活性氮污染是二十一世纪最为严重的环境问题之一。研究已发现活性氮的负荷量与河口有害藻类赤潮爆发、低氧-缺氧现象的发生、乃至生态系统群落结构的变化(退化)密切相关。由于受流域人为活动影响(如化石燃料燃烧和农业化肥的大量施用),河口环境中氮素的人为输入已经远远超过了它的天然输入。据估算,目前全球每年大约有25Tg的溶解态无机氮被输入到河口环境系统中,其中人为氮约占64％。这些高负荷的活性氮绝大部分是以硝态氮的形式,通过河流、大气沉降、沿岸排污或地下水排放等途径,最终汇入到了河口及其近岸地带。因此,研究和认识硝态氮在河口环境中的转化过程、机制及其归宿具有极其重要的理论和现实意义。近几十年来,长江口及其邻近海域的生态环境也日趋恶化。究其因,与营养盐的过量输入以及由此引起的营养盐比例失衡密不可分。长江口多年的营养盐(氮、磷和硅等)观测资料表明,受流域人为活动的影响,水体中硝态氮含量的增加最为显著,从上世纪60年代的10 μmol L-1左右增加为现在的近100μmol L-1,揭示了硝态氮含量的大幅增加是长江口及其近岸水域出现严重富营养化的重要贡献因子。基于此,本文利用氮同位素示踪技术,初步研究了氮素的异化还原过程——反硝化和厌氧氨氧化过程的速率、时空变异、作用机制,并探讨了其在区域氮循环中的贡献。