在实验室规模的模拟含水层条件下的脱和同位素分离效应
Qifang Chen1, Yuemin Hu2, Fan Chen1
1Key Laboratory of Microbial Technology for Industrial Pollution Control of Zhejiang Province, College of Environment, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310032, China.
Journal of contaminant hydrology
|October 11, 2025
概括
地下水中的脱率和同位素丰富系数 (εN) 随碳源和溶解氧而有所不同. 这些因素对于理解酸盐减少至关重要,并且可以应用于现场条件.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 地质化学 地质化学
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 脱化是控制地下水中酸盐命运的关键微生物过程.
- (N) 和氧 (O) 同位素丰富因子 (εN, εO) 对于量化脱率至关重要.
- 了解电子供体类型和溶解氧 (DO) 如何影响这些同位素特征对于准确的环境评估至关重要.
研究的目的:
- 研究不同有机碳来源 (乙醇,乙酸盐,葡萄糖,棕糖) 对脱率的影响.
- 在不同的DO度下测量地下水和沉积物孔水中的N和O同位素丰富系数 (1和2mg·L-1).
- 评估脱率,碳源,DO和同位素分离之间的关系.
主要方法:
- 使用地下水和沉积物建立了模拟含水层条件的实验柱.
- 通过分析酸盐 (NO3−) 度变化来测量脱化率.
- 通过质谱测量,确定了N和O同位素丰富系数 (εN, εO) 对于地面地下水 (o) 和沉积物孔水 (p).
主要成果:
- 脱率和同位素丰富系数根据碳源和DO水平有很大差异.
- 乙酸盐,葡萄糖和棕糖通常会导致相比乙醇在2 mg·L-1 DO时的负面 εN值较小.
- 较高的脱率与更负的eN值相关,表明分化更强. 由于O交换和NO3−减少,观察到正值的eO值.
结论:
- 碳源和DO度是影响脱率和N/O同位素分离的关键因素.
- 观察到的 εN 和 εO 的变化为不同环境条件下的脱过程提供了宝贵的见解.
- 计算的同位素丰富系数可用于量化与碳源修改相关的现场脱.
