湖泊表层沉积物可溶性有机氮含量及分布特性

J. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(5): 623-630

https://www.wendangku.net/doc/b812254927.html,. E-mail: jlakes@https://www.wendangku.net/doc/b812254927.html,

?2009 by Journal of Lake Sciences

湖泊表层沉积物可溶性有机氮含量及分布特性*

林素梅1,2, 王圣瑞2, 金相灿2, 何星存3

(1: 广西师范大学化学化工学院, 桂林 541004)

(2: 中国环境科学研究院湖泊环境创新基地, 国家环境保护湖泊污染控制重点实验室, 北京 100012)

(3: 广西师范大学环境与资源学院, 桂林 541004)

摘要: 选择鄱阳湖、洞庭湖等6个湖泊的15个表层沉积物样品, 用1mol/L KCl溶液提取沉积物中的可溶性有机氮(SON), 并研究了SON的含量、分布状况及特性. 结果表明, 所研究的沉积物SON含量变异较大, 在17.18-292.31mg/kg之间波动, 平均为134.45 mg/kg, 占可溶性总氮(TSN)的51.86%, 沉积物总氮的7.14%. 污染程度重的沉积物中SON含量均较污染程度轻的高, 且SON含量与TN、TSN含量呈正相关, 即与沉积物氮污染程度呈正相关. 分布状况则与湖泊污染程度、人类活动干扰强度等紧密相关. 所研究表层湖泊沉积物中游离氨基酸(FAA)含量处于4.69-42.04mg/kg间, 平均为23.27mg/kg, 占SON的18.80%, TN 的1.24%. FAA与SON含量呈显著正相关, 在沉积物中的平均含量及在SON中的比例均较土壤中高, 说明湖泊沉积物SON有较大的易分解组分. SON与沉积物可溶性无机氮、有机质、CEC等显著相关. 因此, SON是湖泊沉积物氮的重要组成部分, 对湖泊富营养化具有重要的影响, 特别是对污染严重的沉积物而言, 更应重视其SON在湖泊氮循环及富营养化中的作用.

关键词: 湖泊表层沉积物; 可溶性有机氮; 含量; 游离氨基酸; 鄱阳湖; 洞庭湖

Contents and distribution characteristics of soluble organic nitrogen in surface sediments of lakes

LIN Sumei1,2, WANG Shengrui2, JIN Xiangcan2 & HE Xingcun3

(1: College of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi Normal University, Guilin 541004, P.R.China)

(2: State Environmental Protection Key Laboratory of Lake Pollution Control, Research Center of Lake Environment, Chinese Research Academy of Environmental Science, Beijing 100012, P.R.China)

(3: College of Environmental Science and Resource, Guangxi Normal University, Guilin 541004, P.R.China)

Abstract: The contents and distribution characteristics of soluble organic nitrogen (SON) extracted with 1mol/L KCl from the sediments of six typical lakes including Lake Poyang, Lake Dongting in Hunan and Jiangxi Provinces were studied. The results indicated that the SON contents varied greatly from 17.18mg/kg to 292.31mg/kg (mean content,134.45mg/kg), comprising 51.86% of total soluble nitrogen (TSN) and 7.14% of total nitrogen (TN) in six lakes. The SON contents were significantly correlated with their contents of TN and TSN, and SON were higher in the heavily polluted sediments than the light polluted ones. Their distributions of SON were closely related to their lake pollution levels. The contents of free amino acid in the sediments were also studied, and they varied from 4.69 to 42.04mg/kg, comprising 18.80% of SON, and 1.24% of TN, and were significantly correlated with their SON contents. The mean content of FAA was 23.27mg/kg, higher than those in soils in the same region. It indicated that there was more bioavailable SON from lake sediment than those from soil. The contents of SON in the sediments were also correlated with inorganic nitrogen, OM and CEC and so on. As one of the most important nitrogen compositions in lake sediments, SON should be paid more attention to the nitrogen cycling and entrophication control in lakes.

*国家自然科学基金项目(40873079)、科技部基础性工作专项重点项目“中国湖泊水质、水量和生物资源调查”(2006FY110600)和中央级公益性科研院所基本科研业务专项项目(2007KYYW27)联合资助.2009-01-04 收稿; 2009-02-19收修改稿. 林素梅, 女, 1982年生, 硕士研究生; E-mail: linsumei2010@https://www.wendangku.net/doc/b812254927.html,.

J. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(5) 624

Keywords: Surface sediment of lake; soluble organic nitrogen; contents; free amino acid; Lake Poyang; Lake Dongting 目前, 关于可溶性有机氮(Soluble Organic Nitrogen, SON)的研究主要集中在土壤方面. 可溶性有机氮定义为土壤中能够被水、盐溶液或用电超滤法(EUF)提取出来的有机态氮[1], 它是土壤中主要的可溶性氮库, 是微生物和植物的潜在可利用氮源[2]. 一些低分子量的SON组分, 如游离氨基酸(Free Amino Acid, FAA)等, 是微生物的重要来源, 能被植物直接吸收[3-4]. 有机氮是沉积物中最主要的氮素组分, 因而可溶性的有机态氮必定是含量较大的有机氮库. 目前对湖泊溶解有机氮的研究主要集中在湖泊水体及沉积物孔隙水方面[5-6], 对利用水或盐溶液提取的有机态氮, 即SON的研究尚不多见. 土壤中的SON能被直接释放出来[7], 且在特殊情况下, 藻类在吸收N源时能直接吸收或更倾向于吸收溶解有机氮而不是溶解无机氮[8]. 前人研究表明, 陆地生态系统土壤中的SON有较强的移动性, 易被淋失而进入湖泊, 对湖泊藻类氮素供应甚至湖泊富养化产生显著影响[9-10], 且有研究认为沉积物释放是湖泊水体溶解有机氮的重要来源[5]. 因此, 研究SON在湖泊沉积物中的含量及其分布特性对理解湖泊富营养化过程具有重要意义.

SON的含量较复杂, 其中以低分子量物质为主的SON主要含有尿素、游离氨基酸[4]等. 由于FAA可以被植物吸收, 且会较快为土壤微生物所降解, 因而是土壤SON中较为活跃的组分之一[11]. 沉积物中FAA 的研究较多[12], 但其与SON的含量关系研究较少.

本研究选取位于湖南、江西两省的6个湖泊, 研究其表层沉积物中SON和游离氨基酸的含量、分布特征, SON特性等, 为进一步研究SON在湖泊系统氮循环中的作用及其对湖泊富营养化的影响等提供依据.

1 材料与方法

1.1 研究区概况

本研究涉及6个湖泊(图1). 其中鄱阳湖是中国最大的淡水湖, 湖泊面积2933km2, 平均水深5.1m, 水位变幅巨大, 属吞吐性湖泊, 其水质在五大淡水湖中较好[13], 2007年水质总体为Ⅳ类, 处于中营养状态. 军山湖位于江西省进贤县, 是鄱阳湖的子湖泊, 湖泊面积192.5km2, 平均水深4m, 是重要的养殖湖泊, 渔业历史悠久, 湖泊周围乡村众多, 人口密集, 耕地面积大, 一遇暴雨, 即将周围村庄和农田中的肥水冲入湖中, 污染较为严重[14].

图1湖泊(a)及采样点位置(b)

Fig.1 Location of the lakes(a) and sampling sites(b)

洞庭湖是我国第二大淡水湖, 是长江中游一个重要集水蓄洪湖泊, 湖泊面积2432.5km2, 平均水深6.39m, 全湖水质较好, 污染程度与鄱阳湖相似, 但存在潜在变劣趋势[15]. 湖南东湖位于洞庭湖区华容县, 湖泊面积23.2km2, 平均水深3.5m, 湖内天然饵料丰富, 是华容县最大的养殖场, 受养殖影响, 污染也较严重, 水质达中-富营养状态[16]. 大通湖位于湖南省益阳市, 湖泊面积114.2km2, 平均水深2.89m, 岸线平直, 湖底平坦, 淤泥多, 水质状况为中-富营养化状态[17]. 岳阳南湖位于岳阳市市郊, 湖泊面积12km2, 平

林素梅等: 湖泊表层沉积物可溶性有机氮含量及分布特性625

均水深3m, 水环境呈现富营养化特征. 由于多年的化肥养鱼, 大通湖与岳阳南湖已由20世纪70年代初的

草型湖转变为藻型湖, 水生态系统严重退化[18].

1.2 样品采集与分析

1.2.1 样品采集及分析于2007年11月至12月在湖南省的洞庭湖、大通湖、湖南东湖、岳阳南湖, 江西

省的鄱阳湖、军山湖共布设15个采样点(图1), 现场用柱状采样器采集表层10cm沉积物, 混合均匀后置于

封口塑料袋中, 在冰盒中存放, 带回实验室. 样品经冷冻干燥机干燥后, 研磨过100目筛, 装入自封袋置于

干燥器内备用. 经浓H2SO4-CuSO4-Se催化消煮后, 用KDY-9820型凯氏定氮仪测定沉积物总氮含量, 经典

重铬酸钾法[19]测定有机质含量, SMT法[20]测定总磷含量, EDTA-铵盐快速法[21]测定阳离子代换量(CEC).

1.2.2 可溶性有机氮的测定方法采用1mol/L KCl溶液浸提沉积物样品(水:土=10:1), 在室温下恒温振荡

1h(200r/min), 然后在5000r/min条件下离心10min, 取上清液过0.45μm滤膜后, 用紫外吸收法测定滤液

的NO3--N含量[22], 纳氏试剂比色法测定提取液中NH4+-N含量, 过硫酸钾氧化法测定可溶性总氮含量(TSN). 可溶性总氮与可溶性无机氮( NH4+-N、NO3--N之和)的含量之差即为SON含量.

