鄱阳湖区悬浮颗粒物和表层沉积物有机质碳氮同位素研究资料下载.pdf

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主要结论如下：

l、鄱阳湖主航道悬浮颗粒物中613C变化范围分别为24912579、25882691，枯水期较丰水期正；

而615N分布范围较大，枯水期为6351055。

，丰水期为4201969，丰水期较枯水期大，空间分布趋势则基本一致，CN比值分布范围枯水期为862967，丰水期为811054，丰水期较枯水期高，丰水期空间变化较枯水期明显。

2、主航道表层沉积物有机质613C分布范围较大，为12562566，且从上游至下游依次增大；

615N分布范围为351626，分布范围较小，空间分布趋势与表层沉积物有机质碳同位素相似；

CN比值为8972401，上游与下游值较大，中游地区较小。

3、五河入湖口区悬浮颗粒物中613C在同一水文期空间变化小，变化范围分别为25222779，2602o-2807；

丰水期不同河流615h空间变化较枯水期大，变化范围分别为287o1749、212875；

CN比值时空变化特征不是很明显。

表层沉积物613C变化范围为19552479，615N为285-464。

，Chi为10091678，空间变化皆不显著。

4、主航道悬浮颗粒物中有机碳来自于C3植物，枯水期和丰水期有机质氮源均主要为水生植物和土壤有机质。

中上游表层沉积物有机质碳、氮主要来自土壤，下游区主要源于藻类。

5、赣江南支入湖口悬浮颗粒物有机碳、氮主要源于土壤有机质和水生植物的混合体，枯水期与丰水期类似；

赣江北支枯、丰水期则均表现为水生植物的输入；

抚河和信江流域入湖口区在枯水期和丰水期有机碳均来自于土壤有机质和水生植物的混合体，有机氮表现为陆源输入：

饶河流域有机质碳、氮主要来源于渔业养殖排泄物，修水流域入湖口表现为水生植物和陆地植物的贡献。

五摘要河流域入湖口处表层沉积物中有机质碳、氮主要源于陆源有机质。

6、主航道613C与叶绿素a、悬浮颗粒物浓度均未有显著的相关性，61N与硝氮、亚硝氮呈显著正相关，悬浮颗粒物与表层沉积物碳、氮同位素无显著相关性。

五河入湖口悬浮颗粒物中有机质碳、氮同位素与环境影响因子的显著性不明显，反映了多种影响因子综合作用。

五河入湖口区悬浮颗粒物有机质中61N与表层沉积物有机质中613C、CN比值均呈显著相关，有机质来源基本一致。

关键词：

鄱阳湖；

悬浮颗粒物；

表层沉积物；

碳同位素；

氮同位素IIAbstractAbstractSamplesofsuspendedparticulateorganicmatter（SPOM）andsurfacesedimentorganicmatterwerecollectedinthePoyangLakeareaduringthedryseasonandthewetperiod，respectively，analyzedforstablecarbonandnitrogenisotopecompositionswithusingofstablecarbonisotopeandnitrogenisotopetechniquesTheoriginofsuspendedparticulatematterandsurfacesedimentorganicmatterwereidentified，basedonvaluesofstablecarbonandnitrogenisotope，aswellasthecorrelationsbetweenthemThemainconclusionsareasfollows：

1、ThevaluesofcarbonisotopeofSPOMwere-2491旷-2579inaryseasonand25882691oinwetseason，variedlittleinthemainchannelareaofPoyangLake，andprejudicedduringdryseasonthanthoseduringwetseasonThervaluesofnitrogenisotopewere6359缸1055oindryseasonand420旷1969oinwetseason，variedobviouslyandhigherduringwetseason，andthespatialdistributionWassimilarbetweenthetwoperiodCNratioswere862-967inwetseasonand81-1054indryseasonhigherinwetperiodgenerally,andvariedmoresignificantlyamongsamplesduringthewetseason2、Thevaluesofcarbonandnitrogenisotopeofsurfacesedimentorganicwere一1256臻oo-25660and351o-6260inthemainchannelareaofPoyangLakerespectivelywithsimilarDistributiontrendTherangeofCNratioswere897-2401，largerintheupstreamanddownstreamthanthoseinthemiddlechannel3、ThevaluesofcarbonisotopeofSPOMwere一2522o一2779oinwetseason2602o-2807oindryseason，variedlittleamongsamplesinthefiverivers、moutharea；

