深圳再生水补水河流溶解N2O空间分布和产生机制

摘要

cqvip:为了探究在再生水回补城市河流的条件下河流N2O的微生物产生过程及其空间变化特征,以深圳市西乡河为研究对象,分析了河水中c(溶解性N2O)、c(NH^+4-N)、c(NO^-3-N)、δ^15N^(bulk)-N2O、δ^18O-N2O、同位素异位体位嗜值(site preference,SP)及其他环境因子,并基于端元混合模型和同位素分馏模型定量计算硝化和反硝化作用对河水中N2O贡献百分比.结果表明:①随着流速降低,西乡河河水从上游的好氧环境逐渐发育成中下游的厌氧环境.②再生水进入西乡河后河水c(溶解性N2O)从1.36μmol/L沿程降至0.19μmol/L;相关性分析表明,影响c(溶解性N2O)的主要因素为ρ(DO)(R^2=0.800,P<0.01)和c(CH4)(R^2=-0.736,P<0.01).③硝化和反硝化作用对河水中N2O贡献率分别为14.36%~80.53%和19.47%~85.64%;N2O的来源在好氧河段中以硝化作用为主,在厌氧河段则以反硝化作用为主;N2O还原成N2的比例与ρ(DO)具有显著负相关关系(R^2=-0.782,P<0.01).研究显示,再生水回补城市河流引入了较高质量浓度的N2O和NO^-3-N,而河道的厌氧环境促进河水中N2O还原成N2,下游河流成为N2O的汇.