1.2.3 游离氨基酸的测定方法称取过100目沉积物样品4g于离心管中, 加入20ml 1mol/L KCl提取液后

恒温振荡1h, 5000r/min离心15min. 上清液过0.45μm滤膜后, 取2ml滤液于10ml刻度试管中, 加入

1.25ml茚三酮混合指示剂, 100℃水浴加热25min, 冷却后加入4.5ml 10%乙醇于570nm处测定吸光度值[11].

配制了一系列浓度梯度的甘氨酸标准溶液, 与沉积物样品一起测定, 观察甘氨酸浓度与吸光度间的决定

系数, 结果显示二者的决定系数大于0.999.

2 结果与分析

2.1 沉积物营养状况

为分析和区分沉积物的营养程度, 对各湖泊沉积物进行了营养评价[23]. 评价方法为有机指数法和有

机氮法, 前者通常用作衡量水域沉积物的环境状况, 后者是常用来衡量湖泊表层沉积物是否遭受氮污染

的重要指标. 有机氮和有机指数法的评价结果相同(表1). 沉积物污染程度的顺序为岳阳南湖>大通湖>湖

表1 沉积物营养状况评价结果

Tab.1 Results of organic nitrogen and organic index in sediments

样品所在湖泊沉积物编号总氮(%) 有机质(%) 有机氮(%) 有机指数

DT1 0.105 2.00 0.100 0.116 洞庭湖

DT2 0.064 1.16 0.061 0.041

DT3 0.124 1.60 0.118 0.109

DT4 0.104 2.09 0.099 0.120

平均 0.099 1.71 0.096(Ⅲ) 0.097(Ⅱ)

P1 0.114 1.79 0.108 0.112 鄱阳湖

P2 0.102 1.94 0.097 0.109

P3 0.111 1.73 0.105 0.106

平均 0.109 1.82 0.103(Ⅲ) 0.109(Ⅱ)

DA1 0.241 3.95 0.229 0.525 大通湖

DA2 0.224 3.45 0.213 0.426

平均 0.233 3.70 0.221(Ⅳ) 0.476(Ⅲ)

J1 0.190 2.64 0.181 0.276 军山湖

J2 0.212 2.58 0.201 0.301

平均 0.201 2.61 0.191(Ⅳ) 0.289(Ⅲ)

D1 0.269 3.35 0.256 0.497 湖南东湖

D2 0.160 2.00 0.152 0.176

平均 0.215 2.68 0.204(Ⅳ) 0.337(Ⅲ)

N1 0.285 3.51 0.271 0.551 岳阳南湖

N2 0.318 3.70 0.302 0.648

平均 0.302 3.61 0.287(Ⅳ) 0.600(Ⅳ)

J. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(5) 626

南东湖>军山湖>鄱阳湖>洞庭湖. 其中岳阳南湖、大通湖、湖南东湖和军山湖有机氮大于0.133%, 属于Ⅳ有机氮污染严重; 岳阳南湖有机指数大于0.5, 有机污染严重; 洞庭湖、鄱阳湖有机氮和有机指标准,

Ⅱ属于尚清洁和较清洁范畴. 由此可见, 各个湖泊处于不同的污染程度, 鄱阳湖和数分别属于标准Ⅲ和,

洞庭湖污染相对较轻, 其它4个湖泊的沉积物氮污染相对严重.

2.2沉积物可溶性有机氮含量及分布特征

本研究条件下, 6个湖泊15个沉积物样品SON含量变异较大(图2), 含量处在17.18-292.31mg/kg之间, 平均值为134.45mg/kg. SON占可溶性总氮(TSN)的18.09%-75.72%, 平均为51.86%, 占总氮比例为2.12%-14.68%, 平均为7.14%.

图2 湖泊沉积物中的SON含量及其在TSN、TN中的比例

Fig.2 Contents of SON and its ratio to TSN, TN in lake sediments

污染严重的大通湖、岳阳南湖、湖南东湖和军山湖沉积物SON含量处于108.90-292.31mg/kg之间, 污染程度轻的洞庭湖和鄱阳湖处于17.18-100.39mg/kg之间. 总体而言, 污染严重的湖泊沉积物SON含量均较污染程度轻的高, 其平均值是污染程度轻湖泊的3.8倍. 污染程度轻的湖泊沉积物SON占总氮的百分比为5.09%, 污染程度重的为8.92%, 占TSN的平均百分比分别为40.52%和57.69%, 即污染严重的沉积物中SON 库更大. SON与沉积物总氮、可溶性总氮间显著正相关(图3), 即SON随沉积物氮污染程度的升高而增大.

图3 SON与沉积物总氮及可溶性总氮之间的相关关系(**表示相关性达0.01极显著水平)

Fig.3 Correlations between SON and TN, TSN in lake sediments

各湖泊SON平均含量由大到小的顺序为岳阳南湖＞湖南东湖＞军山湖＞大通湖＞鄱阳湖＞洞庭湖. 洞庭湖、大通湖、岳阳南湖、湖南东湖、鄱阳湖和军山湖沉积物的SON平均含量分别为41.25、163.23、273.30、211.22、70.72和172.04mg/kg; 占TSN的平均百分比为36.48%、59.39%、61.07%、58.91%、56.84%和51.37%; 占沉积物总氮的平均百分比为3.97%、7.12%、9.06%、10.83%、6.59%和8.69%.

林素梅等: 湖泊表层沉积物可溶性有机氮含量及分布特性627

2.3 沉积物中游离氨基酸的含量

研究表明, 游离氨基酸能较快地被微生物降解, 还能被植物直接吸收, 因而是许多植物和土壤微生物的重要可利用氮源[3-4]. 虽然FAA在SON中所占比例不大, 但却是对微生物和浮游植物有重要影响且能快速循环的基本有机组分[24]. 为此, 我们研究了不同湖泊表层沉积物中的FAA含量情况, 试图探索湖泊沉积物中FAA的含量状况及其与SON的关系, 以更好地揭示沉积物SON的特征.

FAA的含量分布也存在较大差异, 含量处于4.69-42.04mg/kg之间, 平均为23.27mg/kg, 平均占SON 的18.80%, TSN的9.32%, TN的1.24%. 不同湖泊沉积物FAA含量的大小顺序为军山湖＞岳阳南湖＞湖南东湖＞大通湖＞鄱阳湖＞洞庭湖. 污染程度轻的2个湖泊FAA含量差异明显, 在4.69-18.90mg/kg之间波动, 污染严重的4个湖泊FAA含量在27.39-42.04mg/kg之间, 变异相对较小(图4). 总体而言, 污染严重的湖泊沉积物FAA含量均较污染程度轻的高.

图4 沉积物中游离氨基酸含量及其在SON和TN中的比例

Fig.4 Contents of FAA and its ratio to SON and TN in lake sediments

3 讨论

3.1 湖泊沉积物中SON的含量及分布

土壤中SON的含量因提取方法的不同而异. Murphy等[1]对英国12个农田土壤的研究发现, KCl提取的土壤SON含量在20-30kg/hm2之间, 约占土壤可溶性总氮的40%-50%. Zhong等[25]用K2SO4提取测定森林土壤中的SON, 得到SON占总氮的0.3%-2.2%, 略高于矿质氮. 杨绒等[11]用1mol/L KCl提取了黄土区不同类型土壤的SON, 发现林地枯枝落叶层中SON含量为248.26mg/kg, 农田黑垆土SON含量为24.75mg/kg, 分别占土壤总氮的4.36%和2.54%. 东北林地土壤中的SON含量为156.0-292.6mg/kg[26]. 本研究用1mol/L KCl提取的湖泊沉积物中SON含量为17.18-292.31mg/kg, 平均为134.45mg/kg, 占可溶性总氮(TSN)的51.86%, 沉积物总氮的7.14%, 值略高于可溶性无机氮, 污染严重的沉积物SON含量与林地土壤研究结果相近. 沉积物SON大小与可溶性无机氮含量大小相当, 污染严重的沉积物SON甚至大于可溶性无机氮. 与土壤相比, 湖泊沉积物SON含量及其占总氮的比例均较高, 且可以被藻类直接利用, 也可以保持水体的富营养化, 甚至引起水华爆发[27-28], 因而应重视湖泊沉积物SON的研究.

当湖泊靠近城市时, 生活污水等能导致湖泊水体溶解有机氮的显著增加, 湖泊水体中溶解有机质的来源要考虑人类活动的影响[6]. 所以说, 湖泊沉积物中SON的含量与人类活动的影响紧密联系. 本研究中, SON平均含量的大小顺序为岳阳南湖＞湖南东湖＞军山湖＞大通湖＞鄱阳湖＞洞庭湖. 可见, 湖泊沉积物中SON的含量分布除与湖泊污染程度紧密相关外, 还与人类活动干扰强度, 如污水排放、化肥养殖

J. Lake Sci .(湖泊科学), 2009, 21(5)

628 等紧密相关. 从湖泊面积考虑也是如此, 湖泊面积大小顺序为岳阳南湖＜湖南东湖＜大通湖＜军山湖＜洞庭湖＜鄱阳湖, SON 的高低顺序, 几乎与湖泊面积一致. 军山湖例外, 这是因为军山湖与大通湖相比, 渔业活动更多[14]. 鄱阳湖高于洞庭湖的原因可能与其枯水期成河的独特自然地理景观有关. 岳阳南湖是岳阳楼、洞庭湖的主要景区, 旅游资源丰富. 由于旅游开发迅速, 周边人口不断增多, 娱乐活动越来越频繁, 大量城市污水未经处理直接排入岳阳南湖[29], 因而其SON 值是最高的. 与岳阳南湖相比, 湖南东湖受人类干扰小一些, 特别地, 靠近农田的1号点比靠近乡村的2号点SON 含量小. 军山湖2号点SON 仅为132.10mg/kg, 与之所处的特殊位置有关, 军山湖2号点位于地质构造形成的湖泊支叉处, 泥沙沉积少. 鄱阳湖和洞庭湖是中国两大淡水湖泊, 湖泊面积大, SON 平均含量相对较小, 因为自然湖泊的面积越大, 受人类干扰强度越小, 沉积物中有机质的积累越少, SON 越低.

