营养盐来源跟踪 – 水中硝酸盐

硝酸盐是一种天然存在的分子,在中心氮原子周围有3个氧原子。硝酸盐是由细菌固氮形成的,存在于土壤、废水和地表水中。硝酸盐也可以由人工的商业规模生产,可以在腌制肉类时用作防腐剂,由于其高溶解性和生物降解性,还可以作为肥料中其他营养素的载体。

为什么过量的硝酸盐是一个问题?

在过去的一个世纪里,天然和人造硝酸盐肥料的过度使用导致表层土壤中含有大量的硝酸盐,然后又渗透进入地下水中。饮用水中高浓度硝酸盐可能有毒(10毫克/升或更高的EPA,2018年),造成高铁血红蛋白血症从而使血液缺氧。

此外,地表水中高浓度的硝酸盐会导致藻类的过度生长。水体中的藻华阻挡阳光,会在水体中形成缺氧区(极低的溶解氧浓度),对海洋生物的生存环境造成严重的影响。水体富营养化会对海洋和渔业产生巨大的负面影响。

BETA实验室硝酸盐测试服务

ISO 17025认证的BETA实验室提供硝酸盐浓度测试和稳定同位素测试,可用于帮助分析环境中硝酸盐的来源。

来源

硝酸盐分子含有不同的氧和氮同位素,最常见的是氧-16和氮-14,罕见的是氧-18和氮-15。因为硝酸盐可以由天然形成或人工生产,所以硝酸盐分子的质量是不同的。

这种差异以delta值表示,并与国际公认的标准进行比较。
例如: 

变化

自然界中的硝酸盐分子可能会发生变化,例如通过反硝化作用,细菌利用NO3-的过程。在反硝化过程中,微生物优先利用含氮-14和含氧-16的硝酸盐分子,留下富含氧-18和氮-15同位素的剩余硝酸盐。而硝化作用正好相反。

影响因素

来源、氧的利用率、酸碱度和土地利用率都与硝酸盐的同位素值有关,在分析同位素数据时这些因素都应考虑在内。硝酸盐稳定同位素测试是了解硝酸盐来源和其所经历变化过程的有用工具。

ISO 17025认证的BETA实验室提供使用同位素质谱仪(IRMS)测试水中硝酸盐氧和氮同位素测试。测试可在14个工作日内完成。


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