《德化学家首次追踪海洋中一氧化二氮的形成过程》

  • 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:2019-04-08
  • 氮是陆地和海洋生命的基本要素,并能影响地球气候。然而,人们对氮循环中的许多因素尚未充分了解。德国基尔亥姆霍兹海洋研究中心(GEOMAR)的海洋化学家首次测量了短寿命的复合羟胺,直接检测出氮循环的基本过程,即硝化作用。这项研究成果已发表在《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上。

    羟胺(NH2OH)是氮循环中的短寿命中间体,是海洋中一氧化二氮(N2O)的潜在前体。如果存在氧,它会很快分解。这就是为什么到目前为止还没有从海洋中测量过羟胺的原因。

    研究人员提供了来自赤道大西洋和东部热带南太平洋的NH2OH深度剖面数据集,并将其与不同氧气条件下的N2O、硝酸盐和亚硝酸盐剖面进行比较。地表水中NH2OH的存在指向上部100米的表面硝化。总体而言,当氧气浓度>50μmol/ L时,研究人员发现在开阔海域NH2OH和N2O之间的比例为1:3。在赤道大西洋和开阔海洋东部热带南太平洋,其中硝化是主要的N2O生成途径,逐步多元回归证明N2O、NH2OH和硝酸盐浓度高度相关,因此,海水中一氧化二氮和羟胺浓度的比较提供了该过程发生的相对快速和简单的指示,表明NH2OH是硝化作用的潜在指标。

    此研究出现之前,科学家们所使用的方法在理论上已为人所知,但仍存在化学干扰问题。而该研究首次找到了一种可靠的方法来测定海水中的羟胺浓度。

    通过这种新方法,现在可以相对简单快速地确定海洋中硝化过程的发生位置,并最终确定由于这一过程在海洋中形成一氧化二氮的地方。

    (李亚清 编译)

    图片源自网络

  • 原文来源:https://www.geomar.de/index.php?id=4&no_cache=1&tx_ttnews%5btt_news%5d=6436&tx_ttnews%5bbackPid%5d=185&L=1
相关报告
  • 《欧洲农业土壤一氧化二氮排放数据集》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2017-05-05
    • 欧洲土壤门户近日发布了欧洲农业土壤一氧化二氮排放数据。数据集源于土地使用和覆盖普查(Land Use/Land Cover Area Frame Survey,LUCAS)数据和基于生物化学过程的DayCent模型的整合。该模型运行了11,000个农业取样点,对模型的不确定性进行了评价。应用基于模型产出和随机森林运算法则的元模型提高N2O排放清晰度到1公里分辨率。 数据集包括:1)LUCAS样点土壤平均氮氧化物排放: 2010-2014年间LUCAS样点土壤上模拟的N2O-N平均排放值 (kg ha-1 yr-1)。本数据集可以经过“样品身份证”(sample_ID)与土壤特性文档(在ESDAC保藏)结合。应用这些N2O-N平均排放值及其标准差形成了所引用参考文献的图3和图4。2)欧洲农业土壤氮氧化物排放:数据集包含通过元模型MT1(图6)和元模型MT2估算的欧洲土壤在1平方公里精度上的N2O-N排放值 (kg ha-1 yr-1)。
  • 《新技术可助减少农田一氧化二氮排放》

    • 来源专题:耕地与绿色发展
    • 编译者:张毅
    • 发布时间:2025-09-26
    • 一氧化二氮是重要的温室气体之一,主要源于农业活动排放,其使地球变暖的能力是二氧化碳的约265倍。日本一项新研究开发出让分解一氧化二氮能力强的根瘤菌优先与大豆共生的技术,能减少农田一氧化二氮排放量,有助于减缓气候变暖。 日本国立农业食品产业技术综合研究机构、带广畜产大学等近日发布联合新闻公报介绍,氮是植物生长必需的营养素,但多数植物不能直接利用大气中的氮元素,需要施加氮肥。而大豆等豆科植物的根部被根瘤菌感染后会形成根瘤,能将大气中的氮气转化成氨,作为植物的氮元素来源。不过,大豆收割后残留的根瘤在土壤中老化、崩解过程中,含有的氮元素会释放到土壤中,经微生物作用转变为一氧化二氮,加重温室效应。 研究团队发现,一部分根瘤菌拥有将一氧化二氮分解成氮的能力,而氮气本身是大气的主要成分,不会加重温室效应。于是他们利用根瘤菌共生中的“共生不亲和性”,培育出新品种大豆,让分解一氧化二氮能力强的根瘤菌优先与大豆共生,取代农田中大部分原有的无一氧化二氮分解能力或能力很弱的根瘤菌。 对比实验显示,就与大豆共生的一氧化二氮分解能力强的根瘤菌所占比例来看,未改造大豆的比例约为55%,而新品种大豆这一比例提升至92%;大豆收割后对比农田的一氧化二氮排放量,发现种植新品种大豆的农田一氧化二氮排放量只有未改造大豆农田的15%。 公报说,大豆在世界范围内被广泛种植,新方法能削减大豆农田一氧化二氮排放量,有助于减缓全球气候变暖。相关论文已发表于英国《自然-通讯》杂志上。