Thevaluesofnitrogenisotopewere2870-1749inwetseasonand2129钿-875960indryseasonvariedgreatlyamongsamplesduringwetseasonthanthoseindryseasonwhileCNratiosvariedlittleamongthesamples，aswellasvarietybetweenthetwOperiodThevaluesofcarbonandnitrogenisotopeofsurfacesedimentorganicwere一19550-24790，285o464900，respectively,andtherangeofCNratioswere897-2401，whichshowedlitterspatialdistribution4、CarbonisotopeofSPOMwerefromC3plantswhilenitrogensourcewereIIIAbstractfromaquaticplantsandsoilorganicmatterinthemainchannelareathesourceoforganicmatterweremainlyfromsoilintheupstreamwhilealgaeweretheoriginoftheorganicmatterinthedownstream5、CarbonisotopeandnitrogenisotopeofSPOMweremainlyfromthemixtI鹏ofsoilorganicmatterandaquaticplantsinGanJiangsouthbranchestuarywhilethosewerefromaquaticplantsinGanjiangnorthbranchestuaryinwetseason，aswellasdryseason；

OrganicnitrogentendstobefromterrestrialinputandorganiccarbonwerefromthemixtureofsoilorganicmatterandaquaticplantsinbothmouthofFuhefiverandXinjiangfiver；

theSuspendedparticulateorganicmattermayberelatedwimfishfarming，whiletheaquaticalgaecontributealottotheorganicmatterinXiushuifivermouth111ecarbonisotopeandnitrogenisotopeoftheorganicmatteratthesurfacesedimemsinthemouthoffiveriversweremainlyfromterrestrialorganicmatter6、Therewerenosignificantcorrelationsonthevaluebetweencarbonisotopeandchlorophyll孔suspendedmatterconcentration，whilethevaluesindicatedasignificantpositivecorrelationbetweennitrogenisotopeandnitrate，nitriteinthemainchannelarea11levalueswerefromtheresultoftheintegratedeffectsoffactorsandlittlecorrelationswithsinglefactorinthemouthoffiveriversBothcarbonisotopeandnitrogenisotopeshowednosignificantcorrelationbetweenSPOMandsurfacesedimentorganicmatterinthemainchannelarea,whilenitrogenisotopeofsuspendedorganicmatterwerecorrelatedsignificantlywithvaluesofcarbonisotope，CNratiosofsurfacesedimentorganicmatterwhichindicatedthesimilarsourceinfiveriversKeywords：

Poyanglake；

Suspendedparticulateorganicmatter；

Surfacesediment；

Carbonisotope；

NitrogenisotopeIV第一章概述第一章概述随着各种严峻生态环境问题的出现，越来越多国内、外学者对如何应对出现的各种生态环境问题、用何种方法及怎样才能更快更简单的探讨和处理生态环境问题等展开了深入的探讨，研究出了多种不同的研究方法和技术：

如通过测定水境容量来测定其自净能力和背景值【l】、测定各营养盐元素来判定其富营养程度、通过通量的监测来预测水环境将可能出现的问题、利用同位素技术溯源【2J等等。

其中，同位素的应用，尤其是稳定碳、氮同位素在探讨环境问题中的应用，作为一种新兴的研究技术，正在各领域迅速展开。

11碳、氮同位素应用研究同位素是指原子核中质子数相同而中子不同的原子，如原子核中只有1个质子氕、氘和氚，但是它们的原子核中分别有0个中子，1个中子及2个中子，因此称它们互为氢的同位素。

在化学中，同位素被定义为：

具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）的原子互称为同位素【3】。

自然界同位素有放射性同位素和稳定性同位素两种，放射性同位素物理性质不稳定，而且会白发的放出射线，直到变成另外一种稳定性同位素才停止放射，期问比较长，呈不间断发射。

碳的稳定同位素有两种，分别为12C和13C，氮的同位素比较多，但其稳定同位位素也只有14N和15N两种，其余均为放射性元素。

稳定性同位素没有放射性，物理性质相对稳定，同时也无辐射效应。

稳定性同位素虽然不释放射线，但是可以利用它与普通相应同位素的质量之差，通过质量分析仪器如质谱仪、核磁共振、气相层析仪等进行测定。

同时，这也是稳定同位素实际应用广泛的基础。

通常所指的同位素效应14J是指由于同位素之间在物理和化学性质上的差异所造成的反应物和生成物在同位素组成上的微小差别；

同位素比值则是同位素效应的直接表现结果，之所以采用同位素比值来表示同位素组成主因于任何一种元素的同位素的轻同位素的自然丰度比重同位素高的多，而且难于用绝对丰度来表示。

同位素在物理、化学作用过程中，或在生化过程中，因具有不同的化学反应和物理变化（如扩散、挥发、速率等），易导致同位素分馏【51，从而使一种元第一章概述素的不同同位素在不同物质之间的分配具有不同的同位素比率。