3.2 湖泊沉积物中游离氨基酸的含量及与SON 的关系

湖泊沉积物中FAA 含量变化范围在4.69-42.04mg/kg 之

间, 平均为23.27mg/kg, 平均占SON 的18.80%, TN 的1.24%.

大亚湾沉积物中FAA 的含量为11.48-37.66mg/ kg [12], 与本

研究结果相近. 可见, 沉积物FAA 含量较高. 据报道, 林地

土壤中FAA 含量占SON 含量的1.5%-10.6%[30], 农田土壤中

为3%[1]. 杨绒等[11]报道林地枯枝落叶层中FAA 的平均含量

为10.95-25.47mg/kg, 占SON 的4.46%-10.02%. 美国加州

高山湖泊水体中FAA 一般低于溶解有机氮的7.5%[5]. 本研究中FAA 平均含量及其在SON 中的比例高于学者们关于土壤中的报道, 这与湖泊沉积物所处的环境特征有关, 可能说明了沉积物SON 含有更多的易分解组分, 更容易被微生

物和植物直接利用, 从而对湖泊富营养化造成影响. 同时

还研究了FAA 与SON 的关系(图5), 结果为显著正相关, 即SON 含量越高的沉积物中易分解的组分越大.

3.3湖泊沉积物中SON 含量与湖泊沉积物其它性质间的关系及其对环境的影响

沉积物的营养水平与湖泊的污染程度有关, 污染严重的湖泊沉积物的营养水平也高. 不少学者研究了土壤SON 与土壤氮素组分之间的关系, 发现土壤SON 与土壤氮素供应紧密相关[11], 可以反映土壤养分的循环和供应状况. 本研究发现, SON 与沉积物可溶性无机氮、总磷、有机质、CEC 间均呈显著的正相关关系(图6), 表明SON 与湖泊氮素供应间有紧密的联系, 也进一步说明了SON 含量大小随沉积物污染程度

图6 SON 与沉积物性质间的关系

(**表示相关性达0.01极显著水平)

Fig.6 Correlations between SON and different parameters in lake sediments

林素梅等: 湖泊表层沉积物可溶性有机氮含量及分布特性629

增大而增大, 因为沉积物总磷、有机质等均是指示湖泊污染程度的指标.

本研究发现, 1mol/L KCl提取的湖泊沉积物中SON含量较大, 占沉积物总氮的比例较大, 即湖泊沉积物中有较大的潜在氮库. 前已述及, 陆地中的SON移动性强, 容易转移到河流或湖泊中. 流失的SON通过各种途径进入湖泊, 一部分被微生物及水生动植物直接利用, 从而减轻水体氮负荷; 一部分沉于湖底, 在沉积物中长期积累, 导致沉积物的SON增大. 沉积物中的SON被微生物矿化而释放出NH4+, 而沉积物中的无机氮(如NH4+)会被微生物固定, 同时其它形式的有机氮(如氨基酸等)也会随生物死亡而进入SON 中[31]. 通常情况下, 这两种过程保持动态平衡. 但当条件改变时, 平衡被打破, 沉积物向上覆水释放SON, 或者形成易分解的其它形式氮组分, 增加水环境中的营养级别和压力[32], 对湖泊富营养化造成影响. 而且, 某些可溶性有机氮能被微生物或者某些生物种类直接吸收利用[33], 这可能更加加剧了水体富营养化.

4 结论

(1)沉积物SON含量处于17.18-292.31mg/kg之间, 平均值为134.45mg/kg, 平均占沉积物总氮的7.14%, 平均占TSN的51.86%, 值略高于可溶性无机氮. SON含量随沉积物氮污染程度的升高而增大, 污染严重湖泊沉积物的SON含量较轻污染沉积物高. 但表层10cm沉积物可能反映的是近几十年甚至是上百年的沉积状况. 因此, 本研究中关于SON的研究结果并不能反映沉积物的污染现状, 实际情况可能更加严重.

(2)游离氨基酸含量处于4.69-42.04mg/kg间, 平均为23.27mg/kg, 占SON的18.80%, TN的1.24%. FAA 与SON含量显著正相关, 且在沉积物中的平均含量及在SON中的比例均较土壤中高, 说明湖泊沉积物SON有较大的易分解组分.

(3)SON与沉积物TN、TSN、FAA、有机质、CEC等显著正相关, 表明SON与湖泊氮素供应间有紧密的联系. SON对湖泊环境有深远影响, 应重视湖泊沉积物SON的研究.

5 参考文献

[1] Murphy DV, Macdonald AJ, Stockdale EA et al. Soluble organic nitrogen in agricultural soils. Soils and Fertility of Soils, 2000,

30: 374-387.

[2] Jones DL, Willett VB. Experimental evaluation of methods to quantify dissolved organic nitrogen (DON) and dissolved organic

carbon (DOC) in soil. Soil Biology & Biochemistry, 2006, 38: 991-999.

[3] Jones DL, Shannon D, Murphy DV. Role of dissolved organic nitrogen (DON) in soil N cycling in grassland soils. Soil Biology

& Biochemistry, 2004, 36: 749-756.

[4] Jones DL, Shannon D, Fortune TJ. Plant capture of free amino acids is maximized under high soil amino acid concentrations.

Soil Biology & Biochemistry, 2005, 37: 179-181.

[5] Zehr JP, Paulsen SG, Axler RP. Dynamics of dissolved organic nitrogen in subalpine Castle Lake, California. Hydrobiologia,

1988, 157: 33-45.

[6] Li W, Wu FC, Liu CQ et al. Temporal and spatial distributions of dissolved organic carbon and nitrogen in two small lakes on

the Southwestern China Plateau. Limnology, 2008, 9: 163-171.

[7] 邵孝候, Houba VJG, 胡霭堂等. 土壤可溶性有机态氮的释放动力学研究. 南京农业大学学报(自然科学版), 1990,13(3):

65-69.

[8] 陈文煊, 王志红. 不同形态氮对富营养化水源藻华暴发的潜在影响. 给水排水, 2008, 134(9): 22-27.

[9] Perakis SS, Hedin LO. Nitrogen loss from unpolluted South American forests mainly via dissolved organic compounds. Nature,

2002, 415: 416-419.

[10] 刘艳, 周国逸, 刘菊秀. 陆地生态系统可溶性有机氮研究进展. 生态学杂志, 2005, 24(5): 573-577.

[11] 杨绒, 严德翼, 周建斌等. 黄土区不同类型土壤可溶性有机氮的含量及特性. 生态学报, 2007, 27(4): 1397-1403.

[12] 牟德海, 黄长江, 张春粦等. 大亚湾沉积物中氨基酸的垂直分布—沉积物柱样W0中的游离氨基酸. 分析测试学报,

2002, 21(2): 4-7.

[13] 王毛兰, 胡春华, 周文斌. 丰水期鄱阳湖氮磷含量变化及来源分析. 长江流域资源与环境, 2008, 17(1): 138-142.

J. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(5) 630

[14] 王苏民, 窦鸿身. 中国湖泊志. 北京: 科学出版社, 1998: 225.

[15] 刘妍, 张建明, 陈政等. 洞庭湖水质污染现状及影响因素分析. 内陆水产, 2007, (8): 34-35.

[16] 谈毅奇, 杨品红, 桑明强等. 湖南东湖生态系统的能量结构与转换效率. 水利渔业, 2000, 20(6): 6-8.

[17] 金宏, 向建国, 唐文熙. 大通湖渔场浮游生物及其鱼产力的调查. 内陆水产, 2005, (7): 22-35.

[18] 简永兴, 王建波, 何国庆等. 洞庭湖区三个湖泊水生植物多样性的比较研究. 水生生物学报, 2006, 30(2): 160-167.

[19] 鲍士旦. 土壤农化分析(第三版). 北京: 中国农业出版社, 2000.

[20] Ruban V, Brigault S, Demare D. An investigation of the origin and mobility of phosphorus in freshwater sediments from

Bort-Les-Orgues Reservoir, France. J Environ Monit, 1999, 1: 403-407.

[21]中国科学院南京土壤所. 土壤理化分析. 上海: 上海科技出版社, 1978: 73-92.

[22] 国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会. 水和废水监测分析方法. 北京: 中国环境科学出版社, 2002.

[23] 张雷, 郑丙辉, 田自强. 西太湖典型河口区湖滨带表层沉积物营养评价. 环境科学与技术, 2006, 29(5): 4-6.

[24]McCarthy M, Pratum T, Hedges J. Chemical composition of dissolved organic nitrogen in the ocean.Nature, 1997, 390:

150-154.

[25]Zhong ZK, Franz M. Soluble organic nitrogen in temperate forest soils. Soil Biology & Biochemistry, 2003, 35: 333-338.

[26]Song LC, Hao JM, Cui XY.Soluble organic nitrogen in forest soils of northeast China. Journal of Forestry Research, 2008,

19(1): 53-57.

