1、九龙江河口区夏季反硝化作用初探陈能汪在脚注要给出第一作者出生年，性别，学位，职称，主要研究方向，电子邮箱等。通讯联系人（责任作者）用“*”号标注（第一作者为通讯联系人时不必标注）。1,2收稿日期：2011-01-06；修订日期：2011-03-14基金项目：国家自然科学基金项目（41076042）；国家自然科学基金国际(地区)合作交流项目（40810069004）作者简介：陈能汪（1976），男，博士，副教授，主要研究方向为流域、河口水环境过程，E-mail: nwchen，吴杰忠2，洪华生1,2（1. 厦门大学海洋与海岸带发展研究院，福建省海陆界面生态环境联合重点实验室，厦门 361005；
2、2. 厦门大学环境科学与工程系，厦门 361005）中英文单位需给出标准全称，高校需要写至学院且中英文严格对应文章总体要求：1. 全文科技名词术语应该规范统一。规范是指按照国家规定统一有关用法；统一是指说明同一概念时名词术语应全文一致2. 公式中出现的符号和字母，在下文中应该有定义或说明3. 全文应注意同类事物有效数字位数的统一（包括图表）摘要摘要部分不要出现“本文研究了”、“作者研究了”“我们”等字样”。：河口反硝化是削减入海河流氮污染的重要途径，为探明地处亚热带的九龙江河口混合区的反硝化作用，于2010年7月开展13个站位的面上调查，利用N2:Ar 法和膜进样质谱分析仪（MIMS）直接测定
3、反硝化产物溶解N2浓度，用吹扫捕集-气相色谱法测定溶解N2O浓度，并估算二者净增量和水气交换通量。结果表明，溶解N2和N2O净增量有明显的区域变化，从淡水端向海域减少，N2净增量为-9.966.8 molL-1此为我刊正确地单位表示形式。，N2O净增量为4.331.5 nmolL-1；N2O饱和度为170%562%，平均352%；N2水气通量为-2.953.2 mmol（m2d）-1，N2O水气通量为5.223.9 mol（m2d）-1，N2O通量占总通量的0.03%1.2%（平均0.25%）。温度和营养盐（氮、磷）是影响九龙江河口区反硝化作用的重要因子；淡水端（盐度0.5）反硝化作用及其空间
4、分布主要受硝酸盐含量控制，海水端溶解N2与N2O的增加主要来自淡水端的输送，并受盐度梯度（混合作用）影响。中英文摘要要求：1. 摘要应阐明研究工作的目的、实验方法或研究方法结果（包括主要数据）结论（用一句话概括得到的主要结论），其重点是结果和结论。2. 缩写词在第一次出现时要给出全称（先写全称，在随后的括号中注明缩写）英文摘要需与中文摘要对应，特别是数据应严格一致关键词关键词58个，一般不少于5个。：反硝化；N2:Ar 法；氮；水气通量；九龙江河口中图分类号此处可留空白由编辑确定。：X171.1 文献标识码：A 文章编号由编辑确定。：0250-3301（2011）Preliminary Res
5、ults Concerning Summer-time Denitrification in the Jiulong River Estuary英文标题中实词首字母大写。CHEN Neng-wang姓氏的全部字母均大写，复姓应连写。名字的首字母大写，双名中间加连字符；名字不缩写。1,2, WU Jie-zhong2, HONG Hua-sheng1,2(1. Fujian Key Laboratory of Coastal Ecology and Environmental Studies, Coastal and Ocean Management Institute, Xiamen Univ
6、ersity，Xiamen 361005，China; 2. Department of Environmental Science and Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, China)中英文单位需给出标准全称，高校需要写至学院且中英文严格对应Abstract: Denitrification is an important process mitigating nitrogen (N) pollution in aquatic systems. Water samples in 13 sites throughout the Ji
7、ulong River Estuary were collected in July, 2010 in a preliminary investigation of the denitrification rate in this area. As end-products of denitrification, dissolved N2 was measured by determining N2:Ar ratios using MIMS (HPR-40), while the concentration of nitrous oxide (N2O) dissolved in water w
