Simultaneous 15N Online Analysis in NH4+, NO2–, NO3–, and N2O to Trace N2O Production Pathways in Nitrogen-Polluted Aqueous Environments

亚硝酸盐 化学 一氧化二氮 氮同位素 氮气 硝化作用 同位素 分析化学(期刊) 硝酸盐 环境化学 分子 有机化学
作者
Ayesha Shah,Wolfram Eschenbach,Jing Wei,Damian Hausherr,Claudia Frey,André Kupferschmid,Jens Dyckmans,Adriano Joss,Moritz F. Lehmann,Joachim Mohn
出处
期刊:ACS ES&T water [American Chemical Society]
卷期号:3 (11): 3485-3495
标识
DOI:10.1021/acsestwater.3c00216
摘要

Engineered nitrogen (N) removal processes in water treatment plants and N-transformation reactions in polluted environments represent prominent sources of the potent greenhouse gas, nitrous oxide (N2O). The relevance of microbial and abiotic formation pathways can be assessed by using 15N tracer techniques. While 15N–N2O analysis with optical analyzers is straightforward, the quantification of atom % 15N of inorganic N compounds, such as ammonium (NH4+), nitrite (NO2–), and nitrate (NO3–), requires discrete sample analyses that are time-consuming and labor-intensive. In this study, we developed an automated sample preparation unit, coupled to a membrane inlet quadrupole mass spectrometer, for the online, quasi-simultaneous analysis of atom % 15N in NH4+, NO2–, and NO3–. This technique was designed and validated for 15N-spiking applications at moderate (100–200 μmol L–1, 1 atom % 15N) to high (2–3 mmol L–1, 33 atom % 15N) dissolved inorganic N concentrations typically encountered in sewer systems or contaminated watersheds. The high potential of the developed system, in combination with 15N–N2O analysis by Fourier-transform infrared spectroscopy, to constrain N transformations and sources of N2O was demonstrated in a feasibility study, where nitrifier denitrification was identified as the primary N2O formation pathway during the partial NH4+ oxidation to NO2– in a lab-scale sequencing batch reactor.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
上官若男应助默默采纳,获得10
刚刚
YL发布了新的文献求助10
1秒前
hananq发布了新的文献求助10
1秒前
田様应助月牙湖采纳,获得20
3秒前
秋雪瑶应助T1206182639采纳,获得10
4秒前
6秒前
6秒前
7秒前
8秒前
9秒前
王ccccc完成签到 ,获得积分10
9秒前
尊敬莫茗完成签到 ,获得积分10
10秒前
端庄纸鹤完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
田様应助自信的yu采纳,获得10
12秒前
夜痕发布了新的文献求助10
12秒前
默默发布了新的文献求助10
14秒前
卢宁发布了新的文献求助10
14秒前
cctv18应助学术资源乞丐采纳,获得10
18秒前
cctv18应助qs采纳,获得10
18秒前
hananq发布了新的文献求助10
19秒前
赘婿应助Laneyliu采纳,获得10
20秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Gewel应助科研通管家采纳,获得20
21秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
爆米花应助卢宁采纳,获得10
21秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得30
21秒前
sparrow完成签到,获得积分10
21秒前
领导范儿应助小马想毕业采纳,获得10
31秒前
Aries完成签到,获得积分10
33秒前
慕容思卉完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
NexusExplorer应助义气珩采纳,获得10
36秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Revolutions 400
MUL.APIN: An Astronomical Compendium in Cuneiform 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2454714
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2126354
关于积分的说明 5415643
捐赠科研通 1854975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922513
版权声明 562340
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493584