[27]Glibert PM. Harmful algal blooms in the Chesapeake and coastal bays of Maryland, USA: Comparison of 1997, 1998, and 1999

events. Estuaries, 2001, 24: 875-883.

[28]Tonis P, Serge YM. The role of inorganic and organic nutrients on the development of phytoplankton along a transect from the

Daugava River mouth to the Open Baltic, in spring and summer. ICES Journal of Marine Science, 2003, 60: 827-835.

[29] 葛大兵, 吴小玲, 周慧等. 岳阳南湖浮游植物与富营养化特征分析. 水资源保护, 2005, 21(2): 46-49.

[30]Yu Z, Zhang Q, Kraus TEC et al. Contribution of amino compounds to dissolved organic nitrogen in forest soils.

Biogeochemistry, 2002, 61:173-198.

[31]Chen CG, Xu ZH. On the nature and ecological functions of soil soluble organic nitrogen (SON) in forest ecosystems. J Soils &

Sediments, 2006, 6(2): 63-66.

[32] 吴怡, 邓天龙, 廖梦霞. 天然水体沉积物中有机氮的研究进展. 广东微量元素科学, 2006, 13(11): 7-13.

[33]Lipson D, N?sholm T. The unexpected versatility of plants: organic nitrogen use and availability in terrestrial ecosystems.

Oecologia, 2001, 128: 305-316.

土壤有机质含量测定

土壤有机质的测定 一重铬酸钾容量法——外热法 1原理： 用定量的重铬酸钾-硫酸溶液，在电加热条件下，使土壤中的有机质氧化，剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液滴定，并以二氧化硅为添加剂作实际空白标定，根据氧化前后氧化剂质量差值，计算出有机碳量，再乘以系数1.724，即为土壤有机质含量。 2 仪器设备： 1/10000的分析天平；电沙浴（石蜡浴）； 大试管；弯颈漏斗；容量瓶 定时钟；滴定管： 5.00ml； 温度计：200～300℃； 铜丝筛：孔径0.25mm； 3 试剂 除特别注明外，所用试剂皆为分析纯。 3.1 硫酸银：研成粉末； 3.2 二氧化硅：粉末状； 3.3 邻菲啰啉指示剂：称取邻菲哆啉1.490g溶于含有0.700g硫酸亚铁的100ml水溶液中，此指示剂易 变质，应密封保存于棕色瓶中备用； 3.4 0.4mol·L-1（1/6 K2Cr2O7重铬酸钾）重铬酸钾-硫酸溶液：称取重铬酸钾40.0g，溶于600～800ml 蒸馏水中，待完全溶解后，加水稀释至1L，将溶液移入3L大烧杯中；另取1L比重为1.84的浓硫酸，慢慢的倒入重铬酸钾水溶液中，不断搅动，为避免急剧升温，每加约100ml硫酸后稍停片刻，并把大烧杯放在盛有冷水的盆内冷却，待溶液的温度降到不烫手时再加另一份硫酸，直到全部加完为止； 3.5 0.1 mol·L-1重铬酸钾标准溶液：称取经130℃烘2～3h的优级纯重铬酸钾 4.904g。先用少量水溶 解，然后移入1L容量瓶内，加水定容。 3.6 0.1 mol·L-1硫酸亚铁标准溶液：称取FeSO4·7H2O硫酸亚铁28g，溶于600～800ml水中，加浓硫 酸20ml，搅拌均匀，加水定容至1L（必要时过滤），贮于棕色瓶中保存。此溶液易受空气氧化，使用时必须每天标定一次标准浓度。 4 操作步骤： 4.1 选取有代表性风干土壤样品，用镊子挑除植物根叶等有机残体，然后用木棍把土块压细，使之通过 1mm筛。充分混匀后，从中取出试样10～20g，磨细，并全部通过0.25mm筛，装入磨口瓶中备用。 4.2 按照表1有机质含量的规定称取制备好的风干试样0.05～0.5g，精确到0.0001g。置入150ml三角 瓶中，加粉末状的硫酸银0.1g，准确加入0.4mol·L-1重铬酸钾-硫酸溶液10ml混匀。

荧光粉发展现状与趋势

荧光粉发展现状与趋势 首先因为LED只能发单色光,所以白光LED主要是由以下方式混合出来。 方法1为多晶片混光技术，分别把红、蓝、绿3晶片或蓝光、黄光双晶片固定于同一封装体内部，再经由调整各晶片的电流大小，调整各晶片的出光量来控制混光比例，以达到混成白光的目标。其中又以红、蓝、绿多晶片混光技术呈现的色彩饱合度及演色性(Color Rendition)最佳，但还须克服晶片光衰程度、热源过度集中产生散热封装等问题。若有任何一晶片提早失效，就无法得到所需白光的光源。 方法2是以紫外光LED激发均匀混合之蓝色、绿色、红色萤光粉，使其激发出一定比例之3原色进行混光而输出白色。三波长白光发光二极体具有高演色性优点，但却有发光效率不足及混光不均的缺点。 方法3在蓝光LED的周围= 充混有黄光YAG(Yttrium Aluminum Garnet)萤光粉的胶，并使用波长为400~530nm的蓝光LED，发出光线激发黄光YAG萤光粉产生黄色光，但同时也与原本的蓝光混合，进而形成蓝黄混合之二波长的白光。 然后我主要介绍的是方法二, 荧光粉涂敷光转变法是制造白光LED 的主要途径之一,目前已经商业化的产品绝大多数是用这种方法制造的。在这种方法中,荧光粉作为光的转换物质,所起的作用是至关重要的,它直接影响白光LED产品的发光效率、使用寿命、显色指数、色温等主要指标。随着LED 芯片技术的突破,LED 发光效率将逐步接近其理论发光效率,荧光粉的性能好坏将直接决定LED 光源的产品性能。目前能够匹配蓝光、近紫外光或其它芯片的荧光粉还不多,需要开发发光效率高、使用寿命长、显色指数高、物理性能和化学性能更加稳定、制备工艺更为简单的荧光粉。 通过激发荧光粉来形成白光。 在实现白光LED的各种方法中，荧光粉转换法是已经得到应用并且具有潜力的方法。PC—LED的发光原理是：在低压直流电的激发下，Ga(In)N芯片发射蓝光(～460nm)或近紫外光(～395nm)，激发涂覆在芯片上面的荧光粉发射出可见光，并混合组成白光。 优点是成本低和容易生产,缺点是光效较低，且发光的均匀度不好，光谱成分中 缺少红光，造成色温偏高。 白光LED的荧光粉，主流是与蓝色组合使用的黄色荧光粉。而现在，正逐渐向发出红色光和绿色光的荧光粉过渡。 黄色荧光粉 31411 硅酸盐体系的Srx EuySiO5 该荧光粉随着Eu2 + 掺杂浓度的增加,发射峰强度逐渐增大,当Eu2 + 的浓度为0103 时,Sr2197 Eu0103 SiO5有最大值,而随着Eu2 + 掺杂浓度的进一步增加,发 射峰强度明显减弱。同时,发射光谱峰值随Eu2 + 浓度的增加先红移(Sr2195 Eu0105 SiO5 在Eu2 + 浓度为0105 时

★海水和海洋沉积物中总N的测定

海水和海洋沉积物中总N 的测定 Ξ 王正方　扈传昱　吕海燕 (国家海洋局第二海洋研究所,杭州,310012) 摘　要　系统介绍海水和海洋沉积物中总氮的测定方法。作者选用过硫酸钾为氧化剂将有关形式的氮转化成硝酸盐,将其还原成亚硝酸盐,连同原有的亚硝酸盐一起测定,获得海水和海洋沉积物中总氮。该方法操作简单安全,精密度为4.7%,回收率为95%～104%,适于船上操作。关键词　海水;海洋沉积物;总氮;分析方法中图法分类号　P734 海水中最重要的无机氮有氨氮,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。除无机氮外还有多种溶解的和 颗粒态的有机氮化物。通过对氮化物含量的测定可以了解水域被污染状况[2],肥源情况以及有机物的分解趋势。以前的研究均以无机氮的测定见多[1,3,4],而对于海水和海洋沉积物中总氮测定的研究却不是十分系统。本文详细介绍了海水和沉积物中总氮的测定方法,此法操作简单安全,精密度高,适于船上操作。已作为第二次全国海洋污染基线调查的推荐方法。 1　材料与方法 1.1仪器 (1)反应瓶:50m L 有聚丙烯或聚四氟乙烯螺旋盖的玻璃瓶 (2)普通厨用压力锅(3)50m L 容量瓶若干(4)振荡器1.2试剂及配制 (1)无氨蒸馏水或纯水。 (2)NaCl 溶液:31gNaCl (优级纯)溶于1000m L 无氨蒸馏水中。 (3)0.12m ol/L NaOH 溶液:4.8g 分析纯NaOH 溶于1L 无氨蒸馏水中,煮沸10min 后冷却稀 释至原体积。 (4)K 2S 2O 8氧化剂:称取10g 重结晶的K 2S 2O 8溶于1L0.12m ol/L 的NaOH 溶液中,保存于具塞棕色试剂瓶中。置于冰箱可至少稳定7d 。 K 2S 2O 8的提纯:在70～80℃的温度下溶解20gK 2S 2O 8于100m L 重蒸馏水中,将溶液冷却至接近零摄氏度,过滤。由于K 2S 2O 8在零度时的溶解度仅为1.75g/100m L ,因此试剂的损失很 增刊 1999年10月 青岛海洋大学学报 JOURNA L OF OCE AN UNIVERSITY OF QING DAO Supplement 　Oct.1999　 Ξ收稿日期:1999204208;修订日期:1999207212 王正方,男,1941年出生,研究员。