8、as determined by Purge and Trap-Gas Chromatography. The results showed significant spatial variance of net increase of dissolved N2 (ranging between -9.9 and 66.8 molL-1) and N2O (ranging between 4.3 and 31.5 nmolL-1) in the Jiulong River Estuary. The net increase of dissolved N2 and N2O declined gr
9、adually from river sites to sea sites. Dissolved N2O was supersaturated by 170%-与中文不同，英文摘要部分须注意英文没有“、”“”等标点符号（对应英文符号为“，”“-”）。562%. The air-water fluxes of N2 ranged between -2.9 and 53.2 mmol(m2d)-1, and N2O between 5.2 and 23.9 mol(m2d)-1. The N2O yield shared only 0.03%-1.2% (average 0.25%) of tot
10、al N air-water flux. The results suggested that water temperature and nutrient (N and P) were the key factors influencing denitrification. The denitrification rate is controlled by nitrate level at fresh-water sites with salinity 0.5. However, in salty waters, net increase in N2 and N2O mainly origi
11、nated from denitrification occurring upstream of the estuary, and was dominated by the salinity gradient due to tidal mixing.Key words: denitrification; N2:Ar method; nitrogen; air-water fluxes; Jiulong River Estuary脚注内容要求：1. 收稿日期、修订日期采用完全表示法的扩展格式表示，示例：2010-05-152. 基金项目应按照国家规定的正式名称填写（一些常见基金项目的正确写法参见
12、附件示例）；多项基金应依次列出；基金项目间以“；”隔开3. 作者简介只介绍第一作者的姓名，出生年，性别，学位，职称，主要研究方向，电子邮箱等（除职称外，以上每一项都必填）。通讯联系人（责任作者）用“*”号标注（第一作者为通讯联系人时不必标注）；如第一作者不是通讯联系人，则应在通讯联系人处用“*”号标注并给出通讯联系人电子邮箱（电子信箱为必填项）水体反硝化是重要的氮（N）循环过程，也是富营养化水体氮素去除的重要途径1引用一个文献，就直接标注；引用两个文献，用“,”分隔，如 3,6。就全球范围而言，输入河口的总N约有50%通过反硝化作用被去除2。与此同时，反硝化过程产生N2O温室气体，其温室效应是
13、二氧化碳的300倍3。大气高N2背景值和反硝化的高时空异质性使得反硝化定量研究十分困难4。受测定方法限制，针对河口区反硝化作用的研究还很少，代表性案例包括英国Colne 河口、葡萄牙Tagus 河口、芬兰Neva 河口、法国Gironde 河口、英国Humber 河口和加拿大Lawrence 河口等5。国内学者主要通过观测N2O或者培养实验来研究河口反硝化作用610引用三篇及三篇以上连续的参考文献均用“”连接，如1,2,3，用13表示；若参考文献不连续，用“,”分隔，如 3,6,9。九龙江河口位于亚热带地区，在全球变化背景条件下，流域畜禽养殖、化肥施用等人类活动使得九龙江向河口海域输运的营养物
