| 利用膜进样质谱同时测定河流沉积物反硝化和厌氧氨氧化 |
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| 引用本文： | 赵永强,夏永秋,李博伦,颜晓元.利用膜进样质谱同时测定河流沉积物反硝化和厌氧氨氧化[J].农业环境科学学报,2014,33(4):794-802. |
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| 作者姓名： | 赵永强 夏永秋 李博伦 颜晓元 |
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| 作者单位： | 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室， 南京 210008；中国科学院大学， 北京 100049;中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室， 南京 210008;中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室， 南京 210008；中国科学院大学， 北京 100049;中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室， 南京 210008 |
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| 基金项目： | 中国科学院知识创新工程项目(KZCX2-YW-GJ01);国家自然科学基金项目(41071196,41061140515) |
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| 摘 要： | 为深入了解水体脱氮过程及机理,结合膜进样质谱(MIMS)和15N同位素配对技术(15N IPT)测定太湖地区西部六条河流沉积物的反硝化和厌氧氨氧化潜势,即将15N标记的硝态氮和铵态氮加入到混匀沉积物的上覆水中进行培养,用MIMS直接在线测定培养过程产生的29N2和30N2。结果表明,用MIMS测定29N2和30N2的产生速率是合适的,应用该方法在太湖地区西部研究河流的测定值与已报道的相关研究结果具有可比性。河流沉积物反硝化和总脱氮潜势范围分别为(18.5±2.8)～(133.2±27.1)μmol N·m-2·h-1和(30.0±2.4)～(161.1±30.4)μmol N·m-2·h-1,其中反硝化脱氮贡献率在(61.3±4.5)%～(83.2±2.1)%之间,二者都表现为由研究区域西北部向西南部递减。河流沉积物厌氧氨氧化潜势范围为(10.4±2.3)～(28.0±4.4)μmol N·m-2·h-1,其脱氮贡献率在(16.9±2.1)%～(38.7±4.5)%之间,厌氧氨氧化脱氮贡献率的空间变化趋势与反硝化潜势相反。相关分析显示,沉积物的硝态氮和可溶性有机碳含量是研究区域河流沉积物反硝化和厌氧氨氧化作用的关键影响因子。研究表明,MIMS和15N IPT结合的方法避免了复杂的脱气步骤可能带来的分析误差,同时具有测定直接、所需样品少以及测定速度快等优点,适用于淹水环境反硝化和厌氧氨氧化过程的同时测定,在今后深入开展水体氮循环研究中具有良好的应用前景。研究区域河流沉积物脱氮过程存在显著空间异质性且脱氮过程以反硝化作用为主,但厌氧氨氧化的脱氮作用也不容忽视。
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| 关 键 词： | 太湖地区 膜进样质谱法 N同位素配对技术 沉积物 反硝化 厌氧氨氧化 |
Simultaneous Determination of Denitrification and Anaerobic Ammonium Oxidation in River Sediments Using Membrane Inlet Mass Spectrometry |
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| ZHAO Yong-qiang,XIA Yong-qiu,LI Bo-lun and YAN Xiao-yuan.Simultaneous Determination of Denitrification and Anaerobic Ammonium Oxidation in River Sediments Using Membrane Inlet Mass Spectrometry[J].Journal of Agro-Environment Science( J. Agro-Environ. Sci.),2014,33(4):794-802. |
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| Authors: | ZHAO Yong-qiang XIA Yong-qiu LI Bo-lun and YAN Xiao-yuan |
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