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研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)氮?dú)馊苣z有助于全球大氣氮沉降
作者：刁雯蕙 來源：中國科學(xué)報(bào)
山東拓普生物工程有限公司  http://www.jlkcpj.cn
近日，南方科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授傅宗玫團(tuán)隊(duì)與香港科技大學(xué)環(huán)境學(xué)部教授郁建珍團(tuán)隊(duì)合作，在《國家科學(xué)評論》發(fā)表最新研究成果。
研究團(tuán)隊(duì)揭示了大氣有機(jī)氮是部分“氮受限”生態(tài)系統(tǒng)的重要外部氮源，且其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)可能隨著全球變暖和人為氮氧化物減排而擴(kuò)大，為定量理解大氣有機(jī)氮來源和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)奠定了重要的科學(xué)基礎(chǔ)。
在該研究中，科研人員構(gòu)建了全球大氣氣態(tài)和顆粒態(tài)有機(jī)氮模型，并定量評估了全球大氣有機(jī)氮來源、組分、濃度分布及對大氣總氮沉降的貢獻(xiàn)。研究表明，全球大氣有機(jī)氮沉降通量為每年26 TgN，主要為顆粒態(tài)有機(jī)氮沉降。大氣有機(jī)氮?dú)馊苣z主要來自野火排放、海洋排放及二次液相生成，全球大氣有機(jī)氮?dú)馊苣z沉降約占大氣總氮沉降的19%，但是在生物質(zhì)燃燒下游，其占比可達(dá)40%至80%。
有機(jī)氮的大氣沉降是全球氮循環(huán)中重要組成部分，大氣總氮沉降通量中約2%到70%為有機(jī)氮。過去的研究未能解析全球尺度大氣有機(jī)氮來源及其時空和化學(xué)組分的不均勻性，且未能定量全球大氣有機(jī)氮沉降量，導(dǎo)致學(xué)界對有機(jī)氮沉降生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的認(rèn)識嚴(yán)重不足。
對此，研究人員構(gòu)建了完整的大氣有機(jī)氮模型，包括氣態(tài)和顆粒態(tài)有機(jī)氮組分的一次排放源、二次（氣相、液相、非均相）生成途徑及化學(xué)演化過程。該模型成功模擬了全球地表大氣有機(jī)氮濃度，與觀測高度符合。模擬揭示，全球地表有機(jī)氮?dú)馊苣z的平均濃度為0.23微克每立方米，其中大部分以細(xì)顆粒物的形式存在，主要來自野火，液相生成和人為源排放。
該研究估計(jì)全球大氣有機(jī)氮沉降量為每年26TgN，其中絕大部分為顆粒態(tài)有機(jī)氮沉降，分別來自野火、海洋排放和液相生成。大氣有機(jī)氮?dú)馊苣z沉降約占全球大氣總氮沉降通量的19%。該研究提出的模式成功模擬了南亞、東亞、西歐、非洲和南美洲熱帶森林，以及北美和西伯利亞北方森林觀測到的高有機(jī)氮沉降通量，反映野火燃燒和人為源是陸面大氣有機(jī)氮沉降的主要貢獻(xiàn)來源。
研究進(jìn)一步指出，有機(jī)氮沉降通量及有機(jī)氮占總氮沉降比例的空間不均勻性，與有機(jī)氮的源和化學(xué)組分密切相關(guān)。大氣有機(jī)氮沉降是部分“氮受限”生態(tài)系統(tǒng)的主要外部氮源，且其重要性可能因氣候變暖導(dǎo)致的野火排放增加和海洋表層穩(wěn)定度增加而擴(kuò)大。在人為活動密集區(qū)，隨著人為源無機(jī)氮減排，有機(jī)氮沉降的重要性也將進(jìn)一步提升。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwad244 
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