14、质不断增加，加剧了九龙江河口区的富营养化问题11。本研究小组已建立基于N2:Ar原理直接测定反硝化产物溶解N2的方法12。本研究于2010年7月开展九龙江河口区面上调查，同步测定反硝化终产物溶解N2和N2O、水物理化学和气象参数，初步分析该河口区的反硝化作用及分布特征，以期为后续深入研究河口区反硝化过程及调控机制奠定基础。引言要求：1. 突出本研究创新性2. 综述说明前人研究进展（引文即可）3. 一句话说明本研究目的及意义1 材料与方法一级标题1；二级标题1.1；三级标题1.1.1；编号应左起顶格书写，在编号后空一个字的位置再写标题，另起一行写内容。标题序号为3级（11.11.1.1）， 3级
15、以下标题可用（1），（2）表示，后空1格汉字书写。1.1 采样站位和采样时间九龙江是福建省第二大河流，流域总面积1.47104 km2，多年平均径流量为1.241010 m3，由北溪、西溪和南溪3条支流组成。九龙江河水主要沿河口南岸入海，河口区的水文状况比较复杂，除受九龙江水系的影响外，主要受潮汐控制。于2010年7月5日，利用台湾海峡公开航次厦门大学科考船“海洋2号”，开展九龙江河口区共13个站位的面上调查（图1），采集表层（距水面0.5m）和底层（距水底0.5表示数值范围请用中文的波浪线“”。1m）水样，水深4 m的站位只采表层水样（A7）。根据盐度将调查站位分为淡水端（A8及上游站点，盐
16、度0.5）与海水端（A9-1及以外站点，盐度0.5）2组。图1 九龙江河口区反硝化观测站位示意Fig. 1 Map of the Jiulong River Estuary and sampling sites1.2 采样技术对于溶解N2和N2O，用卡盖式采水器采集水样，样品瓶选用气密性好的40mL带橡胶垫片的细长型螺口瓶（上海安谱公司供）。采样时，使用硅胶管引流至样品瓶底部，通过调整采样器水面与样品瓶高度差，控制引流速度，避免产生气泡和漩涡。当水样装满整个样品瓶后应继续引流，让其溢出样品瓶1/2 体积以上，然后缓慢抽出硅胶管。每个样品2个平行，每瓶滴加0.1%体积的饱和氯化汞溶液灭活。小心旋
17、紧瓶盖，检查样品瓶内是否有气泡，如有则丢弃重新采集。将样品瓶放入恒温箱保存，采样结束后运回实验室蜡封保存并在一周内测定。同时，采集水样用于测定营养盐（NO3-N、NO2-N、NH4+-N、DRP）。此外，同步测定盐度、水温、DO、pH、气温、风速等参数，用于反硝化水气通量估算及相关分析。1.3测定方法主要仪器及设备应给出型号、名称及制造商、国别，主要试剂或药品应给出来源及纯度等参数，实验材料应给出来源或制备方法；软件应给出版本号。溶解N2浓度测定所用MIMS是英国Hiden公司出产的HPR-40溶解气体质谱分析仪，主要包括膜进样系统和质谱分析系统两大部分，仪器原理、测定方法见文献12。溶解N2
18、O浓度测定采用吹扫捕集-气相色谱法13，所用仪器装置为：配有微池电子捕获检测器（ECD）和吹扫捕集装置（Encon，美国EST公司）的6890气相色谱仪（美国Agilent公司）。用于测定营养盐的水样经0.45 m醋酸纤维滤膜过滤后，用营养盐自动分析仪Bran-Luebbe III（SEAL Analytical GmbH，德国）测定。1.4 水气交换通量估算首先测定水中溶解的N2和N2O浓度，结合现场测定的风速、温度等参数，依据水-气界面的分子扩散模型和亨利定律，分别估算向大气释放N2和N2O的通量，加和得到反硝化产生的总水气通量（注：硝化作用可能也会产生N2O，本研究暂不做区分）。以N2为
19、例，水-气界面的气体交换通量F，mmol(m2d)-1的计算见式（1）。F = k N2(water) N2(eq) （1）式中，N2(water)指观测到的表层水N2浓度（molL-1）公式中出现的符号和字母，在下文中应给出定义或说明。；N2(eq)指N2水气平衡浓度，根据实测温盐数据和Weiss方程14计算；k为气体交换速度，是风速和气体Sc数( schmidt number) 的函数。采用Wanninkhof15提出的适于用短期风速或瞬时风速估算k值的计算公式式（2）。k = 0.31 u102 (Sc/660) -1/2 （2）式中，u10为水面上方10 m高度处的风速（ms-1）。而
20、Sc数为水的动力黏度与待测气体分子扩散速率之比，对于特定气体，Sc 数与水温、盐度等物理参数有关。Wanninkhof15提出海水中N2、N2O气体Sc 数与水温的关系式分别见式（3）和式（4）。Sc = 2206.1 144.86 t + 4.5413 t2 0.056988 t3 （3）Sc = 2301.1 151.1 t + 4.7364 t2 0.059431 t3 （4）式中t为030 。N2O通量的估算与N2类似，区别在于计算水气平衡浓度所用的Weiss等16的方程参数除温盐数据外，还需要大气中N2O的气体摩尔分数（文中采用32010-9，数据来源：NOAA大气监测网（http:
