大气含氮污染物可以通过干沉降和湿沉降的方式被去除并沉降下来，每年大约有超过7000吨的氮沉降到陆地生态系统中，另外还有3000万吨沉降到海洋中。其中，降雨作为一种有效的湿沉降方式，能够去除颗粒物和溶解的气体污染物，包括氨（NH₃）、酸性气体和颗粒污染物。过量的氮沉降可能会导致水体富营养化和土壤酸化，进一步影响环境质量并导致生物多样性丧失。秦岭是我国中央生态屏障带，也是维系国家生态安全的关键区域。受秦岭山脉地形的影响，秦岭地区气候多变，暴雨局地性强、突发性高、雨量大且频发，水土灾害严重。然而，秦岭山脉地区湿沉降中含氮污染物的现状、变化和来源仍不清楚，这极大地限制了对秦岭地区尺度上湿沉降对生态环境影响的评估。因此，研究人为氮排放源的来源及人类活动对生态环境的影响，对秦岭自然资源开发、生态环境保护和经济社会可持续发展具有重要指导意义。

在此背景下，贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室曾杰特聘教授指导课题组硕士研究生何心意，对中国南北分界地区秦岭南麓的广元市进行全年降雨观测，阐明了中国南北边界地区降雨中含氮污染物的记录：组成、变化和来源。取得的主要认识包括：（1）研究区溶解态总氮（DTN）的湿沉降通量为26.24 kg N ha^-1 yr^-1，其中硝态氮（NO₃^--N）、铵态氮（NH₄⁺-N）和溶解有机氮（DON）的百分比分别为 10.5%、23.1%和 66.4%；（2）含氮组分与其他离子的化学计量特征表明农业活动主导的人为排放是研究区氮湿沉降的主要来源（图1）；（3）结合HYSPLIT模型进一步强调了地理起源影响下的农业活动对区域氮湿沉降的重要贡献，其中来自东部地区输送的气团占总气团轨迹的45%，却带来了每年13.78kg N ha^-1的湿氮沉降通量（图2）；（4）NH₄⁺-N/NO₃^--N比值的时序变化及横向对比分析进一步表明了研究区农业来源的氮湿沉降的重要贡献及其可能带来的潜在风险（如水体富营养化）。

图1  秦岭南麓广元市2022-2023年氮沉降化学计量特征

图2 基于HYSPLIT后向轨迹的秦岭南麓广元市氮沉降

上述成果发表于环境与生态学领域国际SCI期刊Process Safety and Environmental Protection（TOP期刊，IF=7.8）。贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室硕士研究生何心意为第一作者，曾杰特聘教授为通讯作者。贵州大学吴起鑫教授也指导了本研究。本研究得到了国家自然科学基金的资助（项目编号：42403054 和 42467032），贵州省基础研究（自然科学）项目（黔科合基础-ZK[2024]一般 104）、贵州省“百层次”人才项目（黔科合平台人才-GCC[2023]061）、贵州大学实验室开放项目（SYSKF2025-078），以及贵州大学一流学科特区人才引进项目（202246）等的联合资助。

论文信息: He Xinyi, Zeng Jie, Wu Qixin, Ma Qing, Zhang Jie, Fu Lihong, Ge Xin. Nitrogen-containing pollutant records in rainfall from the north-south boundary area in China: Compositions, variations, and sources. Process Safety and Environmental Protection, 2025. 202, 107759.

论文链接: https://doi.org/10.1016/j.psep.2025.107759