刘春颖教授课题组文章EST:表层海水中一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）的走航观测方法

 图文摘要

 成果简介 

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一氧化氮(NO)是海洋中一种较为活跃的小分子化合物，寿命很短，在海水中可以通过生物和光化学过程合成，是海洋氮循环的重要中间物质。二氧化氮(NO₂)是一种大气污染物，其在海水中的浓度至今未被测定。本论文给出了一种新型的走航观测系统，可以测定表层海水中NO和NO₂的浓度。该系统主要由一组气-水平衡器和化学发光仪联用组成，另外还配备有过滤系统以及实时测定温盐的设备。在2018年5月，该系统搭载“向阳红18号”进行了为期12天的调查。表层海水中NO和NO₂浓度范围分别为：<检出限(LOD) ~ 98 × 10⁻¹²mol L⁻¹，<LOD ~ 83 × 10⁻¹² mol L⁻¹。东海表层海水中NO是过饱和的而NO₂是不饱和的，表明春季东海表层海水是大气中NO的源，却是大气中NO₂的汇。

 引言 

图文导读

设备构成

弛豫时间

Figure 2. Step experiment of NO between the high and low concentration reservoirs. Copyright 2021 American Chemical Society.

现场调查

表层海水中NO的分布没有表现出明显的规律，NO₂则在调查海域南部表现出高值，而北部表现为低值。两者不同的分布规律可能与不同的产生与消耗途径有关，NO₂的来源可能是来自于大气而NO可以通过光化学或者生物途径产生。

影响因素

Figure 4. Relationship between dissolved NO and NO₂ concentrations with SST, SSS and illuminance. Copyright 2021 American Chemical Society.

表层海水中NO与NO₂浓度与溶解无机氮浓度，包括硝酸根、亚硝酸根和铵根，并未表现出显著的相关性，同时与叶绿素a也未表现出相关性。不过NO浓度与光照强度表现出了一定的相关性，这表明NO可能是由于光化学过程产生的。但NO₂未表现出与光照强度的相关性，这表明NO₂的光致生成与它的消耗途径相比，是可以忽略的。

 小结 

该研究建立了Liqui-cel膜平衡器与化学发光仪联用技术测定表层海水中NO和NO₂浓度的方法，并对该系统进行了评估实验，得到NO和NO₂的弛豫时间常数分别为0.6min和2.8 min。该方法可以实时测量表层海水或大气中NO和NO₂的浓度，在海水和大气测量模式之间切换简便，首次实现了高分辨率表层海水中NO和NO₂浓度的实时测定，且该测定方法操作简单，无需进行CTD采水，减少了采样过程中的沾污，完全适用于海水和大气中痕量NO和NO₂的分析测定，该项工作为海水中NO和NO₂的生物地球化学的相关研究提供了技术基础。

 作者介绍 

田野:博士、讲师，现任职于南京信息工程大学海洋科学学院。主要从事海洋中NO的生物地球化学循环研究。以第一作者在ES&T、Biogeosciences等期刊发表SCI论文3篇。

刘春颖：教授、博士生导师，现任职于中国海洋大学化学化工学院和海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室。主要研究领域为海-气界面碳、氮、硫的生物地球化学过程研究，特别是NO的海洋生物地球化学研究。已在ES&T、Biogeosciences、JGR: Ocean等期刊发表SCI论文30余篇。

备注: 

Permissions for reuse of all Figures have been obtained from the original publisher. Copyright 2021, American Chemical Society.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.0c06799

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