21、/www.cmdl.noaa.gov/）。2 结果2.1 溶解N2和N2O净增量为表征反硝化作用，用实测的溶解气体浓度与理论平衡浓度差值计算表、底层溶解N2和N2O净增量。7月航次九龙江河口区调查结果见图2，溶解N2净增量为-9.966.8 molL-1，溶解N2O净增量为4.331.5 nmolL-1；N2O饱和度为170%562%，平均352%。与淡水端相比，海水端溶解N2、N2O净增量有明显下降。表1显示，淡水端的N2净增量与各形态营养盐（氮和磷）均显著正相关，与盐度无相关关系；N2O净增量与各指标均无相关关系。海水端，溶解N2和N2O净增量与水化学指标显著正相关，与盐度显著负相关。比较
22、表底层数据，淡水端的溶解N2、N2O净增量、盐度、NO3-N、NO2-N、NH4+-N、DIN（三氮之和）、DRP等指标均无显著差异，而海水端各类指标的表层和底层均有显著差异（表2）。表1 溶解N2和N2O净增量与水物理化学指标的皮尔逊相关系数1）此为我刊正确的表注形式。Table 1 Pearson，s correlation coefficient of net increase N2 and N2O and physical chemistry parameters组别项目水温盐度NO3-NNO2-NNH4+-NDINDRP淡水端N2净增量0.916*-0.2750.935*-0.735
23、0.768*0.916*0.888*N2O净增量-0.0570.346-0.012-0.278-0.032-0.0250.038海水端N2净增量0.906*-0.861*0.809*0.773*0.742*0.800*0.749*N2O净增量0.777*-0.917*0.891*0.904*0.904*0.895*0.884*1）此为我刊正确的表注形式。*为P0.05，*为P0.01.表必须使用三线表。在量符号（斜体）与单位（正体）之间用斜线隔开，制表时应注意尽量使每个纵栏是同类描述对象。表2 各观测指标表、底层差异显著度P值1)Table 2 The P value of signific
24、ant difference of relevant observations between surface and bottom sites组别N2净增量N2O净增量水温盐度NO3-NNO2-NNH4+-NDINDRP淡水端0.4300.9510.0450.6880.3120.9050.7390.4170.467海水端0.0020.0150.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0031）P0.05，表示该指标表层和底层差异显著；P0.01，表示该指标表层和底层差异极显著图2 2010年7月九龙江河口区各站位溶解N2和N2O净增量Fig. 2 Net increase
25、 of dissolved N2 and N2O at various sites in the Jiulong River Estuary (July, 2010)要求不结合正文也能看懂图题，即具有自明性；图横、纵坐标要有说明文字及单位的法定符号。由于作者限于绘图软件或由于分析仪器直接打印谱图等原因不能在图中更改和添加的文字、字母、符号等，可在纸版附图一套旁用笔加注正确形式，稿件发表时我刊会重新绘制文章全部插图，以统一格式体例。2.2 水气交换通量。解OC05大al. N2水气通量为-2.953.2 mmol（m2d）-1，平均21.7 mmol（m2d）-1；N2O水气通量为5.223.9
26、 mol（m2d）-1，平均14.5 mol（m2d）-1。淡水端N2水气通量平均40.9 mmol（m2d）-1，海水端N2水气通量平均2.5 mmol（m2d）-1；淡水端N2O水气通量平均17.3 mol（m2d）-1，海水端N2O水气通量平均12.0 mol（m2d）-1。N2O通量占总水气通量的0.03%1.2%（平均0.25%）。3 讨论3.1影响河口区反硝化作用的因子溶解N2净增量与水温极显著正相关（表1），表明水温是影响九龙江河口区反硝化作用的重要因子。影响反硝化的因子很多，其中温度至关重要，在不同温度下矿化和硝化速率以及O2浓度不同，进而影响反硝化作用17,18。通常认为反硝
27、化作用会随温度的升高而增加，如Cavari等19当提到文献的作者时，只需写出第一作者的姓氏，多于一位作者时后加“等”，文献编号紧接其后，如“Cavari等19”报道在1530范围温度每增高10反硝化速率增加1.35倍；Nowicki17的研究也显示025时反硝化速率随温度升高呈指数增加。除温度外，硝酸盐、磷、有机质、光照和水的滞留时间等也会影响水体反硝化作用。Pina-Ochoa等20总结不同水体数据发现，反硝化速率与上覆水的硝酸盐浓度存在正线性关系（R2=0.86，P=0.001）。本研究中，淡水端N2净增量与NO3-N显著正相关（表1），说明反硝化作用受到反硝化底物浓度的影响。磷对反硝化作
