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黄海及胶州湾沉积物中氮的形态研究

朱炳德  
【摘要】: 沉积物是氮循环中的重要储库,它既可以成为氮的源,也可以成为氮的汇。沉积物中氮的形态包括有机氮(Norg)、固定态铵(Nfix)、可交换态铵(NH4+ex)和可交换态NO3-(NO3-ex)。NH4+ex和NO3-ex属于可交换态氮,它们与Nfix一起组成了沉积物中的无机氮成分。鉴于可交换态氮的提取条件不统一、固定态NH4+的测定复杂,本论文研究和确定了这两种形态氮的提取测定方法,达到了简单、准确、完全地提取和测定的目的。黄海作为中国重要的陆架边缘海,是国内外学者研究的热点地区,但是很少从无机和有机形态上来研究沉积物中的氮。本论文进行了胶州湾表层和重力管(Z站)沉积物以及位于胶州湾外黄海内的柱状沉积物(E1、E2站)中氮的形态研究。通过方法试验和样品测定,本论文得出了以下主要结论: 1确定了可交换态氮的提取条件:KCl浓度为0.5mol/L,液固比为500:1,提取时间为5分钟,提取次数为一次。采用该提取条件可保证可交换态氮的完全提取。 2在沿用Silva-Bremner(1966)氢氟酸法提取沉积物中Nfix的基础上,将该方法中的蒸馏滴定法测定氢氟酸提取液中的NH4+浓度改为稀释-分光光度法测定。修改后的测定方法更加简单快速。 3在表层沉积物中,有机氮是氮的主要存在形态,但在Z和E2站的底层沉积物中,无机氮的含量超过总氮的50%。本论文重新确立了无机氮的重要地位,纠正了以前学者们将沉积物中的总氮与有机氮等同起来的错误观点。 4胶州湾表层沉积物中各形态氮在湾的东北部都具有高值分布。总氮、有机氮、可交换态铵与有机碳相关显著,而固定态铵和可交换态NO3-ex相关不显著。 5在Z站前5cm深度内,沉积物中的NH4+ex受有机质含量的影响较为显著,随着深度的增加和有机质活性的迅速降低,有机质对NH4+ex的影响力逐渐减弱,间隙水中的NH4+成为NH4+ex的重要影响因素;沉积物体系中,铵的存在形态以吸附态为主;NO3-ex则主要受间隙水中NO3-的影响;Nfix与有机碳含量相关性不大,与间隙水中的NH4+呈现显著的正相关性。 6由于沉积物类型和所处环境的不同,最近60年沉积深度内三站柱状沉积物(Z、E1、E2站)中各形态氮在含量、占总氮比例以及垂直变化上表现出明显的差异性。


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