随着沿海地区的不断发展和营养盐的大量输入,近岸海洋生态系统硝酸盐的点源和非点源污染逐渐成为一个日益严重的问题。本研究于2014年开展了九龙江河口硝酸盐氮、氧同位素组成的研究,揭示了九龙江河口硝酸盐浓度及其氮、氧同位素组成的空间分布和季节变化特征,并利用SIAR模型揭示硝酸盐的来源,探讨九龙江河口硝酸盐来源变化的影响因素。其中氮、氧同位素之间的回归斜率具有显著的季节变异性,反映了九龙江河口中硝化作用和沉积反硝化作用的季节性转移。此外在枯水期,盐度较低河流端硝酸盐浓度和同位素组成升高,同位素回归斜率为1.16,表明当地有显著的硝酸盐输入。通过SIAR模型进行硝酸盐源解析结果表明,化肥是九龙江河口中最大的硝酸盐来源,在整个采样期内贡献率为33%–55%。粪肥是另一个主要来源,对九龙江河口的硝酸盐贡献率为32%–39%。污水硝酸盐贡献在4月和6月为7%,但在雨季急剧增加到18%,可能是由于郊区和农村未经处理的生活污水迅速排入河中造成的。成果发表在Journal of Geophysical Research: Biogeosciences期刊上。

(a)三个季节Δδ15N-NO3-与Δδ18O-NO3-的散点关系图
(b)每个航次NO2-和DIN浓度与保守混合线的平均偏差

氮循环和硝酸盐来源的概念图
(Xin Wang, Xiaoyan Wu, Min Chen, et al. Isotopic constraint on the sources and biogeochemical cycling of nitrate in the Jiulong River Estuary. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 2021, 126, e2020JG005850.)