第七届青年地学论坛

长江是世界第三大河流，其年平均径流量达3.0×10⁴ m³·s⁻¹，占据了东海淡水输入量的90%-95%。长江流域不仅是我国重要的农业区之一，而且其中下游沿岸多为高度工业化区域。近50年来，由于长江流域城市化、工业化以及农业的快速发展，长江水体氮含量显著增加；经估算每年约有1.43×10⁶ t溶解无机氮输送至东海，其中，硝酸盐的输送通量约为1.28×10⁶ t，占无机氮的90%。河流和沿海地区氮输入强度的增加，造成河口和邻近的陆架边缘海出现严重的高氮负荷现象，引发了一系列生态环境问题，如富营养化、有害藻华爆发和季节性缺氧。因此，河口和陆架边缘海氮的源、汇及其参与的生物地球化学过程一直是海洋科学研究的重点和热点。然而，仅仅通过对相关浓度的测定无法准确的刻画其复杂过程；近些年发展的氮同位素技术，特别是硝酸盐氮、氧双同位素示踪技术，为揭示海洋氮循环过程提供了有效的分析手段。
我们基于2018年春季长江口及邻近海域的调查航次，测定了海域中硝酸盐氮氧稳定同位素，并采用贝叶斯混合模型定量计算了4种潜在来源（大气沉降、化肥、污水和粪便以及土壤氮）对受长江冲淡水影响的海域中硝酸盐的贡献比率。研究结果表明，长江冲淡水的硝酸盐主要源于化肥源和粪便污水。在邻近海域，同化过程和硝化过程是早春硝酸盐循环的关键过程，共同塑造了硝酸盐及其氮、氧双同位素的空间分布格局。我们基于瑞利分馏模型和稳态模型进一步估算了同化分馏系数为5~5.5 ‰，并结合质量平衡模型估算了硝化过程再生硝酸盐的相对贡献为17~44 %。此研究刻画了赤潮爆发前期硝酸盐主要来源及其内部循环过程，半定量估算了各个来源对长江口硝酸盐库的贡献、构建了春季长江口及邻近海域硝酸盐内部循环路径，为以后更深入的研究陆架边缘海氮循环过程、生态系统演化提供了科学参考和依据。
 

长江口及邻近海域；硝酸盐；硝化过程