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新疆生地所干旱区大气活性氮研究取得进展

2012.10.22

　　氮素是蛋白质、核酸、叶绿素及其他关键有机分子的基本组成元素。作为陆地和海洋生态系统生产力的主要限制因子之一，氮素对于维持生物多样性和生态系统功能的关系至关重要。

　　氮气的化学性质很稳定，常温下不易与其他物质发生化学反应。但是活性氮却很活跃，进入大气后形成的氮化物的过度积累能带来烟雾和酸雨，破坏臭氧层，并加剧全球变暖。大气活性氮是大气中具有生物学、光化学和辐射活性的含氮化合物的总称，主要包括无机还原性氮、无机氧化性氮和有机氮。2011年出版的《欧洲氮评估报告》的数据显示，活性氮污染对人体健康、生物多样性和气候变化造成的直接经济损失平均每年达3200亿欧元，直接降低欧洲人的平均生命期望值约6 个月。

　　中国科学院新疆生态与地理研究所刘学军研究团队在中国科学院百人计划项目和国家自然科学基金项目的支持下，以新疆干旱区典型生态系统为对象，对NH3、NO2、pNH4+和 pNO3−的浓度开展了持续3年的系统研究。结果表明：4种大气活性氮的浓度呈显著的时空变化，年均值分别为7.71、9.68、1.81、1.13 μg N m−3，PM10 的浓度为249.2 μg m−3。各生态系统的活性氮浓度大小依次为：高寒草原 < 沙漠 < 沙漠绿洲交错带 < 农田 < 城郊 < 城市。冬季具有较高的NO2、pNH4+、pNO3−的浓度和较低的NH3浓度，说明供暖加热、机动车辆和工业等人为活动导致的空气污染应该得到控制。

　　上述研究以Atmospheric reactive nitrogen concentrations at ten sites with contrasting land use in an arid region of central Asia为题，发表于Biogeosciences上。