氮氧化物的性质及相关计算 2019年高考化学一轮复习 Word版含解析

高考频度：★★★☆☆ 难易程度：★★★☆☆ 同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO 和NO 2，②NO 2和O 2，③NH 3和N 2。将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V 1、V 2、V 3，则下列的关系正确的是 A ．V 1＞V 2＞V 3 B ．V 1＞V 3＞V 2 C ．V 2＞V 3＞V 1 D ．V 3＞V 1＞V 2 【参考答案】 B 氮的氧化物与水反应的五大规律 （1）“NO 2+H 2O”型 由3NO 2+H 2O 2HNO 3+NO 可知，反应后剩余的气体为NO ， V 剩(NO)=13 V (NO 2)。 （2）“NO 2+O 2+H 2O”型 由4NO 2+O 2+2H 2O 4HNO 3可知： 2222222222241(NO )1 41 NO H O NO (NO)[(NO )-4(O )](O )3 141O O (O )(O )-(NO )4 V V V V V V V V ??=? ?>=??? <=??剩剩原∶，恰好反应，无气体剩余∶，过量，与再反应，剩余，∶，过量，剩余， （3）“NO+O 2+H 2O”型

由4NO+3O 2+2H 2O 4HNO 3可知： 22222243(NO)4 4 3NO NO (NO)(NO)-(O )(O )3 343O O (O )(O )-(NO)4 V V V V V V V V ??=? ?>=??? <=??剩原剩原∶，恰好反应，无气体剩余∶，过量，剩余，∶，过量，剩余， （4）“NO+NO 2+H 2O”型 由3NO 2+H 2O 2HNO 3+NO 可知，反应后剩余NO ，V 剩(NO)=V 原(NO)+ 1 3 V (NO 2)。 （5）“NO+NO 2+O 2+H 2O”型 由4NO 2+O 2+2H 2O 4HNO 3 ①，4NO+3O 2+2H 2O 4HNO 3 ②可知： 先假设发生反应① 2222222222241,,NO,(NO)(NO)41,NO ,NO H O 1 NO,(NO)(NO )(NO) 341,O ,O NO (NO ): (O )43,(NO)443,NO,(NO)(NO)'(O )'(O )3 43,O ,(V V V V V V V V V V V V V ==>=+<=>=-<剩原剩原剩原剩剩剩∶恰好发生反应①剩余∶发生反应①后剩余与反应最终剩余∶发生反应①后剩余剩余的与按②反应∶最终无气体剩余∶最终剩余∶最终剩余223O )'(O )(NO)4V V ?????? ???? ? ? ???? ? ???? ???=-???? 剩原 实际上V (NO 2)∶V (O 2)=4∶1和V (NO)∶V (O 2)=4∶3 时，均相当于N 2O 5的组成，与N 2O 5+H 2O 2HNO 3等 效，故当NO 、NO 2、O 2的混合气溶于H 2O 时也可利用原子个数比进行判断： 22 5O (N)2 5(O)2 5NO n n ?∶　剩余∶　恰好完全反应∶　剩余 1．把一定质量的铁完全溶解于某浓度的硝酸中收集到0.3 mol NO 2和0.2 mol NO 。向反应后的溶液中加入足量NaOH 溶液充分反应，经过滤、洗涤后，把所得沉淀加热至质量不再减少为止。得到固体质量不可能为

氮氧化物控制技术

工业锅炉NOx控制技术指南 （试行） 环境保护部华南环境科学研究所

目次 1 适用范围 (1) 2 引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 3.1工业锅炉INDUSTRIAL BOILER (1) 3.2氮氧化物NITROGEN OXIDES,NO X (1) 3.3控制技术CONTROL TECHNOLOGY (1) 4 工业锅炉氮氧化物排放特性 (1) 5 氮氧化物控制技术 (2) 5.1低氮燃烧技术 (2) 5.2选择性非催化还原脱硝技术 (3) 5.3选择性催化还原脱硝技术 (6) 5.4化学吸收技术 (9) 5.5组合技术 (10) 6 控制技术选用建议 (10) ii

1 适用范围 本指南适用于以煤、油和气为燃料，单台出力10~65 t/h的蒸汽锅炉、各种容量的热水锅炉及有机热载体锅炉；各种容量的层燃炉、抛煤机炉。 使用型煤、水煤浆、煤矸石、石油焦、油页岩、生物质成型燃料等的锅炉，参照本指南。 本指南不适用于以生活垃圾、危险废物为燃料的锅炉。 2 引用文件 下列文件中的条款通过本指南的引用而成为本指南的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本指南。 GB 13271 锅炉大气污染物排放标准 HJ 462 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范 HJ 562 火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法 HJ 563 火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法 DB44/765 广东省地方标准锅炉大气污染物排放标准 3 术语和定义 3.1 工业锅炉industrial boiler 指提供蒸汽或热水以满足生产工艺、动力以及采暖等需要的锅炉。 3.2 氮氧化物nitrogen oxides, NOx 指由氮、氧两种元素组成的化合物。工业锅炉烟气中的氮氧化物主要为一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）两种。 3.3 控制技术control technology 针对生活、生产过程中产生的各种环境问题，为减少污染物的排放，从整体上实现高水平环境保护所采用的与某一时期的技术、经济发展水平和环境管理要求相适应，在公共基础设施和工业部门得到应用的，适用于不同应用条件的一项或多项改进、可行的污染防治工艺和技术。 4 工业锅炉氮氧化物排放特性 工业锅炉排放的氮氧化物（NOx）来自燃料燃烧过程，主要类型包括：空气中的氮气在高温下被氧 1

白光LED用氮化物及氮氧化物红色荧光粉的研究现状_林海凤

白光LED 用氮化物及氮氧化物红色荧光粉的研究现状＊ 林海凤1,王海波2,张瑞西2,谢　晔1 (1　南京工业大学材料科学与工程学院,南京210009;2　南京工业大学电光源材料科学研究所,南京210015)摘要 白光LED 是一种符合环保和节能的绿色照明光源,而红色荧光粉的性能对白光LED 的显色指数及色温的影响极其显著。氮/氮氧化物体系红色荧光粉是一种非常优质的L ED 用荧光粉。介绍了氮/氮氧化物红色荧光粉的研究现状、晶体结构、主要的制备方法,针对目前还存在的一些问题,指出了今后的研究方向。 关键词 白光LED 氮化物　氮氧化物　红色荧光粉 Present Research Situation of the N itride and O xy nitride Red Pho sphors for White -LED LIN Haifeng 1,WA NG Haibo 2,ZHANG Ruixi 2,XIE Ye 1 (1　Institute o f M aterials Science and Enginee ring ,N anjing Univ ersity of T echno lo gy ,N anjing 210009;2　Institute of Electric Light Sour ce M a te rials Science ,N anjing U niver sity of T echnolog y ,Nanjing 210015)Abstract W hite L ED is a kind of enviro nmental and ener gy -sav ing g reen lighting .Ho weve r the pe rfor mance o f the red emitting phospho r can affect the colo r r ending index and the color tempe rature o f the w hite LED e xtr emely .A nd the nitride o r ox ynitride red phospho r is a ve ry hig h -quality kind fo r the white LED .T he present resea rch situa -tion ,cry stal str ucture ,primary pre par ation technolog y of the nitride and ox ynitride red pho sphor s are intr oduced .Fo r the e xisting problem s in the re sear ch ,the new resea rch direction is pointed out . Key words w hite L ED ,nit ride ,o xy nitride ,red phospho r 　＊江苏省科技创新与成果转化专项(BA 2008049) 　林海凤:女,1985年生,硕士研究生,主要研究方向为稀土发光材料及应用　E -mail :linhaifeng1985@https://www.wendangku.net/doc/b812254927.html, 王海波:通讯作者,男,高级工程师　E -mail :wang haibo 88@163.co m 白光LED 是一种新型固体光源,与白炽灯和荧光灯等光源相比,具有能耗低、寿命长、体积小、响应快、无污染等优点,被称为继白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯后的第四代绿色光源,因此受到极大关注。随着其性价比的不断提高,白光LED 在众多照明领域尤其是家用照明中展现了广阔的应 用前景[1-7] 。 实现白光LED 的方法主要有3种[8-11]:一是荧光粉转换法,用GaN 基芯片所发射的蓝光激发YAG ∶Ce 3+荧光粉,芯片和荧光粉发出的光混合形成白光;二是多芯片法,用红、绿、蓝3种颜色的LED 芯片,利用三原色原理,按照一定的比例组合发出白光;三是集成单芯片法(也叫多量子阱法),是在一个芯片中利用多个活性层使LED 芯片直接发出白光。第一种方法目前应用最多也最成熟,但是缺点也十分明显,由于是黄光和蓝光二基色复合形成的白光,缺少了红色的成分,所以显色指数偏低。目前,国内外的黄色和绿色荧光粉在封装应用中已经很成熟,而红色荧光粉[12-17]由于发光效率和稳定性不能与其他荧光粉相比(工业上主要使用硫化物或硫氧化物),发光效率低、稳定性差,难以满足三基色荧光粉的需求。而新近合成的一类氮化物体系荧光粉则能弥补这个缺陷[18,19]。最近几年,稀土激活的,特别是Eu 2+激活的氮化物和氮氧化物受到很大关注,并得到迅猛发展,形成一类新的稀土发光材料。Eu 2+激活的碱土氮化物M 2Si 5N 8∶ Eu (M =Ca ,S r ,Ba )红色荧光体是从1999年到现在飞速发 展的高效荧光体,主要受固态照明发展而兴起[20-23] 。这类氮化物红色荧光体的物化性质很稳定,在空气和水中稳定不分解,而且具有光衰小、发光量子高等优点,在很短时间内卓有成效地用于白光LED 中,使白光LED 实现全光谱、高显色性、低色温新光源,达到一个新水平。本文重点介绍了红色氮/氮氧化物荧光粉的晶体结构以及目前国内外制备红色氮/氮氧化物荧光粉的各种方法,如高温固相反应法、气体还原氮化法、碳热还原氮化法和氨溶液法,并简单说明了几种合成方法及其优劣。 1　氮/氮氧化物红色荧光粉的晶体结构 由于氮氮键能(942kJ /mol )大于氧氧键能(494kJ /mol ),与氧化物体系的荧光粉相比,氮化物及氮氧化物荧光粉具有 较高的共价性,能带间隙低。在氮化物M 2Si 5N 8∶Eu 2+ (M = Ca ,Sr ,Ba )体系中,当稀土发光离子Eu 2+ 取代碱土离子Ca 、S r 、Ba 的格位时,Eu 2+的d 轨道被晶体场所劈裂,产生较大 红移,实现高效宽谱带红光发射。因此,Eu 2+ 激活的氮化物体系为探索新型荧光粉提供了广阔的空间。 Ca 2Si 5N 8∶Eu 为单斜结构,空间群Cc ;Sr 2Si 5N 8∶Eu 和

