气体扩散系数法估算水体反硝化速率

作者：李晓寒; 严星; 夏永秋; 颜晓元

来源：农业环境科学学报, 2022, 1-10.

• 反硝化速率
• 气体扩散系数法
• 密闭培养法
• 米氏方程
• 敏感性分析

近年来基于经验系数或者机理过程的气体扩散系数法逐渐应用于水体反硝化速率的估算，为了探究该方法的可靠性、适用性和不确定性，本研究在不同硝氮浓度（0、1、2、4、6 mg L~(-1)，以N计）静态水体条件下比较了密闭培养法和气体扩散系数法。研究结果表明，三种气体扩散系数模型估算的反硝化速率与水体硝氮浓度关系均符合米氏方程（R~(2)=0.9946，P<0.01）。三种扩散系数法与密闭培养法测定的水体反硝化速率之间均有显著的线性关系（R~(2)=0.7767，P<0.05），但斜率各不相同，其中CL07和Xia21模型估算结果均与密闭培养法的测定结果较为接近，斜率分别为1.22和0.59。进一步应用蒙特卡洛分析法对CL07模型进行参数敏感性分析，风速、流速和水温是模型最为敏感的三个因子，其无偏百分比差异（unbiased percent difference ， UPD）分别为12.13%、9.49%和9.42%。本研究表明气体扩散系数法可以较准确估算水体反硝化速率，为大尺度原位开展水体反硝化估算和氮素循环提供了方法基础，但是需要根据实地环境条件选择和标定模型。

• 单位
  中国科学院大学; 土壤与农业可持续发展国家重点实验室; 中国科学院南京土壤研究所