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氮氧同位素示踪湿沉降硝酸盐源及其形成过程

李艳利 李雪 陶路 张新刚 王明仕

李艳利, 李雪, 陶路, 张新刚, 王明仕. 氮氧同位素示踪湿沉降硝酸盐源及其形成过程[J]. 环境科学研究.
引用本文: 李艳利, 李雪, 陶路, 张新刚, 王明仕. 氮氧同位素示踪湿沉降硝酸盐源及其形成过程[J]. 环境科学研究.
Tracking sources and formation processes of wet deposition nitrate by nitrogen and oxygen isotopes[J]. Research of Environmental Sciences.
Citation: Tracking sources and formation processes of wet deposition nitrate by nitrogen and oxygen isotopes[J]. Research of Environmental Sciences.

氮氧同位素示踪湿沉降硝酸盐源及其形成过程

Tracking sources and formation processes of wet deposition nitrate by nitrogen and oxygen isotopes

  • 摘要: 为探明焦作市大气湿沉降中氮形态和硝酸盐稳定同位素特征,识别湿沉降硝酸盐来源及其形成过程,于2020年1月—2021年12月采集了焦作市大气湿沉降样品41个,测定并分析了总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3-N)以及硝酸盐氮氧同位素(δ15N-NO3, δ18O-NO3)。结果表明,总氮、氨氮和硝态氮浓度范围分别为2.52~13.27mg·L−1、0.11~1.70 mg·L−1、1.64~8.31mg·L−1。焦作市氮湿沉降的主要存在形态为硝态氮,占比达52.11~83.92%。δ18O-NO3值的范围为54.87~93.93‰,δ15N-NO3变化范围为-9.76~+2.97‰。非雨季δ18O-NO3(62.48~93.33‰)更接近于N2O5氧化途径生成的δ18O-HNO3(100.93~103.13‰),雨季δ18O-NO3范围为53.16~73.03‰,更接近于OH氧化途径生成的δ18O-HNO3 (50.92~60.89‰),说明非雨季大气湿沉降硝酸盐主要来自于N2O5的氧化,而雨季主要来自于OH的氧化。雨季,OH和N2O5氧化途径对湿沉降硝酸盐的贡献率分别为80.32%和19.67%,非雨季,两种氧化途径的贡献分别为65.37%和46.51%。在考虑了同位素分馏情况下,基于贝叶斯模型识别了湿沉降硝酸盐的主要来源:四个来源土壤排放、生物质燃烧、机动车尾气排放和煤燃烧贡献率平均值分别为31.70%±4.90%、28.30%±14.00%、22.80%±12.10%、17.20%±0.08%。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-06-01
  • 录用日期:  2023-10-06
  • 修回日期:  2023-09-20
  • 网络出版日期:  2023-10-09

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