气氮沉降明显增加了土壤全碳和全氮含量,降低了活性有机碳含量及其转化率,减少了微生物量碳和氮含量,说明中高浓度大气氮沉降能够影响亚热带常绿阔叶林土壤碳循环和氮循环进程,增加土壤碳库和氮库,改变土壤碳组分,延缓土壤碳转化过程,减少土壤微生物总量。数据相关分析结果表明：土壤全碳含量与大气氮沉降浓度呈多项式关系,即土壤全碳含量随大气氮沉降浓度升高而增加,在10 g/(m²·a)N水平达到最大值[(31.05±1.94) g/kg],之后随着大气氮沉降浓度的继续升高而降低;土壤全氮含量与大气氮沉降浓度呈线性正相关关系,即土壤全氮含量随着大气氮沉降浓度持续升高而不断增加;土壤活性有机碳含量及其转化率、微生物量碳和氮含量与大气氮沉降浓度呈线性负相关关系,即随着大气氮...     

江西鹰潭典型丘陵农业区氮湿沉降的动态变化

于2003-02~2004-01,采用自动降雨收集器结合室内化学分析方法,研究了江西鹰潭红壤丘陵农业区降水中NH+4-N和NO-3-N沉降的动态变化,并与同期欧洲EM EP和美国NADP监测降水中的NH+4-N和NO-3-N沉降的动态变化进行了比较。结果发现,本研究区域降水中不同月份的NH+4-N,NO-3-N含量及沉降量均变异较大,各形态氮含量和沉降量的极值出现的月份基本同步,表现为春、冬季较高,夏、秋季较低;研究区域NH+4-N,NO-3-N和无机氮的平均含量分别为0.63,0.43和1.06 m g/L,分别是同期欧洲降水中对应形态氮平均含量的1.5,1.1和1.3倍,是同期美国降水中对应形态氮平均含量的2.7,2.0和2.4倍;低于同期欧洲降水中对应形态氮含量的最大值,与同期美国降水中对应形态氮含量的最大值相当;降水中NH+4-N,NO-3-N和无机氮的年沉降量分别为7.15,4.85和12.00 kg/hm2,降水中无机氮的年沉降量低于同期欧洲的最大值,与同期美国的最大值相当,但远高于两区域的平均值;降水中NH+4-N沉降量占无机氮沉降量的比例为60%,高于同期欧洲和美国的平均水平(52.2%和49.6%)。本研究结果表明,江西鹰潭红壤丘陵农业区氮湿沉降量较大,其对土壤、植被以及水体等的影响应引起关注。     

陕西关中湿沉降输入农田生态系统中的氮素

在陕西关中杨陵、乾县枣子沟和澄城县杨家陇３个试验点多年收集了降水（即湿沉降）,并对其中的矿质进行了测定。结果表明,湿沉降年输入农田生态系统的氮素６．２８～２６．６２ｋｇ／ｈｍ２,平均（１６．３±８．１）ｋｇ／ｈｍ２,其中以铵态氮为主,占６６．３％～８８．５％平均（８０．２±８．５）％;硝态氮占１１．５％～３３．７％,平均（１９．８±８．５）％。湿沉降输入的氮素,不仅在收集地点间有明显的分异性,而且在年际和年内也有很大的变异性,氮肥用量和降水的不一致是直接产生这些变异性的重要原因