湖泊沉积物中磷释放的研究进展

土壤 (Soils), 2004, 36 (1): 12~15 　 湖泊沉积物中磷释放的研究进展　 高 丽 杨　浩 周健民 （土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京 210008） 摘 要沉积物是湖泊营养物质的重要蓄积库，也是湖泊内源性P的主要来源。沉积物中部分固定的P 可通过分解或溶解作用而释放磷酸盐到沉积物间隙水中，然后通过扩散作用或表层沉积物的再悬浮作用而释放到上覆水体中。本文就目前对沉积物P释放的影响因素及释放机制的研究进展作一简要概述。 关键词湖泊沉积物；释放；间隙水扩散；释放机制 中图分类号 X524 沉积物是湖泊营养物质的重要蓄积库，也是湖泊内源性P的主要来源。不少湖泊调查资料表明，当入湖营养盐减少或完全截污后，沉积物营养盐的释放作用仍会使水质继续处于富营养化状态，甚至出现“水华”[1、2]。P是造成湖泊水质富营养化的关键性的限制性因素之一[3]，沉积物中营养盐的释放对水体的营养水平有着不可忽视的影响，研究富营养化湖泊沉积物P的释放行为对于湖泊水质的治理和预测具有非常重要的指导意义。 湖泊沉积物-水界面是水体和沉积物之间物质交换和输送的重要途径，对于浅水湖泊而言，来自各种途径的营养物，经过一系列物理、化学及生物释放作用，其中一部分沉积于湖泊底部，成为湖体营养物的内负荷。在一定条件下，由于风力和湖流引起湖泊底部沉积物的扰动使沉积物处于再悬浮状态，这种再悬浮状态会强烈的影响P在沉积物-水界面间的再分配，部分营养元素可从沉积物中向上层水体释放，使水体营养负荷增加[4]。P在沉积物-水界面循环受溶解释放以及间隙水扩散两个过程的控制。 　 １ Ｐ的释放　 沉积物P的释放涉及到的过程有解吸附、分解、配位体交换以及酶水解作用。当沉积物中P以可溶无机P形式存在时，可通过扩散、风引起的沉积物再悬浮、生物扰动以及平流（如气体沸腾）等方式进入上覆水体[5]。影响沉积物P释放的因子很多，现概括如下： １．１ 沉积物中Ｐ含量和形态 沉积物中P的结合态及形态之间的相互转化是控制沉积物P迁移和释放的一个主要因子，这也是目前国内外研究P释放的一个热点。P释放量是由不同的迁移和转化过程决定的。控制沉积物P迁移（释放和形态转化）的环境参数的相对重要性首先取决于沉积物中P的化学形态[6]。沉积物释P量的多少并不与沉积物中的总P量成比例关系，释放进入间隙水中的P大部分是无机可溶性P[7、8]。在厌氧释放过程中，存在着有机P向无机P转化，Fe-P、Al-P向Ca-P、O-P转化的趋势，沉积物中总P浓度不断减少，就是P形态迁移转化动态平衡的结果[9]。１．２ 沉积物组成　 非石灰性湖泊沉积物中Fe、P、TOC含量高于石灰性沉积物，前者在好氧状态下P释放受铁氧化物吸附作用的抑制。在石灰性湖泊沉积物中，Ca2+浓度是影响沉积物释P的不容忽视的因素，在不同pH下磷灰石的溶解平衡影响着湖泊水体中P的含量。沉积物中释放的P与Fe-P关系密切相关，曾有人提出用沉积物中P：Fe比例作为表层沉积物P释放能力的一个参数，两者呈负相关关系[10]。此外沉积物中硫酸盐含量、P矿物的类型也是控制P释放的极其重要的变量[11]。在氧化条件下红磷铁矿是稳定存在的；而在还原条件下尤其在酸性环境中，大量P和Fe从矿物中溶解出来。在Fe为主的系统中，氧化条件下Fe2+和Fe3+的羟磷灰石是最稳定的矿物形式，而在还原条件下蓝铁矿是主要的存在形式[12]。１．３ 环境因子　 １．３．１ 氧化还原电位 对非石灰性湖泊沉积物而言，P释放对表层沉积物的氧化还原电位（Eh）的变化非常敏感。当表层沉积物Eh较高时（>350mv），Fe3+与磷酸盐结合成不溶的磷酸铁，可

土壤有机质含量

监测表明:甘肃土壤有机质低有害重金属含量低 2010-06-28 03:51:00 来源: 甘肃日报(兰州) 跟贴 0 条手机看新闻 我省耕地质量监测结果表明 土壤有机质低有害重金属含量低 本报兰州讯(记者王朝霞实习生刘婉琼)省农业节水与土壤肥料站连续13年对我省耕地质量监测表明，我省耕地土壤有机质远低于全国平均水平，土壤培肥任务艰巨；耕地土壤有害重金属汞、砷、铅、铬等含量远低于指标范围，对耕地危害程度较低。 我省于1997年开始进行耕地土壤监测，根据区域、气候、土壤特点和农业生产实际，在具有代表性、面积较大的黑垆土、黄绵土、灌漠土、灰钙土等四大类型土壤上布设监测点，并建立了9个国家级监测站。根据监测结果，我省耕地养分含量指标低于华北、东北、华南、华东地区，基本接近西北地区的平均水平。其中，土壤有机质2009年的全国平均水平为22.97克/千克，而我省平均水平仅为1.21-1.33克/千克；全氮、有效磷含量基本接近全国平均水平，速效钾含量高于全国平均水平。13年间，黄绵土、灌漠土的有机质略有积累，黑垆土则有所下降。 同时，我省主要耕地土壤有害重金属含量较低。汞平均值0.02毫克/千克，变化幅度0.008-0.039毫克/千克，远低于指标≤0.5毫克/千克的范围；砷平均值11.85毫克/千克，变化幅度10.19-13.59毫克/千克，远低于指标≤25毫克/千克范围；铅平均值28.48毫克/千克，变化幅度18.27-38.84毫克/千克，远低于指标≤150毫克/千克范围。这表明我省主要耕地土壤有害重金属含量对耕地危害程度还不是很高。 根据监测，我省耕层养分盈亏情况为氮盈余，磷富积，钾亏缺，我省需要合理调整农田肥料结构，需要加强测土配方施肥，提高有机肥量，减少氮肥使用量，增加磷、钾肥。并对渍涝排水型、坡地梯改型、沙化型、盐碱耕地型、障碍层次型、瘠薄培肥型、高寒阴湿型等全省七种类型的中低产田进行改造。

