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长江口海域氮的同位素特征及其环境意义
摘要
长江口海域是中国近海海洋中的重要区域，其中的水生生物资源和生态系统受到广泛关注。氮同位素是一种有效的工具，用于研究长江口海域中氮素的输入、循环和转化。本文综述了长江口海域氮同位素特征及其环境意义，主要包括氮同位素在长江口海域中的分布、来源和转化等方面的研究进展，展现出了氮同位素在探究长江口海域氮素循环和转化的重要性。
关键词：长江口海域，氮同位素，输入，循环，转化
Abstract
TheYangtzeRiverEstuaryisanimportantareainthecoastalwatersofChina,andtheaquaticresourcesandecosystemsinthisregionhaveattractedwidespreadattention.Nitrogenisotopesareaneffectivetoolforthestudyofnitrogeninput,cycling,andtransformationintheYangtzeRiverEstuary.ThispaperreviewsthenitrogenisotopecharacteristicsandenvironmentalsignificanceintheYangtzeRiverEstuary,includingresearchprogressonthedistribution,sources,andtransformationofnitrogenisotopesinthisarea.TheimportanceofnitrogenisotopesinexploringnitrogencyclingandtransformationintheYangtzeRiverEstuaryisdemonstrated.
Keywords:YangtzeRiverEstuary,nitrogenisotopes,input,cycling,transformation
一、引言
氮素是生命活动所必需的主要元素之一，在水环境中起着重要的作用。氮源的种类和含量直接影响水生生物的生长和生产力。近年来，随着经济的快速发展，氮素污染越来越严重，氮素排放对海洋生态环境带来了深远的影响。长江口海域是中国近海海洋中的重要区域，该区域的水生生物资源和生态系统面临着严重的氮素污染问题。因此，研究长江口海域氮素的输入、循环和转化对于保护该地区的海洋生态环境具有重要的意义。
氮同位素作为一种有效的工具，可以揭示水域中氮素的来源、循环和转化过程。近年来，越来越多的学者采用氮同位素技术，研究长江口海域中氮素的物质循环和转化，取得了一系列有意义的研究成果。本文拟就长江口海域氮同位素特征及其环境意义进行综述。
二、长江口海域氮同位素分布
长江是我国最大的河流，其流域面积约为160万平方公里。长江流经的地区主要由我国工业和农业生产重心区域、人口密集区域以及旅游区域等几大类型组成。长江水系输入到长江口海域中的各种氮素，来源复杂，包括城市化、农业、畜牧、人类活动、沉积物释放等多种因素。
长江口海域的氮同位素分布特征已得到深入研究。相关研究表明，长江口海域氮同位素值较高，其δ15N平均值约为10‰，而长江上游河段的氮同位素值相对较低，其δ15N平均值约为4‰（刘洪滨等，2012）。这表明长江口海域的氮来源主要是人类活动，例如城市污水和农业污染等，而长江上游的氮主要来自于自然过程。
三、长江口海域氮同位素来源
从氮同位素值上看，长江口海域的氮主要可分为有机氮与无机氮两个部分。有机氮是指氨基酸、蛋白质等有机物中含有的氮，而无机氮则包括氨态氮和硝态氮。有机氮是常规水样分析中难以直接检测的物质，不过可以通过进行消解后测量其含量。岩心样品中可以发现，长江口海域的有机质主要由C3植物提供。长江水系河段多被长达数千年的碎屑岩系覆盖，且流经中、下游排放地带的全是C3作物，因此，与C3植物相联系的有机物最容易输入该河系（刘洪滨等，2012）。
进一步研究表明，长江口海域的无机氮中，氨态氮和硝态氮的来源存在差异。长江中游的氨态氮和硝态氮含量均较低，而长江下游的氨态氮含量相对较高，而硝态氮含量相对较低。具体来说，氨态氮主要来自于生物质的分解、农田土壤和城市污水的排放等多种因素，而硝态氮则主要来自于人类活动，包括城市污水和农业污染等（赵志昂等，2015）。
四、长江口海域氮同位素循环
研究表明，长江口海域的氮同位素循环主要存在于海水-沉积物相互作用的过程中。例如，沉积物和底栖生物对氮的转化在长江口海域中发挥着重要作用。底栖生物不能直接吸收氮源，它们必须将氮源与有机物混在一起，然后通过内源性硫酸盐还原作用，转化成生物利用的氮链多肽（赵志昂等，2015）。
此外，研究还发现