南海和珠江口溶解氧化亚氮的分布特征、通量及其调控机制初探

【摘要】氧化亚氮(N20)是主要的温室气体之一,影响全球气候,对大气化学也有着重要作用。而海洋是大气中N2O的重要排放源,特别是在近岸海区,N2O的释放量更为显著。本文选择中国近海有代表性的陆架边缘海-南中国海和受人类活动影响较大的河口-珠江口水域为研究区域,研究南海和珠江口水域N2O的分布特征,估算海/水-气N2O通量,并初步探讨了其控制机制。本研究采用常温吹扫捕集—气相色谱测定海水的N2O。样品采集于方法于2007年7-9月(南海)和2007年4月(春季)、2008年8月(夏季)(珠江口水域)。在夏季调查期间,南海表层N2O浓度范围为6.0-7.9nmolkg-1,饱和度范围为105-134%,可见,南海表层的N2O处于过饱和状态,是N2O的一个源。在垂直分布上,N2O与溶解氧(DissolvedOxygen,DO)呈现很好的镜像关系,南海在～800m处,即DO极小值位置出现N2O极大值。我们估算南海夏季的海-气N2O通量1.5-8.1μmolm-2d-1。在真光层以浅区域,水体N2O主要受海-气界面气体交换和真光层下部富含N2O向上迁移扩散过程控制；在真光层下部到600m之间的南海中层水,超额N2O(△N2O)与表观耗氧量(ApparentOxygenUtilization,AOU)及NO3-呈现的正相关关系,显示该深度带N2O主要来自于硝化作用；对600m以深的水体,我们结合一维对流扩散模型估算了深水N2O的生产和消耗速率,结果显示,南海深层N2O的分布受生物过程的生产或消耗过程的影响不显著,主要受控于物理混合作用。基于春夏两季的研究表明,珠江口整个区域水体N2O始终是过饱和状态,珠江口表层海水N2O在空间上呈现明显差异。在河口上游水域,水体N2O高达276nmolkg-1,饱和度达到4200%以上,水体N2O沿河口下游方向呈现下降的分布特征,并且与盐度、溶解氧、营养盐和硝化作用速率有很好的吻合关系。我们估算,珠江口水域每天平均向大气释放N2O在春季为(139±81)×103mold-1,夏季为(78±48)×103mold-1。珠江口上游(珠江广州段和黄埔水道)高N2O的主要形成和维持机制是水体和沉积物的硝化作用和反硝化作用；中游(内伶仃洋)N20通量主要由上游输入超额N2O的量和水体硝化作用决定；下游(外伶仃洋和万山群岛附近水域)则主要由与外海水的混合所控制。南海和珠江口的N2O分布显著不同。南海表层N2O浓度、饱和度和海-气通量相对较小,表层水体中的N2O主要是由透光层底部的硝化作用和海-气交换作用控制,南海深层N2O的分布受生物过程的影响不显著,主要受控于物理混合作用,对表层N2O的释放贡献量很小。而珠江口的环境受人类活动影响非常大。珠江河口N2O变化范围很大,水体N2O沿河口下游方向呈现下降的分布特征。在珠江口上游区域由于受污染极为严重,水体和沉积物中强烈的生物作用,使得N2O呈现高浓度,高饱和度和高水-气通量特征,其表层水体饱和度和水-气通量较之南海,最高可达120倍。
【作者】林华；
【导师】戴民汉；
【作者基本信息】厦门大学，环境科学，2010，硕士
【关键词】氧化亚氮；分布；机制；通量；南海；珠江口；

【参考文献】
[1]朱勤标.水解制氢用铝合金材料研究[D].湖北工业大学,材料学,2014,硕士.
[2]杜立奎.基于DEA的物流产业效率研究[D].江南大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[3]赵赪.钢材剪切配送中心ERP系统中存货成本结算导航技术运用[J].冶金自动化,2007,04:13-17.
[4]曾馨.四川职业技术学院辅导员工作管理信息系统的设计与开发[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[5]黄延峰.论法人犯罪及其刑事责任[D].河南大学,刑法学,2004,硕士.
[6]李宁.基于WebGIS的数据综合分析系统的研究与实现[D].南京理工大学,2004.
[7]郭金峰.边界条件含谱参数且具有多个不连续点的二阶微分算子的渐近特征[D].内蒙古师范大学,应用数学,2013,硕士.
[8]梁时娟（YangSiyeon）.韩企进入中国PPP市场相关问题研究[D].清华大学,管理科学与工程,2012,硕士.
[9]闫冬梅.基于YHSIM的图形化建模技术研究与实现[D].国防科学技术大学,计算机科学与技术,2012,硕士.
[10]于尚云.天然溶解性有机物对被动采样技术的影响与应用研究[D].北京交通大学,2015.
[11]赵厚川.石油企业人力资源管理动态能力评价研究[D].西南石油大学,石油工程管理,2014,博士.
[12]闫锐锋.外国人在华就业管理制度研究[D].兰州大学,经济法学（专业学位）,2013,硕士.
