近三十年来,珠江流域大量的活性氮(Nr)通过河流排放至珠江口(PRE)水域,导致珠江口水体富营养化水平日益加重,引发赤潮等严重的生态环境问题。珠江口海域作为连接珠江水系与南海海洋水体间的生态交错区,在去除活性氮和维持区域氮循环平衡的过程中起着重要的作用。本论文通过两个航次对PRE水体与沉积物样品进行采集,测定水体溶解态无机氮(DIN),表层沉积物间隙水(DIN),沉积物中总氮(Ntot)、可交换态氮(Nex)、固定态铵(Nfix)和有机氮(Norg)等不同形态氮的含量,同时结合氧化还原电位、温盐深等环境参数的分析,对珠江口水体-沉积物氮的形态与分布进行了探究。研究取得的主要研究结果如下:(1)以圆底旋盖2.0 m L离心管为反应容器,通过加入Griess试剂发生显色反应,然后采用酶标仪对生成的有色物质进行吸光值测定,发展了一种小体系连续快速测定水体溶解性铵盐的方法。此方法空白吸光值低,标准曲线在0~32μmol·L-1浓度范围内线性良好(R2>0.99),可批量连续测定样品。对环境样品的测定结果表明,小体系铵盐测定法精确度较高,与《海洋规范》中标准25.0 m L体系法测定的数值的拟合度大于99%,为水体NH+4-N的实地测定提供了一种快速有效的新方法。(2)珠江口水体DIN中主要以NO3-N为主,其平均值为63.09μmol/L,NO3-N占DIN比例为51.8%;NH4-N和NO2-N的平均含量分别为11.61μmol/L和47.16μmol/L,分别占水体DIN含量的9.5%和38.7%。不同季节DIN的时空分布特征为从珠江上游向珠江口下游逐渐降低,5月份水体DIN含量高于1月份水体DIN含量。(3)对珠江口表层沉积物及沉积柱的不同形态氮进行了分析测定,结果表明:1)珠江口表层沉积物Nex在Ntot中占有很小的比例,为3.42%;其中Nex-NH+4是Nex的主要存在形式;2)Norg为Ntot的主要存在形态,表层沉积物Norg平均含量占Ntot的82.8%;3)各站位Nex-NH+4垂向分布特征不一。在受人为环境影响大且微生物种群丰富的珠江上游水域,Nex-NH+4含量在上层随深度增加而增大,在中层反之,最终向底部逐渐积累;而在近海区域,Nex-NH+4含量总体处于较低的水平;4)珠江口沉积物中Ntot的平均含量为916.47mg·kg-1。内航道站点PRE-1的Ntot分布在剖面呈现明显的分段特征:在上层0-20cm处,垂直分布表现为随深度逐渐增加;在20-40cm段平均含量较低;40cm以下Ntot含量随着深度的增加持续积累到最大,最大值为1899.3mg·kg-1。而其他4个站位Ntot含量呈现为随深度增加而逐渐减小的分布特征。Norg垂向分布特征和总氮垂向分布特征保持一致。5)存在于矿物晶格中的Nfix在垂直方向上含量变化不显著,基本维持在140 mg·kg-1的水平。(4)珠江口水体受人为污染程度较大,DIN含量保持在100μmol·L-1以上,而表层沉积物间隙水中无机氮浓度在17~30μmol·L-1范围内,因此珠江口沉积物主要是河口水体营养物质的“氮汇”,水体中的氮素通过沉积进入沉积物,在沉积物中通过高效的微生物代谢作用,将各种形态的氮素转化为N2排入大气中,减少了河流向近海的氮排放。珠江口沉积物短期内难以释放大量的营养盐进入珠江口水体内,引发“内源氮”污染的可能性小。综合研究结果表明,珠江口生态环境受人类活动影响较大,水体活性氮水平较高,但是活跃的沉积物微生物氮汇过程可将输入到河口水域大部分的Nr转化为N2输出河口系统。因此,河口系统就是一个大的自然“反应器”,能有效得将人为输入活性氮进行转化,在降低氮素污染和维持了区域氮素平衡方面发挥重要的生态学功能。