摘要:有机氮是大气气溶胶中重要的氮组分,其沉降入海后不仅能够促进海洋初级生产力的增长,还可能影响海洋生态系统的群落结构. 利用2008 年1 ~ 12 月在青岛采集的64 个总悬浮颗粒物样品,分析了其中水溶性有机氮的浓度. 气溶胶中有机氮的浓度为30 ~ 2 073 nmol·m - 3 ( 100 ~ 12 157 μmol·g - 1 ) ,以12 月浓度最高,3、4 月次之,6 ~ 9 月最低,年平均浓度为430nmol·m - 3 (2 323 μmol·g - 1 ) . 有机氮对总氮的平均贡献为(37. 5 ± 21. 6)% ,其中12 月的贡献最大,9 月最小. 不同天气过程显著影响气溶胶中有机氮的浓度分布,烟霾和雾天时气溶胶中有机氮的浓度分别为789 nmol·m - 3 和412 nmol·m - 3 ,约为晴天时的4 倍和2 倍,但颗粒物的浓度与晴天时相比并没有明显地增加;沙尘天气时大气颗粒物浓度约为晴天时的5 倍,但有机氮的浓度仅为晴天时的1. 4 倍;降雨对气溶胶中有机氮具有明显的清除作用,雨后样品中有机氮的浓度为57 nmol·m - 3 ,较之雨前降低了80% .
有机氮是大气气溶胶中重要的氮组分,已有的研究表明其对总氮的贡献为12% ~ 64%[1 ~ 5]. 大气沉降入海的有机氮可被海洋生物所利用,如Peierls等[6]报道大气沉降中超过30% 的有机氮可被浮游生物在数小时或数天后利用;Seitzinger 等[7]报道湿沉降中45% ~ 75% 的有机氮可以被海洋细菌很快利用. Berg 等[8]报道了有机氮是定鞭藻优先利用的氮源,尿素是引起其增长的主要营养物质. Glibert[9]和Chen[10]等报道了有机氮可促进海洋硅藻的生长. 这些研究表明了大气有机氮沉降不仅可以促进海洋初级生产力的增长,还可能使具有同化有机氮功能的物种成为优势种群,进而影响海洋生态系统的群落结构. 但迄今为止,有关大气有机氮沉降的研究在时间和空间上都很有限,且这些有限的研究多集中在欧美地区[11,12],在中国近海的研究鲜见报道[13]. 为正确评价大气有机氮沉降在总氮沉降中的贡献及其海洋生态学效应,在更大的范围内开展大气有机氮沉降的研究是十分必要的.
青岛位于山东半岛南端,濒临黄海,大气气溶胶中有机氮的浓度分布受到大陆和海洋的共同影响,且青岛是亚洲沙尘向西北太平洋输送的重要通道之一[14],因此本研究选择青岛作为目标区域,利用2008 年1 ~ 12 月在青岛采集的大气总悬浮颗粒物样品( total suspended particles,TSP) ,分析了其中的水溶性有机氮( water-soluble organic nitrogen,WSON) ,讨论了气溶胶中有机氮对总氮的贡献和季节变化特征. 这项工作对认识中国近海大气有机氮
对总氮的贡献及对海洋生态系统的影响具有重要意义.