化学键合玻璃毛细管气相色谱法测定海水中溶解态烷烃

前言海水中溶解态烷烃来源于海洋生物、陆源高等植物和海洋石油烃污染等。因此海水中的溶解态烷烃成分相当复杂,”其含有n-C_(14)至n-C_(35)的正构烷烃、异构烷烃、烯烃和环烷烃,常规的填充柱气相色谱缺乏足够的分辨能力,难于分离这样复杂的宽沸点烷烃组分,玻璃毛细管气相色谱法其有高分辨率和高灵敏度等特点,可用来测定海水中的烷烃。本法取表层海     

燃料油在紫贻贝体内的积累及其特征

采用室内实验模拟的方式研究和讨论了紫贻贝软组织对10#船用柴油的积累及其特征。结果表明,在较低浓度含油海水中,石油烃在贻贝体内的积累量呈负指数增长形式,且在高浓度含油海水中较之在低浓度含油海水中其更容易达到积累平衡。贻贝体内石油烃积累量随海水中含油浓度升高和其个体增大而增加,且呈线性关系。海水中的石油烃经贻贝积累后,其荧光光谱显示,四、五环芳烃在其体内积累较少,而芳烃的色谱分析进一步证明了其对芳烃的积累有一定程度的选择性。贻贝对芳烃的积累明显高于脂肪烃;而在脂肪烃之间,对可分辨支链烃和不可分辨脂肪烃的积累则明显高于正构烷烃,但其对正构烷烃的积累无选择性。     

海洋溢油的风化过程研究

水体中石油的分布与归宿取决于溢油风化.在溢油扩散漂移的同时,发生油类蒸发与溶解过程.石油烃在光能的激发和微量金属离子的催化下会发生氧化反应.石油入海后,在风、浪的作用下很容易发生乳化作用.油膜和分散液滴可附在海洋中悬浮颗粒物上沉淀,溶解的烃类吸附在固体颗粒物上沉淀.石油烃类的生物化学作用为其决定性降解作用.油的风化是许多不同过程的综合过程,它们是同时发生,互相影响的.未来需要在组成、性质和行为相互关系的研究基础上进行.在分子水平上系统研究溢油风化过程对于溢油事故发生后肇事者的确定、危害评价以及生物修复效果评估等具有重要的指导意义.     

海上石油蒸发过程的研究

通过室内模拟及海上现场实验表明,海上溢油的蒸发损失在最初几天最大.影响蒸发速率的因素第一是风速,其次是环境温度,第三是油类的组成.以蒸发速率的大小可将石油分成三类.第一类是蒸发率较大的,半衰期在10天左右的燃料油,如0#轻柴油.第二类是基本上不存在蒸发半衰期,即可挥发部分(18)不超过50%的某些原油,如大庆原油.第三类是对蒸发过程相对惰性的润滑油,如15#机油.本文采用了Moore的质量平衡原理和一级衰减定律,对海上和室内石油的蒸发过程建立了数学模式,并计算了石油烃中n-C₉—n-C₁₈,可挥发的异构烷烃、环烷烃和芳烃的蒸发系数.理论计算数据与实验室结果最大相差4%,与海上现场实验最大相差12%.     

大连“7·16”溢油事故后5年间烃的降解与细菌丰度变化研究

为了解大连新港7.16溢油事故发生后5年间大连湾受污染海区生态恢复程度,同时探究大连湾表层海水和沉积物中微生物对石油污染的长期响应策略,对大连湾表层海水和沉积物中石油烃含量的分布、异养细菌和石油烃降解菌丰度的年度变化特征,以及细菌丰度与环境因子间相关性进行了研究。结果表明,溢油事故发生后2年间,大连湾表层海水中石油烃含量由溢油初期2010年9月的0.22~0.67 mg/L降到0.0025~0.05 mg/L(2012年5月),海水质量也由三类海水转变为一类海水;沿岸站位BQ012表层沉积物中石油烃含量也由2011年12月的7 133μg/g降低到2014年的926μg/g,其表层沉积物质量也由三类转变为一类沉积物质量标准。溢油后2个月内表层海水中异养细菌及石油烃降解菌丰度升高至105CFU/m L和104CFU/m L,随着时间推移各站位细菌丰度基本呈下降趋势,5年后细菌丰度回落了1~2个数量级并恢复到溢油前的历史水平。表层沉积物中石油烃降解菌丰度由溢油后2个月的105CFU/g降低到2013年的102CFU/g。石油烃降解菌与异养细菌的比值(HDB/HB)与石油烃含量呈极显著的正相关(P0.01),而与营养盐和溶解氧等主要环境因子相关性不大,因此认为其可作为海水中石油烃类污染评价的指标。     

海气交换与呼吸作用调控下杭州湾碳酸盐体系的特征

杭州湾作为典型的高浑浊度海湾,对其水体碳酸盐体系分布特征的研究相对较少。本文基于两个夏季航次(2018年和2019年)获取的调查资料,阐述夏季杭州湾水体中碳酸盐体系参数的空间分布特征,并进一步分析影响溶解无机碳偏离保守混合作用的主要过程及相对贡献。数据结果表明,杭州湾内表层溶解无机碳浓度与总碱度的变化范围分别为1 553～1 964 μmol/kg和1 577～2 101 μmol/kg,略低于长江口(1 407～2 110 μmol/kg和1 752～2 274 μmol/kg),溶解无机碳浓度和总碱度的空间分布受控于淡水与外海水混合的影响,在潮汐作用下,总体呈现出湾内低,向湾外逐渐升高的趋势。影响表层溶解无机碳非保守混合分布的主要过程中,海?气交换降低溶解无机碳浓度,呼吸作用增加溶解无机碳浓度,两个过程对溶解无机碳浓度变化量的贡献分别为(?42.3±11.7)%与(34.2±14.3)%,净效应呈现为相对平衡的状态。通过计算获得表层海水pCO₂的平均值为799 μatm (675～932 μatm),海湾总体表现为大气CO₂的源。此外,湾内海水碳酸盐缓冲因子的范围为12.8～23.8,对CO₂的缓冲能力弱于邻近东海海水(缓冲因子平均值约为11.9),指示其与外部水体的交换可能会降低附近海域的酸化缓冲能力。相对其他河口/海湾而言,杭州湾内高浊度与强潮汐的特点使其湾内水体的碳酸盐体系分布特征具有区域特殊性。     

钦州湾海水中石油烃时空变化特征及其影响因素

2009年1月至11月对广西钦州典型养殖海湾-钦州湾海域表层海水石油烃进行了4次采样调查,分析该海域石油烃污染状况,探讨石油烃的时空分布特征及其影响因素。结果表明,钦州湾表层海水石油烃的质量浓度在0.001~0.095 mg/L之间,平均值为0.022 mg/L;季节变化呈现夏季最高,秋、冬季次之,春季最低的特点,夏、冬季海水受到不同程度石油污染,春、秋季均达到国家《海水水质标准》二类标准。水平分布上总体呈现春、秋季节外湾大于内湾,夏、冬季节内湾大于外湾的特征。钦州湾水产养殖活动及陆地径流输入是影响石油烃时空变化的主要因素。春季石油烃的质量浓度与温度和溶解氧等环境因子有着较好的相关性,夏季石油烃和溶解无机磷存在显著正相关。总体上钦州湾海域目前受石油烃污染程度较轻,仍有一定接纳自净能力。     

2006年夏冬季长江口、杭州湾及邻近海域表层海水溶解态重金属的平面分布特征

利用2006年夏、冬季两个航次采集的长江口、杭州湾及邻近海域表层海水水样,分别采用石墨炉无火焰原子吸收分光光度法和火焰原子吸收分光光度法,测定了海水中溶解态Cu、Pb、Cd、总Cr的含量以及溶解态Zn的含量,研究了该海域表层海水中溶解态Cu、Pb、Zn、Cd和总Cr的平面分布状况,结果表明:(1)夏季表层海水中溶解态Cu、Pb、Zn、Cd和总Cr的平均质量浓度分别为0.90、0.54、5.80、0.080和0.46 μg/dm3;冬季则分别为1.01、0.81、9.32、0.070和0.31 μg/dm3,上述重金属元素含量基本达到国家一类海水水质标准,仅夏、冬季Pb的部分站位以及冬季Zn的部分站位达到国家二类海水水质标准.(2)表层海水溶解态Cu、Pb、Zn的质量浓度总体平面分布规律为:冬季高于夏季;Cd和总Cr的质量浓度总体平面分布规律为:夏季高于冬季.(3)影响近岸海域表层海水溶解态重金属分布的因素比较复杂,入海径流和排污口等输入海域的重金属对海水表层的重金属分布具有决定性的作用,同时,盐度、pH值、悬浮颗粒物质、营养盐等也是重要的影响因子.     

南海北部海水中氨基酸的分布及其对溶解有机物降解行为的指示研究

于2015年6月对南海北部海区5个断面共26个站位海水中溶解态氨基酸（THAA）、溶解有机碳（DOC）和叶绿素a（Chl a）的浓度进行了科学调查。结果表明:夏季南海北部海水中THAA的浓度范围为0.40~1.95 μmol/L,平均值为（0.80±0.40） μmol/L,THAA的水平分布总体上体现出近岸高、远海低的特点,表明陆源输入对南海北部海域表层THAA分布有重要影响。THAA在断面上的垂直分布呈现出由近岸至远岸、由表层至底层逐渐降低的趋势。THAA浓度与两种D型氨基酸（D-谷氨酸:D-Glu和D-丙氨酸:D-Ala）含量之间存在显著负相关性,与天门冬氨酸/β-丙氨酸（Asp/β-Ala）和谷氨酸/γ-氨基丁酸（Glu/γ-Aba）比值之间存在显著正相关性,表明细菌的消耗是影响南海海水中THAA浓度的重要因素。D-Ala作为细菌肽聚糖中相对稳定的氨基酸,根据其占DOC的含量估算南海海水中的细菌源有机碳对DOC的贡献率为（29.32±14.32）%,其水平分布显示出近岸低、远岸高的特点;而其垂直分布则呈现出从表层至底层逐渐增加的趋势。THAA占DOC百分比（THAA-C%）的变化范围为1.02%~5.49%,平均值为（2.97±1.38）%。THAA-C%、活性因子和降解因子的高值均出现在珠江口外围区域。随着海水深度增加3种降解因子的数值均显著降低,这表明底层海水中有机物比表层海水中的有机物降解程度更大。     

厦门湾海水中224Ra的深度分布特征及其应用

本文采用MnO₂-纤维富集、220Rn的连续射气闪烁法测定厦门湾海水中的224Ra,利用其垂直分布求出该海域的垂直涡动扩散系数(K_z),为该海域可溶性污染物扩散、迁移和海域自净能力的估算提供理论依据.该海域224Ra的垂直分布及由此得出的K_z使我们能够洞悉研究海域水体的垂直扩散特征及其时、空变化.     

西北太平洋低纬度区域海水中溶解氨基酸的分布及组成研究

本文对2018年秋季西北太平洋低纬度区域上层海洋(5~200 m)中溶解氨基酸(THAA)的分布和组成进行了研究。结果表明,该海域表层海水中THAA的浓度范围为0.40~0.97μmol/L,平均浓度为0.58±0.14μmol/L;5~200m垂直断面上THAA的平均浓度为0.59±0.16μmol/L,范围为0.30~1.05μmol/L。调查海域内THAA浓度明显低于中国近海,在5~200m内的垂直分布基本表现出随深度增加而增加的趋势。将表层和垂直水体中的THAA分别与DOC、Chla等环境因子进行相关性分析,结果显示均无显著相关性。西北太平洋低纬度区域海水中的优势氨基酸是天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丝氨酸(Ser)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)和丙氨酸(Ala)。基于氨基酸的碳归一化产率(THAA-C%)、降解因子(DI)值,表明该海域表层海水中的有机质降解程度较高,且随深度的增加而降低。     

南极普里兹湾及其邻近海域溶解有机碳的分布

中国南极科学考察第16航次期间(1999年11月～2000年4月),在南极普里兹湾及邻近海域的不同站位与水深采集海水样品用于溶解有机碳测定,通过高温催化氧化法完成样品的分析.结果表明,在调查期间,南极普里兹湾及其邻近海域各测站上层水体(0～100m)溶解有机碳浓度的变化范围为14.3～181.1μmol/dm3,平均为52.5μmol/dm3,该变化幅度比Ross海、太平洋等海域的相应值略大.溶解有机碳垂直分布的特征是0大于25大于50大于100m,即随深度的增加溶解有机碳浓度逐渐减小,与生物活动在垂直方向上的强弱变化相关.根据200m以深水柱溶解有机碳的垂直分布,可确定研究海域难降解溶解有机碳的浓度为40.4μmol/dm3,与其他研究所报道的数值(～42μmol/dm3)相近.上层水体(0～100m)过剩溶解有机碳的空间分布显示,64°S以北海域溶解有机碳过剩较多,而64°S以南海域则过剩溶解有机碳较少.溶解有机碳浓度与分布特征显示,普里兹湾及其邻近海域溶解有机碳浓度与南大洋其他海域相当,具有低溶解有机碳的一般特征.溶解有机碳浓度的空间分布呈现由西南向东北方向逐渐增加的趋势,这可能与南极陆架夏季上层水的北向扩展有关.生物活动及水体运动是研究海域溶解有机碳分布的主要影响因素.     

差分非色散红外法测量不同盐度海水样品的总溶解无机碳研究

海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分,是影响全球变化的关键控制环节。海洋是地球最大的碳库,是地球吸纳CO2的重要缓冲器。海水中溶解无机碳是海洋CO2系统的重要参数,利用AS-C3型溶解性无机碳分析仪进行不同盐度海水溶解无机碳的测量,利用t检验法检验使用仪器的测量精度,探寻盐度与海水总溶解无机碳的关系。实验结果表明:AS-C3型溶解性无机碳分析仪的测量精度在±0.3μmol/L左右,测量过程中无系统差异;海水盐度与总溶解无机碳呈正相关关系,即盐度增大,海水总溶解无机碳增加。最后总结了海水总溶解无机碳测量时的影响因素,如N2纯度、气流状况、实验过程中的温度控制等。     

西太平洋雅浦海沟区海水中CH4和DMSP的垂直变化特征

本研究首次探究了西太平洋雅浦海沟北段从表层到超深渊海水中甲烷（CH₄）及二甲基硫（DMS）的前体物质二甲基巯基丙酸内盐（DMSP）的浓度变化情况。结果表明:雅浦海沟海水甲烷浓度变化范围为1.49~3.87 nmol/L。其上层海水甲烷平均浓度最高，有明显的次表层极大现象。雅浦海沟氧最小层海水的甲烷平均浓度最低；在500~1 000 m中层水中甲烷浓度有一定程度的增大，1 000 m以下至底层甲烷浓度继续升高。研究海区溶解态DMSP（DMSPd）和总DMSP（DMSPt）平均浓度的垂直变化随深度呈先增大后减小趋势，颗粒态DMSP（DMSPp）的平均浓度随深度呈波动式变化，在中层达到最大。雅浦海沟CH₄和DMSP浓度垂直变化受浮游生物、微生物、光照、温度、压力、大洋环流等的复杂影响。在真光层海水中，CH₄浓度与DMSPd、DMSPp和DMSPt浓度表现为负相关关系，在200 m至底层海水中，CH₄浓度与DMSPd、DMSPp和DMSPt浓度表现为正相关关系，显示光照条件是造成雅浦海沟不同深度海水CH₄和DMSP浓度相关性差异的关键因素。     