氮(氧)化物荧光粉的研究进展

文章编号:１００１-９７３１(２０１４)１７-１７００１-１１ 氮(氧)化物荧光粉的研究进展? 周天亮１,解荣军２ (１．中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江宁波３１５２０１;２．厦门大学材料学院,福建厦门３６１００５) 摘一要:一氮(氧)化物荧光粉是半导体照明技术中至关重要的原料之一.对氮(氧)化物荧光粉近期的研究成果进行了总结,并展望了其发展方向. 关键词:一氮化物;氮氧化物;荧光粉;固态照明 中图分类号:一O６１４．３３文献标识码:A DOI:１０．３９６９/j．issn．１００１-９７３１．２０１４．１７．００１ １一引一言 作为一种主要应用于半导体(LED)照明与显示的光转换功能材料,氮(氧)化物荧光粉在不到２０年的时间里,获得了显著发展,尤其是在基于蓝光GaInN芯片的LED照明领域,氮(氧)化物荧光粉因其优异的热淬灭特性二较高的量子效率及宽色域等优点,而受到广泛关注[１-２].在制备低色温和高显色性LED方面,氮(氧)化物荧光粉更是具有传统荧光粉无可比拟的优势 氮(氧)化物荧光粉基质结构中含有共价键性较强的Si N键,电子云膨胀效应明显,使得所掺杂稀土离子的５d电子的激发态能量进一步降低,发射光谱产生明显红移[３].本文着力于梳理以往氮(氧)化物荧光粉的研究成果,力求对该领域的发展方向给出自己的观点. ２一氮(氧)化物的结构和发光性能 从晶体结构上讲,氮(氧)化物荧光粉的结构脱胎于硅酸盐二铝酸盐和硅铝酸盐等这些传统荧光粉[４].硅(铝)酸盐的基本结构单元为Si(Al)O４四面体,O可联结一个Si或桥联两个Si原子;通过在硅(铝)酸盐晶体结构中引入N原子,可得到一系列以Si(Al)-N(O)４四面体结构为基本结构单元的氮(氧)化物.其中,N 可以联结两个Si原子,也可以是３个Si原子,甚至４个Si原子[４].如图１所示,将硅(铝)酸盐的组成简化为一个平面结构(M代表金属离子,R代表任意元素),结构中增加N而形成的氮(氧)化物则是立体结构,具体表现为氮(氧)化物在晶体结构上具有更丰富的多样性和自由度,这为氮(氧)化物发光性质的调控奠定了坚实基础. 依据Si(Al)O４四面体的连接方式,硅(铝)酸盐从结构上可分为岛状二环状二链状二层状和架状,对应代表性荧光粉分别为Ca３Al２Si３O１２?Ce３＋[５]二M g２Al４Si５O１８?Eu２＋[６]二CaM g Si２O６?Eu２＋[７]二K３[EuSi３O８(OH)２][８]和BaAl２Si２O８?Eu２＋[９].由于氮(氧)化物在晶体结构特征上类似于硅(铝)酸盐,依照Si(Al)-N(O)４四面体结构不同的连接方式,氮(氧)化物也可如此分类,对应代表性的荧光粉(基质)为O -SiAlON[１０]二Ca３Si２O４N２[１１]二La５Si３N９[１２]二SrSi２O２N２[１３]二Eu２Si５N８[１４].根据目前所掌握的文献,表１给出了部分已报道氮(氧)化物荧光粉的晶体结构和发射光谱数据(掺杂稀土离子Eu２＋或Ce３＋). 图１一硅(铝)酸盐和氮(氧)化物荧光粉组成结构示意图 Fi g１Com p osition structure dia g ram of silicate(alu-minate)and nitride(nitric oxide)fluorescent p owder 一一从表１可以看出,氮(氧)化物荧光粉的发射光谱主峰位置几乎跨越整个可见光谱波段,实现了从紫光到红光的全覆盖.尤其特别的是,许多氮(氧)化物掺杂稀土元素后可实现红光发射,商业上广泛应用的红色荧光粉也都是氮(氧)化物[７８],而传统荧光粉中单掺杂稀土离子实现红光宽谱发射的较少,只有如Ca３Al２O６?Eu２＋[７９]二Ca４(PO４)２O?Eu２＋[８０]二NaM g-PO４?Eu２＋[８１]等少数几种. 每个晶体的晶体结构都从属于一特定晶系.统计表１中氮(氧)化物结构所对应的晶系(α-sialon类只统计一次)并与已收集的无机晶体[８２]进行比较(见图２),显然氮(氧)化物结构所对应的晶系分布与已知无机晶体的不一致.若假定可做荧光粉的氮化物均匀地分布在７大晶系中,则由图２可得出,除六方相外,属于其它晶系的氮(氧)化物荧光粉比例尚少,而Si(Al)-N４(O)是氮(氧)化物晶体的基本结构单元,巧合的是, Si３N４的高温相β-Si３N４与AlN的稳定结构都属于六方相.若假定不成立,则说明可做荧光粉的氮(氧)化 １００７１ 周天亮等:氮(氧)化物荧光粉的研究进展 ?基金项目:国家自然科学基金资助项目(５１２７２２５９) 收到初稿日期:２０１４-０７-０１收到修改稿日期:２０１４-０８-１５通讯作者:解荣军,E-mail:r j xie＠xmu．edu．cn 作者简介:周天亮一(１９８０－),男,内蒙古包头人,博士后,研究方向为新型荧光粉合成和性能评价.

湖泊沉积物记录的湖水古盐度定量研究进展_曾承

湖泊沉积物记录的湖水古盐度定量研究进展 曾　承 1,2,3,4 ,安芷生1,刘卫国1 ,余俊清 (1.中国科学院地球环境研究所　黄土与第四纪地质国家重点实验室　陕西西安　710075;2.襄樊学院地理系　湖北襄樊　441053;3.中国科学院盐湖研究所　青海西宁　810008; 4.中国科学院研究生院　北京　100039) 摘　要:湖水古盐度的定量反演,可以促进过去全球变化研究由定性走向定量。内陆干旱半干旱地区湖泊尤其是封闭湖泊的盐度取决于流域降水,径流和蒸发的平衡关系,并直接表现为湖泊水位的变化。关于湖水的古盐度反演,长期以来已经根据多湖泊沉积环境指标加以揭示,包括湖泊沉积物中介形虫壳体的元素地球化学特性、硅藻-古盐度转换函数、介形虫壳体的形态学特征及其与生长环境的关系以及实验模拟等。各种方法有不同的适用条件和适用范围及一定的局限性,对此做了归纳和评述。关键词:湖泊沉积物,古盐度,定量研究 中图分类号:P597.2 文献标识码:A 文章编号:1008-858X (2007)04-0013-07 研究过去全球变化的目的是获得和解释各类古气候环境记录信息,认识地球系统环境的变化过程与机理,从而为预测未来气候环境变迁物理模型的建立提供基础资料,并有效地减少预测中的不确定性。这里,一个关键点和难点是古气候要素的定量化复原,准确的预测需要古气候要素研究从定性走向定量,这是过去全球变化研究中的一个发展方向。湖水古盐度的定量反演,可以促进过去全球变化研究由定性走向定量。 内陆干旱半干旱地区,湖泊尤其是封闭湖泊的盐度取决于流域降水,径流和蒸发平衡关系,并直接表现为湖泊水位的变化[1-4],关于过去湖水的古盐度反演,长期以来已经根据多湖泊沉积环境指标加以揭示。湖泊沉积物中介形虫壳体的元素地球化学特性已成功地用于古盐度的定量恢复[5-13]。近年来国际上通过利用硅藻组合-湖水化学数据库,建立硅藻-古盐 度转换函数,在定量恢复湖水古盐度方面取得很大进展[1,14-18],硅藻已被成功应用于古盐度的定量恢复,并被证实为推算过去湖水盐度最有效的生物指标[2-3]。最近,介形虫壳体的形态学特征及其与生长环境的关系也已引起了有关学者的关注,并利用这一关系进行了古盐度定量重建的初步研究[19-20]。 鉴于湖水古盐度定量重建的重要性,本文对前人的主要研究成果做了归纳及相应评述。 1　利用介壳元素地球化学特征定 量模拟湖水古盐度 1.1　原　理 湖泊沉积物碳酸盐中的微量元素如镁、锶等的研究对于确定古湖泊的物理化学条件有效而且简单易行,是确定湖泊水体古盐度的上好 收稿日期:2007-04-09 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(2004CB720200);国家自然科学基金项目(40599420,40673012,40571173);中国科学 院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室基金项目(SKLLQG0713);湖北省教育厅科学技术研究项目(B200625003);湖北省高等学校省级教学研究项目(20050291) 作者简介:曾承(1975-),男,博士研究生,讲师,主要从事地球化学和环境变化研究。 第15卷　第4期2007年12月 盐湖研究JOURNAL OF SALT LAKE RE SE ARCH Vol .15　No .4 Dec .　2007

烟气氮氧化物脱除技术的特点分析

烟气氮氧化物脱除技术的特点分析 摘要：氮氧化物（NOx）是大气主要污染物之一，也是目前大气污染治理的一大难题。文章着重介绍了近年来国内外应用和正在研究开发的一些烟气氮氧化物脱除技术，其中包括选择性催化还原法、非催化选择性还原法、催化分解法、等离子体法、液体吸收法、吸附法以及生物法等等。综述了目前治理的相应技术措施的现状和发展趋势，分析几种主要方法的特点和存在的问题，指出了烟气脱氮的现状及发展方向。 关键词：氮氧化物；烟气；脱硝；技术；综述 前言 燃煤锅炉排放的烟气中含有SO2、NOx和粉尘等多种有害成份，其中氮氧化物(NOx)是重点控制的污染物之一。自20世纪70年代起，欧、美、日等发达国家相继对燃煤电站锅炉NOx的排放作了限制，并且随技术与经济的发展，限制日趋严格。 燃料燃烧是NOx的主要来源(占人类排放总量的90％)，我国是以燃煤为主的发展中国家，随着经济的快速发展，燃煤造成的环境污染日趋严重，特别是燃煤烟气中的NOx，对大气的污染已成为一个不容忽视的重要问题，我国火电厂锅炉NOx年排放量从198 7年的120.7万～150.6万t增加到2000年的271.3万～300.7万t。有鉴于此，国家环保局于20世纪90年代中后期，对燃煤电站锅炉NOx的排放作出了限制。 NOx的治理技术可分为燃烧的前处理、燃烧方式的改进及燃烧的后处理三种。燃烧的后处理也就是对燃烧产生的含NOx的烟气(尾气)进行处理的方法，即烟气脱硝。本文重点分析几种主要烟气脱硝方法的特点和存在的问题，供研究和应用参考。 1几种主要烟气氮氧化物脱除技术的特点分析 1.1选择性催化还原法（SCR） 在含氧气氛下，还原剂优先与废气中NO反应的催化过程称为选择性催化还原。以NH3作还原剂,V2O5-TiO2为催化剂来消除固定源(如火力发电厂)排放的NO 的工艺已比较成熟。 也是目前唯一能在氧化气氛下脱除NO的实用方法。1979年，世界上第一个工业

