《研究发现有机氮气溶胶有助于全球大气氮沉降》

  • 来源专题:大气污染防治与碳减排
  • 编译者: 李扬
  • 发布时间:2023-10-16
  •    近日,南方科技大学环境科学与工程学院教授傅宗玫团队与香港科技大学环境学部教授郁建珍团队合作,在《国家科学评论》发表最新研究成果。研究团队揭示了大气有机氮是部分“氮受限”生态系统的重要外部氮源,且其生态环境效应可能随着全球变暖和人为氮氧化物减排而扩大,为定量理解大气有机氮来源和生态环境效应奠定了重要的科学基础。

       在该研究中,科研人员构建了全球大气气态和颗粒态有机氮模型,并定量评估了全球大气有机氮来源、组分、浓度分布及对大气总氮沉降的贡献。研究表明,全球大气有机氮沉降通量为每年26 TgN,主要为颗粒态有机氮沉降。大气有机氮气溶胶主要来自野火排放、海洋排放及二次液相生成,全球大气有机氮气溶胶沉降约占大气总氮沉降的19%,但是在生物质燃烧下游,其占比可达40%至80%。

      该研究估计全球大气有机氮沉降量为每年26TgN,其中绝大部分为颗粒态有机氮沉降,分别来自野火、海洋排放和液相生成。大气有机氮气溶胶沉降约占全球大气总氮沉降通量的19%。该研究提出的模式成功模拟了南亚、东亚、西欧、非洲和南美洲热带森林,以及北美和西伯利亚北方森林观测到的高有机氮沉降通量,反映野火燃烧和人为源是陆面大气有机氮沉降的主要贡献来源。

  • 原文来源:https://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2023/10/2023101610103567987637.shtm
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  • 《新发现有助于更好地了解海洋吸收大气CO2的能力》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2023-03-06
    • 海洋是地球系统中最大的碳库。自工业革命以来,人类活动排放的二氧化碳约有三分之一被海洋吸收。了解控制海洋和大气之间碳交换的过程是预测二氧化碳对气候变化、海洋酸化、海洋生物和社会未来影响的关键。 巴塞罗那自治大学环境科技研究所(Institute of Environmental Science and Technology of the Universitat Autònoma de Barcelona,ICTA-UAB)领导的一项研究发现,大气和海洋之间的碳交换受到一组独特的光合作用浮游生物的高度调节,这种浮游生物被称为球石藻。这些生活在海洋阳光照射层中的常见微生物形成了碳酸钙矿物,并且在海洋CaCO3的生产中占主导地位。 球石藻是微小的藻类,其尺寸小于百分之一毫米,是水生食物网的基础,通过钙化和光合作用调节大气中的CO2水平。研究表明,球石藻占海洋表层CaCO3总产量的90%,在控制海洋化学和CO2方面发挥着关键作用。该研究强调了另外两个主要的浮游生物钙化类群(即浮游动物(翼足类)和有孔虫)在调节大气CO2方面的次要作用。大部分CaCO3并没有沉入深海,而是在接近海面的地方溶解,在那里碳更容易与大气交换。这种广泛的浅层溶解现象解释了卫星观测/生物地球化学模型得出的CaCO3产量与浅层沉积物颗粒沉降估计值之间的明显差异。这一发现表明浅层CaCO3溶解驱动过程是了解浮游钙化物在调节大气CO2中的关键作用。大量CaCO3在海洋表面溶解表明海洋和大气之间的碳交换比我们最初想象的要复杂得多。在更好地了解驱动这种浅层溶解的过程之前,很难预测未来海洋将如何吸收碳。(张灿影  编辑)
  • 《自然资源部第三海洋研究所海洋大气化学与全球变化重点实验室在近岸氮沉降研究中取得新进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2022-01-15
    • 近日,自然资源部第三海洋研究所海洋大气化学与全球变化重点实验室(以下简称海气重点室)在近岸海域大气气溶胶氮沉降研究取得新进展,该研究揭示了厦门近岸海域大气氮的来源及沉降通量控制因素,并以“Dry-deposition of inorganic and organic nitrogen aerosols in Xiamen Bay: Fluxes, sources, and biogeochemical signifificance”为题发表在《Science of the Total Environment》杂志上,该期刊为国际环境领域顶级期刊(2区,影响因子7.963)。海气室王珊珊博士为本文第一作者,博士后合作导师颜金培研究员为本文通讯作者。 近岸大气氮沉降是近岸海域营养盐的重要来源,对近岸海洋营养盐的组成和结构产生重要影响。近年来,随着人为排放大气污染物的增加,导致近岸大气气溶胶氮沉降量急剧增加,对海洋生态系统造成巨大影响。然而目前对近岸大气气溶胶氮的来源,迁移转化及沉降入海机制仍不清楚。本研究利用高分辨率的单颗粒气溶胶质谱仪,测定了厦门湾无机及有机氮气溶胶的数浓度及粒径,解析了大气氮的来源,在此基础上,估算了氮干沉降速率、通量及控制因素。发现二次形成是厦门湾含氮气溶胶的最主要来源,内陆气团携带更多的无机氮,而海洋气团携带更多的有机氮。 近年来,课题组在近岸大气污染传输与沉降研究取得了一系列重要成果,建立大气氮沉降长期观测站,利用卫星遥感和地面观测相结合的方法,自主建立了近岸大气氮干湿沉降通量评估模型,利用该模型可评估近岸海域大气氮沉降通量的时空分布及变异特征,分析近岸海域大气氮的来源、沉降量及关键控制因素,为海峡西岸近海大气氮沉降输入对海水营养盐的贡献及其生态环境效应研究提供基础。 以上工作,得到自然资源部第三海洋研究所基本科研业务费、中国博士后科学基金、福建省自然科学基金等的支持。论文链接:http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.152912。