不同水文条件下流域硝酸盐来源及迁移过程研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41401029
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0702.环境水科学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Nitrate contamination in rivers is a worldwide environmental problem. In order to ensure water environment benign evolution, it is of great importance to effectively identify the nitrate pollution sources of river water body and transport processes. Stable nitrogen(15N) and oxygen(18O) isotope data can provide meaningful insight for tracing sources of nitrate and transport processes, and have been frequently used to identify nitrate sources in surface water. But major uncertainties remain in our understanding of how nitrate from various sources moves through landscapes to rivers during storm periods. Water quality factors and the isotope values of nitrate and water(δ15N-NO3-, δ18O-NO3- and δ18O-H2O) along river will be analyzed and stream nitrate sources and transport processes will be identified in different hydrological conditions on different typical watersheds, Nitrate(δ15N), oxygen(δ18O) stable isotopes tracer technique will be used , combining with different environmental factors such as land-use, topography features, farming methods, vegetation coverage and climatic factors. This study examine major hydrological and environmental factors that influence transport processes. This study should can offer important information for controlling the eutrophication and managing pollution.
河流水体硝酸盐污染已成为全球面临的主要水环境问题之一。为了保证水环境的良性演化,有效识别河流水体中硝酸盐的来源和迁移过程就显得尤为重要。目前硝酸盐的稳定氮(δ15N)、氧(δ18O)同位素技术已广泛应用于地表水体硝酸盐来源及迁移转化过程的研究中。但降雨期间不同来源的硝酸盐如何通过不同地表景观进入河流仍是研究的难点。因此,本项目拟以太子河不同典型流域为研究对象,利用氮(15N)、氧(18O)稳定同位素示踪技术,分析不同水文条件下河流水体理化参数和稳定同位素特征值(δ15N-NO3-、δ18O-NO3-和δ18O-H2O)沿河流变化特征及规律。结合流域环境要素特征(气象、土地利用状况、土壤、地形地貌、耕作方式、植被覆盖度等),阐明不同水文条件下河流水体硝酸盐来源及迁移过程。识别影响硝酸盐来源及迁移过程的主要水文环境要素。为治理太子河水污染,控制水体富营养化提供有效的科学依据。

结项摘要

本项目根据太子河流域用地类型的不同,将其划分为三个典型区域:上游以林地为主的区域(包括太子河南支、北支和小汤河)、中游丘陵区域(细河、兰河、二道河及下达河)和下游城镇及农业区域(海城河、南沙河、北沙河、五道河及柳豪河)。联合NO3-、氯离子(Cl-)、硝酸盐氮、氧同位素(δ15N-NO3-、δ18O-NO3-)和水的氧同位素(δ18O-H2O)识别不同季节(5月和8月,分别对应枯水期和丰水期)地表水NO3-来源及迁移转化过程,取得如下成果:.(1)枯水期ρ(Cl-)、ρ(NO3-)、ρ(NH4+-N)和δ18O-NO3-显著高于丰水期,δ15N-NO3-无显著时间差异。中游和下游区域ρ(Cl-)、ρ(NO3-)、ρ(NH4+-N)和硝酸盐同位素值均高于上游区域,充分说明用地类型及人类活动对这些参数的影响。.(2)丰水期,上游和中游区域中,河流大多数样品NO3-/ Cl-值大于1,而Cl-摩尔浓度低于0.1,δ15N-NO3-值低于5‰,说明河流NO3-主要来源于土壤有机氮(SON)和化学肥料(SF),硝化过程可能增加了NO3-浓度,降低了δ15N-NO3-,而稀释效应可能对Cl-浓度产生极大影响。下游流域河流的δ15N-NO3-值高于4‰,说明下游流域NO3-可能主要来自于生活污水和畜禽粪便。.(3)枯水期,下游的南沙河NO3-/ Cl-值均低于0.1,而Cl-摩尔浓度高于3,海城河和北沙河具有中等大小的Cl-摩尔浓度(大于0.5)和相对低的NO3-/ Cl-值(低于1),说明海城河和北沙河NO3-主要来自化学肥料、土壤有机氮、畜禽粪便和生活污水的混合源,南沙河NO3-主要来自于畜禽粪便和生活污水。上游和中游大部分河流都具有中等大小的Cl-摩尔浓度(0.2~0.5)和相对低的NO3-/ Cl-值(低于1),且δ15N-NO3-值低于4‰,说明SON和SF是其主要的NO3-来源。.(4)根据贝叶斯模型结果显示,枯水期,上游和中游河流SON分别占18%和25.3%,SF分别占59.7%和51.5%。丰水期,上游、中游和下游NSF分别占38.7%,30.2%和27.5%,SON分别占20.9%,33.6%和32.4%。上游和中游区域,硝化过程对河流硝酸盐有显著影响,没有反硝化过程发生。本研究的结果可为不同类型典型流域的硝酸盐污染来源的季节差异研究提供参考。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
影响浑太河流域大型底栖动物群落结构的环境因子分析
  • DOI:
    10.13227/j.hjkx.2015.01.013
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李艳利
  • 通讯作者:
    李艳利
Identifying nitrate sources and transformations in Taizi River Basin, Northeast China
确定中国东北太子河流域硝酸盐来源和转化
  • DOI:
    10.1007/s11356-017-9603-3
  • 发表时间:
    2017-07
  • 期刊:
    Environ Science and Pollution Research
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李艳利;李艳粉;赵同谦;孙伟;杨梓睿
  • 通讯作者:
    杨梓睿
太子河下游河流硝酸盐来源及其迁移转化过程
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李艳利;杨梓睿
  • 通讯作者:
    杨梓睿
Assessment of the Huntai River in China using a multimetric index based on fish and macroinvertebrate assemblages
使用基于鱼类和大型无脊椎动物组合的多指标评估中国浑台河
  • DOI:
    10.1080/02705060.2015.1070109
  • 发表时间:
    2016-04
  • 期刊:
    JOURNAL OF FRESHWATER ECOLOGY
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    Li Yanli;Li Yanfen;Xu Zongxue;Li Lei
  • 通讯作者:
    Li Lei
太子河流域中游地区河流硝酸盐来源及迁移转化过程
  • DOI:
    10.13227/j.hjkx.201704238
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李艳利;孙伟;杨梓睿
  • 通讯作者:
    杨梓睿

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其他文献

北洛河流域水质空间异质性及其对土地利用结构的响应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    环境科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于松延;徐宗学;武玮;李艳利
  • 通讯作者:
    李艳利
润滑油氧化衰变的二维相关介电谱分析初探
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    石油学报(石油加工)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    冯新泸;王立光;彭细刚;李艳利
  • 通讯作者:
    李艳利
长链非编码RNA在癌症中的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    自然杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李艳利;张诗梦;汪菊;金由辛
  • 通讯作者:
    金由辛

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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