周边土壤流硝酸盐污染的重要来源

来自日本名古屋大学的研究人员报道,周边土壤中硝酸盐累积流中发挥着重要作用的增加硝酸盐含量下雨时流的水。他们的发现发表在《华尔街日报》Biogeoscience年代,可能有助于减少氮污染和改善下游水体的水质,如湖泊、近岸水域。

硝酸是一个重要的营养对植物和浮游植物,但过多的硝酸盐含量流可以破坏水质,造成富营养化(水的over-enrichment营养),并对动物和人类健康风险。虽然知道下雨时流硝酸盐含量上升,其原因尚不清楚。

有两种主要的理论如何流硝酸盐增加下雨时。根据第一个理论,大气中的硝酸溶解在雨水和直接下降到流。而第二个理论是,下雨的时候,土壤硝酸盐的区域边界的流,称为河岸带,流入溪水。

进一步研究硝酸盐的来源,名古屋大学教授领导的研究团队Urumu Tsunogai环境研究研究生院,与亚洲空气污染研究中心合作进行了一项研究,分析氮和氧同位素组成的变化流中硝酸盐和硝酸盐浓度的增加在暴雨。

先前的研究已经报道,风暴中硝酸盐浓度显著增加在新泻Kajikawa上游的河流,西北日本。研究人员采集水样Kajikawa排水区,包括的上部的流河。他们使用一个自动水取样器采取样本集水流在三个小时的间隔24小时风暴。

测量硝酸的浓度和同位素组成在溪水,集团下一个比较结果与浓度和同位素组成的河岸带土壤硝酸盐的来源。结果,他们发现大多数硝酸盐来自土壤的区域而不是雨水。

“我们得出的结论是,冲刷河岸带土壤硝酸盐的进流由于溪水和地下水位的上升是主要负责流硝酸盐在暴风雨中事件的增加,“Weitian叮名古屋大学博士说,该研究的通讯作者。

研究小组分析了大气的影响硝酸盐在硝酸增加流风暴。不管增加降水,大气硝酸溪水保持不变,这表明大气硝酸盐的来源有微小的影响。

研究人员还发现,土壤硝酸盐的河岸带是由土壤中微生物。“Microbe-derived硝酸盐积累被认为是在河岸带土壤在日本只有在夏季和秋季,“Tsunogai教授解释道。“从这个角度看,我们可以预测,增加硝酸流由于下雨只发生在这些季节。”Understanding the seasonality of nitrate increases could be an important finding to help ensure safe fresh water.

参考:丁W Tsunogai U,中川F, et al。跟踪硝酸盐的来源在森林在风暴事件流显示浓度升高。Biogeosciences。2022;19 (13):3247 - 3261。doi:10.5194 / bg - 19 - 3247 - 2022

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