脱化调节了N2O排放的时空模式,在一个相互连接的城市河湖网络中

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 水质管理水质管理
• 生物地质化学生物地质化学

背景情况:

• 城市河流是氧化 (N₂O) 生产和排放的重要来源.
• 中国正在实施河湖连接项目,以改善城市河流水质和水力动力学.
• 这些连接项目的对N₂O排放的影响在很大程度上仍未得到量化.

研究的目的:

• 调查河湖连接对武汉市溶解的N₂O和N₂O排放的影响.
• 确定在相互连接的河湖系统中调节N2O生产和排放的关键因素.
• 了解在改变条件下驱动N₂O生产和消费的微生物过程.

主要方法:

• 在2021年3月至12月期间,现场监测河湖网络中溶解的N₂O和N₂O排放.
• 测量水质参数,包括度和溶解氧度.
• 应用同位素模型来估计微生物N₂O生产和消费途径 (脱和化).
• 对脱和化基因丰度 (nirS,nirK,amoA,amoB) 的分析.

主要成果:

• 与传统的城市河流相比,与河湖相连的系统显示度明显降低,溶氧含量更高.
• 与传统的城市河流相比,连接河流中的N2O排放量 (67.3 ± 92.6 μmol/m2 /d) 显著较低 (467.3 ± 1075.7 μmol/m2 /d).
• 缺氧 (DO <1.6 mg/L) 与高N₂O度有很强的相关性,而在非缺氧条件下,总溶解 (TDN) 是一个关键调节者.
• 无化是城市河流中占主导地位的N2O生产途径,而化则在湖泊和农业河流中占主导地位.
• 脱基因的丰富性高于脱基因,支持脱作为主要的N2O来源.

结论:

• 河湖连接项目通过改善水质 (较低的N,较高的DO) 有效地减少N2O生产和排放.
• 这些项目抑制了脱和化,导致N₂O生成的减少.
• 通过河湖连接水质的综合管理提供了一种减轻内陆水域N₂O排放的战略.