[13]杨滴.企业所得税避税行为及其影响因素研究[D].华中科技大学,会计,2013,硕士.
[14]曹邦卿.安全运行的新农村供水设施建设与管理对策[J].中国集体经济(下半月).2007(12)
[15]刘红.经典作家关于落后国家走向社会文明的理论及其在当代中国的发展[D].南京师范大学,马克思主义基本原理,2012,硕士.
[16]劉凱.魏晉南北朝吳語研究[D].西南交通大学,漢語言文字學,2013,硕士.
[17]蔡雪婷.社会工作介入青少年自杀问题的路径探索[D].华中师范大学,社会工作,2014,硕士.
[18]赵宇博.黑龙江工程学院后勤服务总公司短期合同工管理研究[D].吉林大学,工商管理,2012,硕士.
[19]杜芸.华东地区动漫游戏从业者生存状况研究[D].南京师范大学,设计艺术学,2012,硕士.
[20]许建伟.汽车产品研发绩效影响因素研究[D].南京航空航天大学,管理科学与工程,2004,硕士.
[21]邓楠.人类学视野下民间儿童游戏的文化研究[D].西北师范大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[22]于林楠.鼠肿瘤血行转移的免疫印迹分析[D].大连医科大学,肿瘤学,2012,硕士.
[23]王圣威,金宗哲,黄丽容.多孔陶瓷材料的制备及应用研究进展[J].硅酸盐通报,2006,04:124-129.
[24]王文杰,祖元刚,王辉民,杨逢建,三枝信子,小池孝良,山本晋.基于涡度协方差法和生理生态法对落叶松林CO_2通量的初步研究[J].植物生态学报,2007,01:118-128.
[25]许孝元,韩国强,闵华清.预测型关联规则演化学习的适应值函数[J].华南理工大学学报(自然科学版),2005,05:1-6.
[26]韩思宇.云南鲁春铜矿床的成矿特征及其成因[D].中国地质大学（北京）,矿物学、岩石学、矿床学,2013,硕士.
[27]慕长江.纳米SiO_2增韧增强聚丙烯的研究[D].浙江大学,材料学,2004,硕士.
[28]毛兴允.探讨壳寡糖对坏死性小肠结肠炎新生大鼠肠黏膜的保护作用[D].苏州大学,儿科学,2013,硕士.
[29]何星钢.多元统计分析在高校学生成绩评价中的应用[D].贵州民族大学,概率论与数理统计,2012,硕士.
[30]张可.不同结构型式丁坝水流特性研究[D].重庆交通大学,港口、海岸及近海工程,2012,硕士.
[31]武乐.包商银行小企业信贷市场的营销管理研究[D].内蒙古大学,工商管理,2012,硕士.
[32]王江.风力发电变桨距控制技术研究[D].合肥工业大学,2009.
[33]陈小优.交通肇事逃逸行为研究[D].华南理工大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[34]马国俊.潜在语义索引在中文文本聚类中的应用研究[D].西安建筑科技大学,计算机应用,2004,硕士.
[35]金义亭.海洋环境多物理参数传感检测技术研究[D].杭州电子科技大学,电路与系统,2011,硕士.
[36]钟艳平.基于遗传算法的网格任务调度算法的研究[D].浙江工业大学,2007.
[37]罗扬.我国P2P网络借贷的风险管理体系的构建[D].浙江理工大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[38]周波.第二类样条权函数神经网络算法复杂度研究及其应用[D].南京邮电大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[39]谭艾英.基于PSD的二维结构变形监测系统关键技术研究[D].重庆大学,仪器科学与技术,2014,硕士.
[40]王旭方.基于P2P电子商务的信任模型研究[D].湖南大学,计算机科学与技术,2011,硕士.
[41]胡蝶.不确定条件下的应急物流选—路径问题研究[D].华中科技大学,管理科学与工程,2012,硕士.
[42]沈禹辰.X波段高功率径向线螺旋子阵馈电系统研究[D].西南交通大学,电磁场与微波技术,2014,硕士.
[43]温世勇.17-β雌二醇调控绵羊输卵管上皮细胞β-防御素1基因表达过程中NF-κB信号通路的研究[D].内蒙古农业大学,基础兽医学,2014,博士.
[44]韩婷.Firth惩罚最大似然估计在logistic回归中解决分离问题时的应用[D].山西医科大学,流行病与卫生统计学,2013,硕士.
[45]赵国辉.网络谣言的传播机制与治理研究[D].河北大学,新闻学,2014,硕士.
[46]马晨声.云南省住宅地产区域差异分析及影响因素研究[D].云南财经大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[47]桑彤.汉语回指加工的神经机制研究[D].江苏师范大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[48]袁浩亮.基于客户关系管理的A公司营销风险管理研究[D].浙江工业大学,2012.
[49]陈芳.对外直接投资逆向技术溢出效应的研究[D].浙江工商大学,国际贸易学,2013,硕士.
[50]孙利.病原微生物的基于熔解曲线的最小化多位点序列分型[D].厦门大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.