全球氮循环新理论的发现及其环境意义——同位素技术的新贡献
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合进行 ， 厌 氧 铵 氧 化作 用 的 发 现 为 同 位 素 技术 的 应 用 开 辟 了 一 个 新 领 域 ， 将 分 子 生 物 学 与 同 位 素 示 踪 技 术 相 结 合
来研究环境问题特别是水环境问题将是未来科学发展的必然趋势 。
关 键 词 ：地 下 水 ； 氮循环 ； 厌氧铵氧化作用 ； 同位 素 技 术 ； 分 子 生 物 学
中 图分 类 号 ： Ｘ １ ４ ３ ； Ｐ ６ ４ １ ． ６ ９ ； Ｐ ５ ９ ７ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ １ — １ ５ ５ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ０ １ — ０ ３
Ｄｉ ｓ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ ｏ ｆ ａ Ｎｅ ｗ Ｔｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｇｌ ｏ ｂ ａ ｌ Ｎｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ Ｃｉ ｒ ｃ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ Ｉ ｔ ｓ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎｔ ａ ｌ Ｓ ｉ ｇ ｎｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｎ ｃ ｅ
用 来 解 释 。本 文 认 为 Ａ． Ｍｕ ｌ ｄ ｅ ｒ 和 Ａ． Ａ． Ｖａ ｎ ｄ ｅ Ｇｒ ａ ａ ｌ 等 发 现 的 厌 氧 铵 氧 化 作 用 对 解 释 地 下 水 中 ＮＯ 和 Ｎ ０ 含
量的差别具有指导意义 ， 并 指 出研 究 反 硝 化 作 用 与 厌 氧 铵 氧 化 作 用 需 要 将 分 子 生 物 学 方 法 与 同位 素示 踪 技 术 相 结
摘 要 ：通 过 研 究 河 南 安 阳 一 林 州 地 区 、 河 北 省 石 家 庄 市 和 邯 郸 市 以及 北 京 市 丰 台地 区 地 下 水 氮 污 染 ， 结 果 发 现
随着水文地质条件的演化 ， 地 下 水 中 ＮＯ ； －和 Ｎ Ｏ 含 量 的差 别 很 大 ， 这 一 现 象 不 能 单 纯 地 用 硝 化 作 用 和 反 硝 化 作
—
Ｔｅ Ｎｅ ｗ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｉ ｂｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ Ｉ ｓ ｏ ｔ ｏ ｐｅ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｉ ｑ ｕｅ
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Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈｒ ｏ ｕｇ ｈ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｎｉ ｔ ｒ ｏ ｇｅ ｎ ｐｏ ｌ ｌ ｕｔ ｉ ｏｎ ｏ ｆ ｇ ｒ ｏｕ ｎｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ Ａｎ ｙ ａ ｎｇ — Ｌｉ ｎｚ ｈｏ ｕ ａ ｒ ｅ ａ ｉ ｎ Ｈｅ ｎ ａ ｎ
期 第 ２ Ｏ卷 第 ２
２ ０ １ ３ 年
３月
安 全 与 环 境 工 程
Ｓａ ｆ ｅ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｎｖ ｉ ｒ ｏ ｎｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ２ Ｏ ＮＯ ． ２
Ｍａ ｒ ． ２０１ ３
Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ， Ｓ ｈ ｉ ｉ ｉ ａ ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ Ｃｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ Ｈａ ｎ ｄ ａ ｎ Ｃ ｉ ｔ ｙ ｉ ｎ Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ， ａ ｎ ｄ Ｆ ｅ ｎ ｇ ｔ ａ ｉ ａ ｒ ｅ ａ ｉ ｎ Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｃｉ ｔ ｙ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ
全球氮循环新理论 的发现及其环境意义
同位 素技 术 的新 贡献
方晶晶 ， 周爱国 ， 刘存富 ， 马传明
（ １ ． 中国地 质 大学环 境 学院 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ； ２ ． 中国地质 大 学生物地 质 与环境地 质 国 家重点 实验 室 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ； ３ ． 中 国地质 大 学研 究生 院 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ）
Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｂ ｉ ｏ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｇ ｅ ｏ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｗｕ ｈ ｎ ｎ ４ ３ ０ ０ ７ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ．Ｇ ｒ ａ ｄ ｕ ａ ｔ ｅ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆＧ ｅ ｏ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ７ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
合进行 ， 厌 氧 铵 氧 化作 用 的 发 现 为 同 位 素 技术 的 应 用 开 辟 了 一 个 新 领 域 ， 将 分 子 生 物 学 与 同 位 素 示 踪 技 术 相 结 合
来研究环境问题特别是水环境问题将是未来科学发展的必然趋势 。
关 键 词 ：地 下 水 ； 氮循环 ； 厌氧铵氧化作用 ； 同位 素 技 术 ； 分 子 生 物 学
中 图分 类 号 ： Ｘ １ ４ ３ ； Ｐ ６ ４ １ ． ６ ９ ； Ｐ ５ ９ ７ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ １ — １ ５ ５ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ０ １ — ０ ３
Ｄｉ ｓ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ ｏ ｆ ａ Ｎｅ ｗ Ｔｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｇｌ ｏ ｂ ａ ｌ Ｎｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ Ｃｉ ｒ ｃ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ Ｉ ｔ ｓ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎｔ ａ ｌ Ｓ ｉ ｇ ｎｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｎ ｃ ｅ
用 来 解 释 。本 文 认 为 Ａ． Ｍｕ ｌ ｄ ｅ ｒ 和 Ａ． Ａ． Ｖａ ｎ ｄ ｅ Ｇｒ ａ ａ ｌ 等 发 现 的 厌 氧 铵 氧 化 作 用 对 解 释 地 下 水 中 ＮＯ 和 Ｎ ０ 含
量的差别具有指导意义 ， 并 指 出研 究 反 硝 化 作 用 与 厌 氧 铵 氧 化 作 用 需 要 将 分 子 生 物 学 方 法 与 同位 素示 踪 技 术 相 结
摘 要 ：通 过 研 究 河 南 安 阳 一 林 州 地 区 、 河 北 省 石 家 庄 市 和 邯 郸 市 以及 北 京 市 丰 台地 区 地 下 水 氮 污 染 ， 结 果 发 现
随着水文地质条件的演化 ， 地 下 水 中 ＮＯ ； －和 Ｎ Ｏ 含 量 的差 别 很 大 ， 这 一 现 象 不 能 单 纯 地 用 硝 化 作 用 和 反 硝 化 作
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Ｔｅ Ｎｅ ｗ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｉ ｂｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ Ｉ ｓ ｏ ｔ ｏ ｐｅ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｉ ｑ ｕｅ
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期 第 ２ Ｏ卷 第 ２
２ ０ １ ３ 年
３月
安 全 与 环 境 工 程
Ｓａ ｆ ｅ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｎｖ ｉ ｒ ｏ ｎｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ２ Ｏ ＮＯ ． ２
Ｍａ ｒ ． ２０１ ３
Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ， Ｓ ｈ ｉ ｉ ｉ ａ ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ Ｃｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ Ｈａ ｎ ｄ ａ ｎ Ｃ ｉ ｔ ｙ ｉ ｎ Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ， ａ ｎ ｄ Ｆ ｅ ｎ ｇ ｔ ａ ｉ ａ ｒ ｅ ａ ｉ ｎ Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｃｉ ｔ ｙ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ
全球氮循环新理论 的发现及其环境意义
同位 素技 术 的新 贡献
方晶晶 ， 周爱国 ， 刘存富 ， 马传明
（ １ ． 中国地 质 大学环 境 学院 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ； ２ ． 中国地质 大 学生物地 质 与环境地 质 国 家重点 实验 室 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ； ３ ． 中 国地质 大 学研 究生 院 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ）