大氣中的氮元素以NHx(包括NH3、RNH2和NH4+)和NOx的形式，降落到陸地和水體 的過程稱為氮沉降。隨著礦物燃料燃燒、化學(xué)氮肥的生產(chǎn)和使用以及畜牧業(yè)的迅猛發(fā)展等， 人類活動向大氣中排放的活性氮化合物激增，大氣氮素沉降也呈迅猛增加的趨勢，成為影響陸地和水生態(tài)的重要人為因素，導(dǎo)致酸雨、水體富營養(yǎng)化等全球環(huán)境問題。我國是氮沉 降情況最嚴(yán)重的區(qū)域，根據(jù)2008《自然》發(fā)表的Dave Reay等的文章，到2030年，我國東 部和東南部地區(qū)氮沉降將增加50～100%。

氮沉降在線觀測系統(tǒng)由陸地氮沉降及酸雨在線觀測單元、水體原位氮觀測單元、氣象單 元及數(shù)據(jù)采集與無線傳輸單元組成，可同步在線觀測大氣氮沉降及酸沉降、水體營養(yǎng)鹽狀 況及氮沉降對水體氮素濃度的相關(guān)關(guān)系等。系統(tǒng)測量原理為：原位（in-situ）大氣干濕沉降 采集筒采集到的樣品，通過蠕動泵抽樣過濾，按程序設(shè)置的測量間隔進入氮沉降在線分析 儀，采用實驗室標(biāo)準(zhǔn)的濕化學(xué)法循環(huán)順序分析總氮、氨氮及硝態(tài)氮等濃度，并根據(jù)采集筒面積等求出氮沉降通量，包括總濕沉降、干沉降，總無機氮沉降和有機氮沉降，總氨氮沉 降、硝態(tài)氮沉降、亞硝態(tài)氮沉降等參數(shù)。通過安裝到水體中的原位營養(yǎng)鹽監(jiān)測探頭，可同步監(jiān)測分析水體（河流湖泊）的總氮、氨氮、硝態(tài)氮等含量，以研究分析水體營養(yǎng)鹽與大 氣氮沉降的關(guān)系。分析數(shù)據(jù)在線顯示和儲存下載，也可通過無線通訊模塊遠程下載顯示數(shù)據(jù)。

Ecotron氮沉降在線觀測系統(tǒng)主要功能特點如下：

1.     可連續(xù)監(jiān)測大氣氮濕沉降和干沉降，包括總氮、有機氮、總無機氮、氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮

2.     可連續(xù)監(jiān)測大氣酸沉降（濕沉降和部分干沉降），包括硫酸根、硝酸根對酸雨的貢獻率

3.     可精密連續(xù)記錄大氣沉降重量（選配）

4.     同步原位監(jiān)測河流湖泊氮素和營養(yǎng)鹽包括氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、磷酸鹽

5.     數(shù)據(jù)可通過GPRS無線傳輸，或通過U盤直接下載數(shù)據(jù)

性能指標(biāo)：

1.濕化學(xué)法在線觀測大氣氮沉降，分析參數(shù)包括總氮、氨氮、硝態(tài)氮+亞硝態(tài)氮、亞硝態(tài) 氮
 

2.可選配SO42-在線觀測模塊，在線觀測分析大氣氮沉降中硫酸根沉降，從而全面了解酸雨沉降情況

3.精密連續(xù)觀測記錄大氣沉降量及降水，精確度分別為0.01g和0.1mm

4.原位營養(yǎng)鹽監(jiān)測探頭可同步原位監(jiān)測水體氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、磷酸鹽及總磷等

5.內(nèi)置時鐘和顯示屏，在線顯示和存儲數(shù)據(jù)包括日期、時間及測量值等

6.無人值守自動在線監(jiān)測，建議每隔2周左右維護一次

7.交流電或太陽能供電，太陽能供電模塊：12V、20W

8.EnviData數(shù)據(jù)采集與無線傳輸模塊，包括EnviData軟件、數(shù)據(jù)采集器、GPRS無線通訊 模塊等

國內(nèi)外應(yīng)用狀況：

作為全球變化的重要議題、與氣候變化同步引起日益關(guān)注的氮沉降問題（在全球變化中 與climatechange相對應(yīng)，又稱chemicalchange），與氣候變化一樣已日益成為全球變化 研究的熱點問題。我國氮沉降研究一般采取離子交換樹脂法和降水采集法（盛文萍等，2010； 王德宜等，2010；張國森等，2003），然后拿到實驗室進行分析，如張國森等（2003）在 野外采集雨水后帶到實驗室分析硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮及氨氮濃度。相對于我國零散的大氣氮 沉降研究，國際上對氮沉降的監(jiān)測研究更加重視和系統(tǒng)化，如歐洲RECOVER:2010項目（designed to assess the impact of current and future anthropogenic pressures on sensitive European freshwater ecosystems）對30個酸雨敏感區(qū)監(jiān)測點的分析結(jié)果，氮沉 降如果超過10kgNha-1yr-1 的閾值，將導(dǎo)致河流氮飽和趨勢和硝態(tài)氮濃度的增高。歐洲 WARMER（Water Risk Management in Europe）項目研究設(shè)計了微環(huán)流分析技術(shù)（Micro Loop Flow Analysis）以就地或原位持續(xù)監(jiān)測陸地及水體氮素營養(yǎng)鹽的動態(tài)變化（Moscetta etc.2009）。

參考文獻：

1.盛文萍、玉貴瑞、方華軍、姜春明，大氣氮沉降通量觀測方法。生態(tài)學(xué)雜志，29（8）：

1671-1678，2010

2.王德宜、趙普生、張玉霞、張麗華，北京市區(qū)大氣氮沉降研究。環(huán)境科學(xué)，31（9）：

1989-1992，2010

3.張國森、陳洪濤、張經(jīng)、劉素美，長江口地區(qū)大氣濕沉降中營養(yǎng)鹽的初步研究，14（7）：

1107-1111，2003

4.Moscetta,P.,L.Sanfilippo,E.Savino,etc.Instrumentationforcontinuousmonitoringin marine environment. IEEE Oceans’09 conference. Biloxi(USA), 2009

5.WrightR.F.,C.Alewell,J.Cullen,etc.Trendsinnitrogendepositionandleachingin acid-sensitive streams in Europe. Recover:2010 project report, 2010