EcoTron氮沉降观测系统
大气中的氮元素以NHx(包括NH3、RNH2 和NH4+)和NOx的形式，降落到陆地和水体的过程称为氮沉降。随着矿物燃料燃烧、化学氮肥的生产和使用以及畜牧业的迅猛发展等，人类活动向大气中排放的活性氮化合物激增，大气氮素沉降也呈迅猛增加的趋势，成为影响陆地和水生态的重要人为因素，导致酸雨、水体富营养化等环境问题。我国是氮沉降情况严重的区域，根据2008《自然》发表的Dave Reay等的文章，到2030年，我国东部和东南部地区氮沉降将增加50～。
氮沉降观测系统由陆地氮沉降及酸雨抽样单元、小型蒸渗仪观测单元、气象在线观测单元、EasyChem plus全自动化学分析仪等组成，可观测分析大气氮沉降及酸沉降、氮沉降对土壤入渗水质的影响和氮素通量等。系统测量原理为：原位（in-situ）大气干湿沉降采集筒采集到的样品，采用实验室标准的湿化学法循分析总氮、氨氮及硝态氮等浓度，并根据采集筒面积等求出氮沉降通量，包括总湿沉降、干沉降，总无机氮沉降和有机氮沉降，总氨氮沉降、硝态氮沉降、亚硝态氮沉降等参数；通过小型蒸渗仪观测单元，可精密观测分析降雨、降雾、蒸散、渗漏水氮素通量等，以研究分析氮沉降对土壤肥力和地下水的影响。蒸渗仪观测单元和气象在线观测单元可通过无线通讯模块远程下载显示数据，从而及时掌握野外抽样单元情况。
Ecotron氮沉降观测系统主要功能特点如下：
1. 可监测大气氮湿沉降和干沉降，包括总氮、有机氮、总无机氮、氨氮、硝态氮、亚硝态氮
2. 可监测大气酸沉降（湿沉降和部分干沉降），包括硫酸根、硝酸根对酸雨的贡献率
3. 可通过小型蒸渗仪精密连续记录大气沉降重量（选配）
4. 可通过选配小型蒸渗仪，观测分析土壤入渗和渗漏水质，以研究观测土壤水分及溶质（氨氮、硝态氮、亚硝态氮等）运移
5. 蒸渗仪观测数据和气象观测数据可通过GPRS无线传输，或通过U盘直接下载数据
性能指标：
1. 湿化学法在线观测大气氮沉降和酸雨，分析参数包括总氮、氨氮、硝态氮+亚硝态氮、亚硝态氮、硫酸根等，具显示屏和操作键盘，从而全面了解氮沉降和酸雨沉降情况
2. EasyChem Plus全自动化学分析仪：
a) 分析速度达100样品／小时（单试剂）
b) 样品位60个，试剂位18x35ml，试剂盘具备冷存功能
c) 光程10mm或50mm，标准流通式比色皿
d) 1000微升移液器，分辨率0.3微升，精确度±0.5%
e) 96位反应池，程序调控反应温度，温度范围37-50 °C，精确度±0.1 °C
3. 精密连续观测记录大气沉降量及降水，精确度分别为0.01g和0.1mm
4. SoilTron®小型多功能蒸渗仪，易科泰技术（号：ZL 2012 2 0320649.8）
a) 标配底面积1000cm2，高60cm，可选配其它规格
b) 16通道数据采集器（可扩展至32通道或更多通道），16比特分辨率，± 20 mV 至 ± 2.5 V 8范围输入，精确度0.03%，可存储220000组带时间戳的数据（数据可存储1年以上），测量间隔3秒至4小时可调，数据平均间隔3秒至4小时，支持GSM/GPRS/Internet远程数据传输，电压6.5－15VDC，待机耗电150μA，测量耗电15mA，3V锂电备用电池可使用5年以上，工作温度-20－60°C
c) 专业数据下载分析软件，可进行数据下载、数据在线观测、柱状图、数据修复、统计分析（如每小时平均、每日平均、总计、小值、值、数据相关分析、回归分析）与图表展示及系统设置等
d) TRIME PICO 32智能土壤水分传感器，高精度、高稳定性，测量范围：0-体积含水量；测量精度：0-40%体积含水率±1%，40-70%体积含水率±2%；测量重复精度 0-40%体积含水率±0.2%，40-70%体积含水率±0.3%；土壤温度测量范围：-15℃－50℃（可定制其他温度量程，或选配-30－50℃温度传感器），精度±0.2℃
e) 精密称重系统，C5级，精确监测土壤蒸散和渗漏，精确度优于0.05mm，渗漏监测精确度1ml/min
f) 土壤孔隙水采样、渗漏水自动采样
5. iMetos气象在线监测站：
a) 基于GPRS无线通讯数据采集器，可随时随地通过网络在线设置、浏览和下载数据
b) Fieldclimate网络在线服务平台提供数据浏览下载、图表、报告，可设置不同阈值并输入有关电话号码用于短信预警
c) 温度传感器：温度测量范围-30－99°C，分辨率0.1°C，精确度0.3°C
d) 空气湿度测量范围0－，分辨率0.02%，精确度0.5%
e) 雨量筒：分辨率0.2mm，精确度5%，降雨12mm/min
f) 太阳辐射传感器：测量范围0－2000W/m2，分辨率1 W/m2，响应区域320nm－1100nm，精确度5%
g) 风速传感器：0－50m/s，直径40mm风杯、12cm风轮
6. 工作温度：4°C - 40 °C；防水等级：IP65
7. 交流电或太阳能供电，太阳能供电模块：12V、20W
国内外应用状况：
作为变化的重要议题、与气候变化同步引起日益关注的氮沉降问题（在变化中与climate change相对应，又称chemical change），与气候变化一样已日益成为变化研究的热点问题。我国氮沉降研究一般采取离子交换树脂法和降水采集法（盛文萍等，2010；王德宜等，2010；张国森等，2003），然后拿到实验室进行分析，如张国森等（2003）在野外采集雨水后带到实验室分析硝态氮、亚硝态氮及氨氮浓度。相对于我国零散的大气氮沉降研究，国际上对氮沉降的监测研究更加重视和系统化，如欧洲RECOVER:2010 项目（designed to assess the impact of current and future anthropogenic pressures on sensitive European freshwater ecosystems）对30个酸雨敏感区监测点的分析结果，氮沉降如果超过10kgNha-1yr-1的阈值，将导致河流氮饱和趋势和硝态氮浓度的增高。欧洲WARMER（Water Risk Management in Europe）项目研究设计了微环流分析技术（Micro Loop Flow Analysis）以就地或原位持续监测陆地及水体氮素营养盐的动态变化（Moscetta etc. 2009）。
产地：国内集成
参考文献：
1. 盛文萍、玉贵瑞、方华军、姜春明，大气氮沉降通量观测方法。生态学杂志，29（8）：1671-1678，2010
2. 王德宜、赵普生、张玉霞、张丽华，北京市区大气氮沉降研究。环境科学，31（9）：1989-1992，2010
3. 张国森、陈洪涛、张经、刘素美，长江口地区大气湿沉降中营养盐的初步研究，14（7）：1107-1111，2003
4. Moscetta, P., L. Sanfilippo, E. Savino, etc. Instrumentation for continuous monitoring in marine environment. IEEE Oceans’09 conference. Biloxi(USA), 2009
5. Wright R. F., C. Alewell, J. Cullen, etc. Trends in nitrogen deposition and leaching in acid-sensitive streams in Europe. Recover:2010 project report, 2010