28、用的影响机制还不太清楚，总磷浓度低于0.03mgL-1的河口有较高的反硝化速率，这可能与较高的氮磷比有利于反硝化细菌新陈代谢进而促进反硝化作用有关20。九龙江河口区N2净增量与DRP浓度呈显著正相关（表1），表明该河口区磷的含量对反硝化有促进作用，这是否与其较高的DIN/DRP（平均102）有关尚待进一步调查研究。3.2 淡水端和海水端的反硝化作用差异及其分布特征淡水端N2净增量与NO3-N显著正相关，与盐度无相关关系表1和图3（a），反映了反硝化作用空间上的差异主要受硝酸盐含量控制。淡水端N2O净增量与各水化学指标无相关关系表1和图3（b），这可能与N2O不同的形成机制有关（除反硝化外，硝化
29、过程也可能产生N2O，或者直接从地下水输入）21。海水端N2和N2O净增量与盐度、NO3-N均显著相关（P0.01），但与盐度的相关系数更大（图3）。此外，NO3-N与盐度显著负相关（R2=-0.86，P=0.000），表明硝酸盐在海水端总体呈保守混合，盐度梯度（混合作用）造成海水端反硝化通量与淡水端有明显差异。NO3-N数据来自翟惟东研究小组（未发表）图注置于图与图题之间，只给出中文图注，不用写英文。图3 溶解N2、N2O净增量与盐度和NO3-N的关系Fig. 3 Relation between net increase of dissolved N2 and N2O and salini
30、ty and nitrate九龙江河口混合区在涨落潮时存在“盐楔”现象（特别是在夏季丰水期），即高盐度、低营养盐的外海水向河口底层楔入22,23。淡水端表底层之间N2、N2O净增量无显著差异，而海水端N2与N2O净增量表层显著高于底层（表2），说明海水端N2与N2O的增加主要来自淡水端的输送。图2显示的N2与N2O净增量从淡水端向海水端减少的总体空间格局，基本反映了淡水端反硝化作用产物向海域水平输送和海水混合作用的结果。3.3反硝化产物N2O浓度及水气通量比较与国内外不同河口区相比（表3），九龙江河口区溶解N2O浓度和通量与我国的长江口、胶州湾、西班牙的Cadiz湾、Childs 河口等相近，
31、低于珠江口、辽河口、Tama 河口和Schelde 河口。研究表明，水体反硝化主要产生N2，产生温室气体N2O通量并不高，湖库和近海N2O通量一般只占总通量的0.1%1.0%，最高达到6%24，采用添加示踪同位素方法观测到美国72条上游支流的反硝化作用产生的N2O通量只占不到1%21。此次调查中，九龙江河口区N2O水气通量平均仅占总通量的0.25%。尽管如此，对于河口区反硝化过程及通量研究，应同步观测反硝化的2个产物N2和N2O，并结合硝化过程研究，以全面理解河口区氮“汇”过程和机制。表3 国内外不同河口区N2O浓度及通量比较Table 3 Comparison of dissolved N2
32、O and air-sea flux in estuaries worldwide地点时间N2O浓度/nmolL-1饱和度/%N2O通量/mol（m2d）-1文献珠江口2004-0457.7329.96744 3141）6长江口20064.7121.31013650.3366.425胶州湾200620078.1032.2612229411.1614.1526辽河口2007-089.12181.61222 6331.14119.139Cadiz湾2004-022004-0912.750.7191843307027Tama 河口1996-051501 5803028Childs 河口1993-03
33、1993-0423861329Schelde 河口19781996103381003 100-1053030Adyar河口2004-1275584.9631九龙江河口2010-0710.5038.271655625.223.9本研究1）“”表示文章中没有相关数据4 结论（1）应用N2:Ar比值法和膜进样质谱分析仪（MIMS），实现了对九龙江河口区反硝化终产物溶解N2的直接测定，初步探明九龙江河口区的夏季反硝化作用。（2）河口区溶解N2、N2O净增量有明显的区域变化，从淡水端向海域方向减少。N2水气通量为-2.953.2 mmol（m2d）-1，N2O水气通量为5.223.9 mol（m2d）-
34、1。反硝化过程主要以产生N2形成氮“汇”，温室气体N2O通量平均仅占总通量的0.25%。九龙江河口区溶解N2O浓度和通量与我国的长江口和胶州湾相近，低于珠江口和辽河口。（3）温度和营养盐（氮、磷）是影响九龙江河口区反硝化作用的重要因子。淡水端反硝化作用及其空间分布主要受硝酸盐含量控制，海水端溶解N2与N2O的净增加主要来自淡水端的输送，并受盐度梯度（混合作用）影响。结论要求：1. 结论是基于本次实验得出的直接的，明确的可以称之为“结论”的内容，不要有引用他人意见和展望等内容2. 结论应简洁精炼，如果内容过多可分条叙述3. 结论不是结果的简单重复，注意与结果相区别致谢：感谢近海海洋国家重点实验室
35、厦门大学）对本研究的支持。2010年度台湾海峡公开航次CTD组提供温盐数据，翟惟东研究小组提供营养盐数据，洪丽玉、林华、余翔翔、鲁婷、王龙剑、刘韬、章颖瑶等在采样和实验方面提供帮助，在此一并致谢！参考文献要求：1. 引用文献应遵循“最新、关键、必要和亲自阅读过”的原则；应在正文中顺次引述（按在正文中被提及的先后来排列各篇参考文献的序号，所有参考文献均应在正文中提及）2. 应加大本学科领域高水平期刊参考文献比例，应注意引用近年最新参考文献，尽量避免引用非科技类参考文献。除非特殊原因，参考文献数量一般不应少于25篇1.参考文献：（1）认真核实所著录文献是否正确，包括作者、文题、刊名，卷期号，页码
36、书名，出版社，出版地等。（2）保证在文中引用的文献在文后都有著录，反之亦然；文献按编号的先后顺序在文中出现相应的引用形式。（3）参考文献中的标点均用英文标点。文献著录使用的9个标志符号(“.”“:”“,” “;” “/”“( )”“ ”“/”“-”)。1 Seitzinger S P作者姓名无论中文和外文，其书写格式一律为“姓前名后”。应特别注意外文人名的正确缩写形式，名必须缩写，但不要加缩写点。, Harrison J A, bohlke J B, et al. Denitrification across landscapes and waterscapes: a synthesis文献
37、题目的格式，文题首字母大写，其他(除专有名词外)均小写。 J. Ecological Applications鉴于部分作者英文参考文献刊名缩写不规范，造成引文数据库无法正确进行引文分析与评价。我刊规定从即日起，英文参考文献刊名一律使用全称，不进行缩写。, 2006, 16 (6)期刊有卷和期的必须给出。: 2064-2090.2 Howarth R W, Billen G, Swaney D, et al. Regional nitrogen budgets and riverine N and P fluxes for the drainages to the North Atlantic
38、Ocean - Natural and human influences J. Biogeochemistry, 1996, 35卷号需加粗。(1): 75-139.3 Ciceron R J. Changes in stratospheric ozone J. Science, 1987, 237(4810): 35-42.4 Groffman P M, Altabet M A, Bohlke J K, et al. Methods for measuring denitrification: diverse approaches to a difficult problem J. Ecol
39、ogical Applications, 2006, 16(6): 2091-2122.5 赵化德, 姚子伟, 关道明. 河口区域反硝化作用研究进展J. 海洋环境科学, 2007, 26(3): 296-300.6 徐继荣, 王友绍, 殷建平, 等3人以内须全部列出，3人以上也须列出前3位著者后再加“，等”、“,et al”，不能仅列1人后即加“，等”、“ ,et al”。 et al用斜体。作者姓名之间用逗号分隔。. 珠江口入海河段DIN 形态转化与硝化和反硝化作用J. 环境科学学报, 2005, 25(5): 686-692.7 王东启, 陈振楼, 许世远, 等. 长江口潮滩沉积物反硝化作
40、用及其时空变化特征J. 中国科学（B辑）：化学, 2007, 37(6): 604-611.8 Hou L J, Liu M, Xu S Y, et al. The effects of semilunar spring and neap tidal change on nitrification, denitrification and N2O vertical distribution in the intertidal sediments of the Yangtze estuary, China J. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2007
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