氮硫在濕地中的遷移與轉(zhuǎn)化54

0.

氮在濕地mii

中的遷移與轉(zhuǎn)化·

濕地系統(tǒng)中氮以不同的形式ngh存在，-主要包括無機(jī)形態(tài)的硝酸氮(NO3-),亞硝酸氮(NO2-),

氨

氮(NH4+),-以及顆粒氮和溶解態(tài)有機(jī)氮(腐質(zhì)酸、棕黃酸和氨基酸等),-其中顆粒氮可能是活的或死亡的有機(jī)物質(zhì)，如藻類和植物等。-在沼澤濕地中，溶解態(tài)的氮是重要的氮循環(huán)產(chǎn)物。精品文檔1.

氮的輸入maru)·

1.濕地土壤tiring有機(jī)質(zhì)的礦化-氮的礦化作用是指有機(jī)物質(zhì)降解時(shí)，有機(jī)氮在微生物作

用下降解為NH4+

的生物轉(zhuǎn)化過程，也被稱為氨化過程。-固氮過程使氮在固氮酶的參與下通過某些好氧細(xì)菌及藻類的活動(dòng)

而被轉(zhuǎn)化為有機(jī)氮，-有機(jī)氮再經(jīng)礦化作用降解為NH4+,然后由亞硝化單胞菌屬把NH4+

氧化為NO2-

以及由硝化菌屬把NO2-

氧化為NO3-。-這是一個(gè)厭氧氨氧化反應(yīng)的過程。精品文檔1.

氮的輸入haru)·

2.植物累積m

和枯落物分解-植物積累是一種生物過程，生物過程是生態(tài)過程的基礎(chǔ)，自然

生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力受氮限制，因此，濕地植物對(duì)氮的代謝累積作用

具有重要意義。-濕地系統(tǒng)中，植物吸收的是無機(jī)氮，-濕地植物殘?bào)w也影響濕地氮的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程，影響植株對(duì)氮的吸收，分

解產(chǎn)物明顯影響底泥表層和水體中有機(jī)氮含量。-植物枯落物分解是指通過淋溶、微生物降解以及破碎化作用三個(gè)

過程將植物殘?bào)w中的有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單有機(jī)物或無機(jī)物，精品文檔1.氮的輸入haru)3.水中氮的收支與積累-

濕

地(shidi)水系統(tǒng)是氮循環(huán)必不可少的重要載體。濕地(shidi)氮的輸入大部

分通過水源輸入，主要以河流徑流進(jìn)入濕地系統(tǒng)，降水是NO3-

和

NH4+的重要補(bǔ)

充方式，-因此濕地系統(tǒng)通過水的流動(dòng)與其毗鄰的陸生或水生生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)交

換

。-濕地中的氮常由無機(jī)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)態(tài)，并被輸送到下游生態(tài)系統(tǒng)，具有濕地的

流域比沒有濕地的流域輸送的有機(jī)物多得多。-淡水沼澤濕地和鹽沼濕地中氮等養(yǎng)分輸送具有季節(jié)性變化，在夏季，沼澤濕地是養(yǎng)

分的匯，而在春季則是養(yǎng)分的源，主要由于植物凋落后很大一部分養(yǎng)分物質(zhì)隨

凋落物和淋濾作用散失到水體中，所以氮等物質(zhì)在秋季和早春經(jīng)常發(fā)生凈輸出。精品文檔2.

氮的遷移i

ai·

氮在土壤中的遷移主要指NO3-和NH4+

離子隨水的擴(kuò)散和淋失，包

括水平方向和垂直方向上的遷移。由于土壤氮遷移過程實(shí)質(zhì)上是氮以水為載體在土壤中的遷移

過程，土壤水的運(yùn)動(dòng)又受土壤理化性質(zhì)的影響。因此，氮的遷移受到土壤水分、土壤有機(jī)質(zhì)、水位、溫度(wēndu)、

氧化還原條件、植被水平等因素的影響和控制。精品文檔氮的遷移轉(zhuǎn)化主要由兩個(gè)過程-

1.氮的硝化過程·硝化過程是指NH3+

或NH4+通過亞硝化細(xì)菌及硝化細(xì)菌的作用被氧化為NO2-

和NO3-的過程。·

微生物的硝化作用包括自養(yǎng)硝化與異養(yǎng)硝化作用，二者的本質(zhì)區(qū)別是

自養(yǎng)硝化作用微生物以NH4+氧化所釋放的化學(xué)能為能源，而異養(yǎng)硝化

作用微生物是以有機(jī)碳為能源。-

2.氮的反硝化過程·反硝化作用是指NO3-、NO2-被還原生成NH3、N2O

以及N2

的過程，包括生

物反硝化和化學(xué)反硝化兩種過程?！?/p>

微生物反硝化作用可根據(jù)反應(yīng)的能量來源不同(bù

tóng)分為異養(yǎng)反硝化和自養(yǎng)反硝化，其中異養(yǎng)反硝化以有機(jī)化合物的分解和氧化能量為來

源，自養(yǎng)反硝化以氧化無機(jī)化合物為能量來源。2.氮的遷移qiamu

轉(zhuǎn)化精品文檔注：A:

大氣氮沉降；B:

生物固氮；C:

徑流及人為氮輸入；D:

植物枯死；E:

殘?bào)w分解；F:

硝化作用；G:

反硝化作用；H:

氮素的淋失；I:

土壤吸附；J:

植

物

吸

收

；K:

礦

化

作

用

；L:

沉積作用；M:

徑流及人為氮輸出。大氣氮庫(kù)植物氮庫(kù)N?