土壤有机质含量的测定

土壤有机质含量的测定 一、目的要求 土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，对了解土壤肥力状况，进行培肥、改土有一定的指导意义。 通过实验了解土壤有机质测定原理，初步掌握测定有机质含量的方法既注意事项。能比较准确地测出土壤有机质含量。 二、方法原理 在加热条件下，用稍过量得标准重铬酸钾—硫酸溶液，氧化土壤有机碳，剩余的重铬酸钾用标准硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）滴定，由所消耗标准硫酸亚铁的量计算出有机碳量，从而推算出有机质的含量，其反应式如下： 2K 2Cr 2 O 7 +3C+8H 2 SO 4 →K 2 SO 4 +2Cr 2 (SO 4 ) 3 +3CO 2 +8H 2 O K 2Cr 2 O 7 +6FeSO 4 +7H 2 SO 4 →K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 +3Fe 2 (SO 4 ) 3 +8H 2 O 用Fe2+滴定剩余的K 2Cr 2 O 7 2-时，以邻啡罗啉（C 2 H 8 N 2 ）为氧化还原指示剂，在 滴定过程中指示剂的变色过程如下：开始时溶液以重铬酸钾的橙色为主，此时指示剂在氧化条件下，呈淡蓝色，被重铬酸钾的橙色掩盖，滴定时溶液逐渐呈绿色（Cr3+），至接近终点时变为灰绿色。当Fe2+溶液过量半滴时，溶液则变成棕红色，表示颜色已到终点。 三、仪器试剂 1. 仪器用具 硬质试管（18mm×180mm）、油浴锅、铁丝笼、电炉、温度计（0~200℃）、分析天平（感量0.0001g）、滴定管（25ml）、移液管（5ml）、漏斗（3~4cm），三角瓶（250ml）、量筒（10ml，100ml）、草纸或卫生纸。 2. 试剂配制 1.0.1333mol/L重铬酸钾标准溶液称取经过130℃烘烧3~4h的分析纯重铬酸钾39.216g,溶解于400ml蒸馏水中，必要时可加热溶解，冷却后架蒸馏水定容到1000ml，摇匀备用。 2.0.2mol/L硫酸亚铁（FeSO 4.7H 2 O）或硫酸亚铁铵溶液称取化学纯硫酸亚铁 55.60g或硫酸亚铁铵78.43g，溶于蒸馏水中，加6mol/L H 2SO 4 1.5ml，再加蒸馏 水定容到1000ml备用。

湖泊沉积物中风成和水成组分定量判据的初步研究_以青海湖为例_董吉宝

第16卷第4期 2010年12月地质力学学报JOURNAL OF GEOMECHANICS Vol.16No.4 Dec.2010 文章编号：1006- 6616（2010）04-0402-10收稿日期：2010- 05-07作者简介：董吉宝（1985-），男，博士研究生，主要从事第四纪地质与便于变化研究，E-mail ：dib@https://www.wendangku.net/doc/b812254927.html, 。 湖泊沉积物中风成和水成组分定量 判据的初步研究 ———以青海湖为例 董吉宝1，2，安芷生1，卢凤艳1， 2（1.中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室，陕西西安 710075； 2.中国科学院研究生院，北京100049）摘要：对青海湖沉积物进行物质来源进行聚类分析，并对周边风成黄土与现代湖 泊表层沉积物进行粒度分析，在此基础上，以青海湖周边典型风成黄土作为风成组 分端元，以青海湖表层沉积物作为水成组分端元，首次利用已知端元的粒度分布特 征对青海湖沉积物中典型粒度分布进行拟合，进而估算了其中风成和水成组分的比 例。结果表明，青海湖沉积物粒度分布特征可分为三大类： 1.水成组分占主导； 2.风成组分占主导（风成黄土主导）； 3.两者以不同比例混合。希望此方法能成 为未来湖泊沉积物中不同组分的定量判据和古环境的解读提供新途径。 关键词：青海湖；粒度；风成组分；定量判据；聚类分析 中图分类号：P588.2文献标识码：A 沉积物的粒度特征记录了沉积环境、搬运动力等信息，因而常被用于沉积物成因类型的判别［1 4］。利用沉积物的粒度特征判别沉积环境的方法可分为定性法和定量法两大类。自上世纪50、60年代至今，已有很多学者尝试以粒度特征定性-半定量地判别沉积环境，并取得了丰硕的成果，提出了许多不同的方法，如Q 1-Md-Q 3法、概率累计曲线法、结构散点图法、判别函数法、C-M 图法、因子分析法、BP 神经网络的方法、分维值法［1 2，5 17］等等，其中结 构散点图法、判别函数法和C-M 图法在国内的应用较多 ［3 4，18 20］。但随着研究的不断深入，定性-半定量的方法已不能满足需求，人们越来越希望定量地区分沉积环境中的不同来源的贡献比例，其中，以沉积物粒度数据为基础而进行的定量判别方面已取得了丰硕的成果，并得到了广泛的运用 ［21 33］例如，孙东怀等［21 26］，殷志强等［27］、Prins M. A.等［29 33］，基于各自的理解，建立了不同的定量分离方法。此外，也有其他学者从地球化学角度做了积极有益的研究和探索［34 35］。 以粒度数据为基础的定量判据研究虽已取得了不少成果，但判别的方法和结果仍然存在不足之处，有待进一步改进，如基于不同的函数分布进行拟合的方法，由于函数分布并不能完全代表真实环境中沉积物的粒度分布，因此，拟合的结果必然存在一定的偏差。基于此考虑，本文试图以青海湖为例，利用已知沉积类型的粒度数据作为端元，定量判别湖泊沉积物

北运河沉积物中主要脱氮功能微生物的群落特征

中国环境科学 2016,36(5)：1520~1529 China Environmental Science 北运河沉积物中主要脱氮功能微生物的群落特征 鲍林林1,2,3,王晓燕1,4*,陈永娟1,张苓荣1 (1.首都师范大学资源环境与旅游学院,北京 100048；2.中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京 100085；3.中国科学院大学,北京 100049；4.首都师范大学首都圈水环境研究中心,北京 100048) 摘要：应用分子生物学技术研究北运河沉积物中主要脱氮功能微生物,反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌(Anammox)的群落特征,探讨了微生物群落的季节变化及其与环境因子的响应关系.结果表明,沉积物中反硝化细菌和Anammox的丰度和群落组成随季节变化差异显著.从夏季到冬季,反硝化细菌丰度逐渐增加,Anammox的丰度却逐渐降低;反硝化细菌的多样性均显著的高于Anammox的多样性,反硝化细菌是北运河沉积物中主要的脱氮微生物.从夏季到冬季,沉积物中氮和TOC含量均逐渐升高,温度是决定脱氮微生物群落特征季节变化的关键因子,TN与反硝化细菌的群落丰度显著正相关,C/N与Anammox的丰度显著正相关;反硝化细菌的群落结构主要受到硝氮和pH的影响,pH也是影响Anammox物种时空分布的主要因子.系统发育分析表明,两种脱氮微生物的主要类群均具有较高的耐污性和良好的脱氮效率,反硝化细菌主要从属于Pseudomonas和Halomonas, Anammox物种发育多样性较低,主要为浮霉菌门的Candidatus Brocadia. 关键词：北运河沉积物；反硝化细菌；厌氧氨氧化细菌；季节变化；环境因子；系统发育 中图分类号：X172 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2016)05-1520-10 Diversity, abundance and distribution of nirS-type denitrifiers and Anammox bacteria in sediments of Beiyun River. BAO Lin-lin1,2,3, WANG Xiao-yan1,4*, CHEN Yong-juan1, ZHANG Ling-rong1 (1.College of Resources, Environment and Tourism, Capital Normal University, Beijing 100048, China；2.State Key Laboratory of Urban and R egional Ecology, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China；3.University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China；4.Research Center of Aquatic Environment in the Capital Region, Capital Normal University, Beijing 100048, China). China Environmental Science, 2016,36(5)：1520~1529 Abstract：Denitrification and anaerobic ammonia oxidation are two main processes for nitrogen removal in nitrogen cycle. The seasonal variation of community diversity and abundance, phylogenetic composition of nirS-type denitrifiers and Anammox (anaerobic ammonia oxidation) bacteria of sediments in Beiyun River were compared based on PCR (polymerase chain reaction), T-R FLP (terminal restriction fragment length polymorphism), clone and sequencing. The abundance of nirS-type denitrifiers increased from summer to winter while the abundance of Anammox bacteria decreased significantly. What’s more, the abundance of nirS-type denitrifiers was significantly higher than Anammox in fall and winter. Community composition of the two microbial groups varied seasonally and the community diversity of nirS-type denitrifiers was much higher than Anammox bacteria. Concentrations of nitrogens and organic carbon in the sediments increased significantly from summer to winter. Environmental temperature was significantly correlated with the seasonal changes of abundance and community distribution of the two microbial groups in sediments. Correlation analysis revealed that total nitrogen had a great effect on the abundance of nirS-type denitrifiers, while C/N was significantly correlated with abundance of Anammox bacteria. NO x? and pH were also the main environmental factors determining the community distribution of nirS-type denitrifiers and Anammox bacteria in sediments. Phylogenetic analysis revealed that most of the denitrifying microbes belonged to species with relatively high pollution-resistance and efficiency of nitrogen removal. Phylogenetic diversity of nirS-type denitrifiers was much higher than that of Anammox bacteria. nirS-type denitrifiers were grouped into genera Pseudomonas and Halomonas, while Anammox was mainly bacteria belonged to Candidatus Brocadia. Key words：Beiyun River sediment；nirS-type denitrifiers；Anammox；seasonal change；environmental factors；phylogeny 收稿日期：2015-10-08 基金项目：国家自然科学基金项目(41271495);国家重大水专项(2009ZX07209-001-02) * 责任作者, 教授, wangxy@https://www.wendangku.net/doc/b812254927.html,