其中，同位素交换反应、同位素动力学效应和其它物理化学效应【6】等是引起同位素分馏的主要机制。

同位素分馏效应是稳定同位素技术研究中的重点，尤其是有机质污染物中稳定碳同位素在生物和化学过程的分馏效应。

稳定性碳、氮同位素的分馏效应在不同污染物来源探索中影响非常大I_，这也是很多情况下很难对污染物做到定量分析的主要原因。

同时，由于稳定性同位素的分馏效应会使得不同元素的同位素在自然界各种生物地球化学过程中产生丰度的变化，从而造成不同物质或同一物质内部不同部分的同位素分布不均匀18。

o】。

稳定性同位素的应用非常广泛，其主要应用之一则是根据同位素示踪原理来对不同物质的形成原因和来源进行示踪探索，此技术不仅在地球的水文地质中应用广泛，而且已经成为地球化学特别是有机地球化学领域最重要的研究方法。

源于稳定同位素分析测试技术的先进性，其它领域如生物工程、矿床学、医学、食品工程等纷纷效用，稳定同位素技术的应用领域逐渐扩大。

稳定性碳、氮同位素技术在水、大气等不同的环境介质中的应用为研究者们提供了及其便利的研究方法，尤其是对不同环境中不同物质物源的探索，稳定碳、氮同位素示踪技术已成为研究者们最为广泛利用的方法之一【11|。

通常情况下，稳定碳、氮同位素在特定污染物质中的组成是确定的，而且不会随着污染物质的迁移转化而发生较明显的变化，可以对其进行精确的定量分析，因此它们常被用来探索不同环境介质中不同污染物的成因和来源，其中，稳定性碳同位素在不同的生态环境系统中，常用于不同污染物的的迁移规律和物质来源的研究【121，稳定氮同位素则常用于不同生态环境中生物氮循环的示踪探索【13-14】。

近年来，应用稳定碳、氮同位素技术在不同环境介质中进行来源探索吸引了无数研究者的关注，应用领域不断扩大。

如利用氮同位素技术探讨天津地表水、根据氮同位素组成特征变化判断古气候的演化5J及大气沉降问题、通过测定碳、氮含量来判断富营养化程度、利用其示踪技术来研究食物网及生态群落组成结构和各湖泊沉积速率等。

稳定同位素技术在各种环境介质中的研究应用正在兴起，为预测和处理各种环境问题带来了更简便、更快的新方法，进一步加快了发展生态经济和构建生态文明的步伐。

111碳、氮同位素在水环境中的应用20世纪80年代以来，国内、外利用稳定性碳、氮同位素对于水环境方面2第一章概述的研究极为广泛。

如利用各生源要素如碳、氮等天然稳定性同位素对水环境（主要包括河口、海岸、潮滩、地下水、湖泊、沼泽等）中持久性有毒有污害污染物进行判源分析、形态研究、生态危害风险评估以及生物有效性等；

通过天然稳定性碳、氮同位素在河流生态系统各种形态的有机物质（POM、DOM、POC、TOC、DOC等）中的迁移、转化、降解过程进行溯源分析等研究，在水环境中的应用主要如下：

（1）对不同形态有机物质的迁移、转化及判源分析碳、氮同位素可以用来对不同形态有机物质的迁移、转化及判源分析，如利用自然水中DON的稳定性氮同位素可以研究水体中氮的动态变化【l酬，根据碳同位素可以估算河口地区溶态有机碳中14C含量及示踪其迁移变化和溶态有机碳中腐殖质含量Il7J：

利用稳定性同位素方法可以研究新陈代谢的来源和在氨基酸的碳同位素分馏模式中所留下的转化标志【l8】；

碳同位素比率则可以用来示踪人工地下水中溶态有机碳的分解Il圳；

利用油脂生物体、元素比率及其稳定性同位素可以对河口沿岸的颗粒态有机质和高分子的溶态有机质进行研究【20】；

VelinskyJ等通过测定挪威的Framvaren海可溶性的无机物质和颗粒态的有机物质中的稳定性同位素13C和”N的含量研究了海湾中碳和氮的反应路径并从稳定性同位素和同位素迁移、转化的研究中推断黑海当中NO的循环过程；

刘敏u列等以长江河口及上海滨岸作为研究对象，分析了潮滩上覆水、沉积物孔隙水中营养物质氮的含量，并初步估算了潮滩沉积物水界面间氮的扩散通量。

（2）对水环境中生物链各营养级关系的判断水环境中各种生物之间均存在一个营养级的关系，食物链的存在使水体中的各