藏北高原其香錯(cuò)及其入湖河流硝酸鹽的來源與轉(zhuǎn)化

2022-12-02 10:16:03 admin

工業(yè)革命之后，人類活動(dòng)（如化石燃料燃燒和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)）極大地改變了全球氮循環(huán)，導(dǎo)致環(huán)境中的活性氮含量翻倍及大氣活性氮沉降量顯著增加。通常，城市和農(nóng)村地區(qū)的大氣活性氮沉降量最多，但由于大氣活性氮的可遷移性，偏遠(yuǎn)地區(qū)的高山生態(tài)系統(tǒng)也能受到大氣活性氮沉降量增加的影響。而且，在氣候變化的驅(qū)動(dòng)下，冰凍圈消融（如冰川和積雪融化）可能將更多的活性氮輸入高山生態(tài)系統(tǒng)。此外，由于高山湖泊多為超貧營養(yǎng)和貧營養(yǎng)類型湖泊，且多受氮限制，因此即使活性氮輸入的小幅度增加，也可能對高山湖泊產(chǎn)生顯著的負(fù)面效應(yīng)，例如富營養(yǎng)化、酸化和生物量下降等。高山湖泊是鄰近低地的重要水資源和生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域，為了保護(hù)高山湖泊，使其免受外界活性氮輸入的負(fù)面影響，需要明確活性氮來源的貢獻(xiàn)，以實(shí)施有效的預(yù)防或緩解政策。

青藏高原的高山湖泊面積50000 km²，占中國湖泊面積的57.2%。由于人類活動(dòng)相對較少，青藏高原湖泊水質(zhì)并未引起太多關(guān)注。然而，最近研究發(fā)現(xiàn)，在氣候變化和人類活動(dòng)的壓力下，青藏高原湖泊的營養(yǎng)物質(zhì)（氮和磷）濃度持續(xù)增加，甚至出現(xiàn)了富營養(yǎng)化等環(huán)境問題。此外，青藏高原的湖泊對外部氮輸入的彈性較差，如果不加以預(yù)防或緩解，可能會(huì)對該地區(qū)的湖泊產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響。因此，了解青藏高原湖泊活性氮的來源，對于預(yù)防或減緩青藏高原湖泊富營養(yǎng)化具有重要意義。

硝酸鹽是湖泊水體活性氮最主要的存在形式，其生物可利用性取決于各種轉(zhuǎn)化過程，如硝化作用、反硝化作用、同化作用等。硝酸鹽的來源主要包括：大氣沉降、氮肥、土壤、糞便和污水等。因?yàn)椴煌瑏碓淳哂胁煌耐凰刂担€(wěn)定同位素可以提供硝酸鹽來源和轉(zhuǎn)化的有力指示。值得注意的是，硝酸鹽同位素比值不僅受來源的影響，還受其轉(zhuǎn)化過程產(chǎn)生的同位素分餾的影響。因此，闡明湖泊硝酸鹽的轉(zhuǎn)化過程有助于準(zhǔn)確識(shí)別硝酸鹽來源。

目前，硝酸鹽同位素已被用于青藏高原南部和西部的淡水湖泊硝酸鹽溯源研究。但由于復(fù)雜的化學(xué)、沉積和沉積后過程，青藏高原大氣活性氮沉降存在空間異質(zhì)性，這表明青藏高原湖泊中的硝酸鹽來源在不同地區(qū)可能有所不同。藏北高原是世界上鹽湖分布最集中的地區(qū)之一。與淡水湖泊相比，鹽湖多為內(nèi)流湖，水體除蒸發(fā)外沒有其他出口，使得營養(yǎng)物質(zhì)易于積累，面臨富營養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn)。然而，目前對藏北高原鹽湖硝酸鹽的來源和轉(zhuǎn)化的研究尚未開展，這不利于預(yù)防和緩解該地區(qū)鹽湖富營養(yǎng)化相關(guān)政策的制定。因此，為彌補(bǔ)該研究空白，我們選取了藏北高原沿其香錯(cuò)斷裂分布最大的鹽湖——其香錯(cuò)為研究對象，從空間角度分析了其香錯(cuò)及其入湖河流的硝酸鹽濃度和同位素值，目的是：

（1）識(shí)別造成同位素分餾的硝酸鹽轉(zhuǎn)化過程

（2）確定硝酸鹽來源并量化其貢獻(xiàn)率

水質(zhì)檢測

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