A圖

1

濕地生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)示意圖(引自文獻(xiàn)4)FgI

Nitrogen

cyclingpate

m

in

wetland

system

sBNH?有機(jī)氮JNH植物殘?bào)wL徑流輸入：C

無機(jī)氮、有機(jī)氮短期土壤氮庫(kù)：氨氮吸附徑流輸出：無機(jī)氮、有機(jī)氮長(zhǎng)

期

土

壤

氮庫(kù)：泥炭ENH4*NO?HNO?NH?GMF硫在濕地m

中的遷移與轉(zhuǎn)化精品文檔硫是濕地生物地球化學(xué)循環(huán)的重要元素之一，通過酸沉降、地表徑流和植物吸收等途徑進(jìn)入濕地，同時(shí)以H2S、DMS、COS、DMDS

和

Cs2等含硫氣體形式在濕地中釋放，而濕地土壤是硫生物地

球化學(xué)過程的重要的載體。濕地土壤中硫等元素的時(shí)空分布特征不僅(bujin)能反映濕地土壤結(jié)構(gòu)狀

況和養(yǎng)分的可利用水平，而且會(huì)影響濕地植被生長(zhǎng)，關(guān)系到濕地環(huán)境

的形成和植被演替過程。1.

硫的概述(gàimù)精品文檔自然硫源主要包括生物源，火山和海浪。海浪帶來的硫酸鹽量

則不定，但這部分硫有90%直接返回到海洋。海岸濕地是硫釋放的主要來源之一，H2S

是濕地生態(tài)循環(huán)中硫的主要釋放物，DMS

則是從濕地植物中釋放的。但是海岸濕地面積只占全球陸地的0.3%,它們對(duì)于全球硫循環(huán)的釋放

的貢獻(xiàn)(gòngxiàn)較小?！?/p>

人工硫源主要來自于化肥的使用和化石燃料的燃燒。精品文檔2.硫的來源náián3.硫的遷移qiamu

轉(zhuǎn)化濕地在厭氧狀態(tài)下的含硫氣體釋放量高于好氧狀態(tài)，

一般H2S

的釋放僅在厭氧條件，厭氧菌對(duì)含硫氣體釋放貢獻(xiàn)較大。在土壤

中的硫化物在微生物的作用下可以相互轉(zhuǎn)化。微生物氧化硫化物的過程通常是一種好氧過程，在厭氧條件下利用硝酸鹽作為電子(diànz)受體氧化硫的細(xì)菌很少。異養(yǎng)硫氧化細(xì)菌可以將有機(jī)物質(zhì)作為碳源以及能量來源，也可以將硫

化合物作為能量來源。精品文檔3.

硫的遷移qianu

轉(zhuǎn)化含硫肥料是土壤硫的主要來源，土壤中加入不同的肥料會(huì)影

響含硫氣體的釋放。大氣中的硫化物常隨降雨進(jìn)入土壤。同時(shí)，大氣中的硫也可為植物和土壤直接吸收，空氣中硫含量變

化極大。另外降雨也會(huì)增加土壤中的硫含量。另外硫化物會(huì)通過水的流動(dòng)(idong)與其毗鄰的陸生或水生生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)交換。使硫化物遷移。精品文檔TROPOSPHEREH?S,CH?SH,CS?+DMS,COS

→

SO?2→CCNCOS

AnthropogenicSO?圖1.2.1

陸地生態(tài)系統(tǒng)硫循環(huán)Fig.

1.2.1

Sulphur

cycles

over

the

Terrestrial

EnvironmentSTRATOSPHERESO?COSAEROSOLHS'SoilCH?SHDMSCOs

CSOtherSources'Terrestrial

EnvironmentSo這一系統(tǒng)的含硫氣體來自陸地生物硫源，包括土壤、植物、濕地以及內(nèi)陸水體等，在這些生物硫源中，硫酸鹽的微生物同化、

異化還原，有機(jī)物降解能生成有機(jī)含硫氣體。植物體和水體中藻類等浮游生物(fúyóushēngwu)也能釋放有機(jī)含硫

氣體，這些含硫氣體釋放后，在大氣中遷移轉(zhuǎn)化，最終沉降又回到

地面，從而對(duì)大氣化學(xué)產(chǎn)生重要影響。3.硫的遷移(qiānyi)精品文檔內(nèi)容摘要0.氮在濕地中的遷移與轉(zhuǎn)化。主要包括無機(jī)(wuj)形態(tài)的硝酸氮(NO3-),亞

硝酸氮(NO2-),氨氮(NH4+),。

以及顆粒氮和溶解態(tài)有機(jī)氮(腐質(zhì)酸、棕

黃酸和氨基酸等),。有機(jī)氮再經(jīng)礦化作用降解為NH4+

,然后由亞硝化單胞

菌屬把NH4+

氧化為NO2-

以及