冬季中国东海中溶解碳水化合物浓度分布

采集了中国东海(2009-12~2010-01)35个站位的海水样品,其中包括6个站位的垂直断面。用TPTZ方法测定了溶解态的单糖(MCHO)、多糖(PCHO)和总糖(TCHO)的浓度,对其水平分布和PN断面分布进行了研究。结果表明,受到长江冲淡水和黑潮水的影响,表层海水中MCHO、PCHO和TCHO浓度的水平分布表现出由近岸向外海递减的分布趋势。PN断面由于受冬季东北季风的影响,水体混合强烈,使得MCHO、PCHO和TCHO浓度在垂直方向上分层无明显规律。对长江口外3个断面海水中TCHO浓度与环境因子做了相关性研究。结果表明,TCHO浓度与盐度和温度呈显著的线性负相关,与Chl-a浓度呈线性正相关。     

珠江口及海南岛东南海域海水中氨基酸的分布及其对有机物降解指示的研究

于2021年8月对珠江口及海南岛东南海域海水中的总溶解态氨基酸(THAA)、溶解有机碳(DOC)、有机氮(TN)和叶绿素a(Chl a)的浓度及分布进行了系统的调查研究。结果表明,调查站位海水中THAA的浓度范围为0.68～4.22μmol/L,平均浓度为(1.69±0.98)μmol/L,呈现近岸高、远岸低的分布趋势;垂直分布上,氨基酸浓度均呈现出随深度增加逐渐减小的特征。THAA浓度分布与天冬氨酸(Asp)/β-丙氨酸(β-Ala)和谷氨酸(Glu)/γ-氨基丁酸(γ-Aba)的比值具有显著正相关性,表明细菌活动对THAA的分布以及降解有重要影响。细菌源有机碳对DOC的贡献率约(13.04%±4.50%),呈现出近岸低于远岸、表层高于底层的特征。氨基酸中碳对有机碳的贡献率(THAA-C%)的分布趋势为近岸低于远海,说明近岸站位有机物降解程度更大。降解指数(DI)和活性指数(RI)也和THAA-C%呈现了相似的分布趋势,在调查海域的东部和珠江口近岸海域出现了高值区。垂直方向上,珠江口附近的S8—S14断面底层相对于表层降解因子的值更低,表明底层海水中的有机物降解程度更高,而海南岛东南...     

海上溢油事故对海洋生态系统的影响——以“河北精神”号溢油事件为例

海上油田开采和石油运输过程中发生的意外泄露事故,会污染周围海域的环境,并对生态系统造成严重甚至毁灭性损害。近年来,国内海上溢油事故时有发生,但缺少针对溢油事故影响海洋生态系统的系统研究。而2007年"河北精神"号油轮在韩国境内发生泄漏事故后,政府部门不仅迅速启动了油污清理工作,同时对溢油在海洋环境中的行为及其对生态系统的影响进行了跟踪研究。本文以此次溢油事故为例,介绍事故发生至几年后溢油在不同环境介质中的赋存和浓度变化,对生态系统造成的损伤,以阐述海上溢油事故对生态系统造成的影响。     

桑沟湾海域石油烃的分布特征及其与环境因子的相关性

2009-04-2010-02对山东荣成典型养殖海湾-桑沟湾海区表层海水的石油烃进行6个航次的监测,分析该海区石油烃的污染现状,探讨石油烃在桑沟湾表层海水中的分布特征,以及与水温、叶绿素a、营养盐等环境因子的相关性.结果表明,桑沟湾表层海水石油烃质量浓度的季节变化大致呈现春夏季高,秋季偏低,冬季最低的特点;水平分布基本...     

基于MODIS与HJ-1多源卫星的上海海域溢油事故诊断

随着上海港海上运输业和石油产业链的日趋发达,海上溢油事故风险也随之加剧。本文就2012年发生在上海海域吴淞口和九段沙附近的2起重大溢油事故,基于美国NASA(National Aeronautics and Space Administration)中等分辨率MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)与国产"环境一号"卫星HJ-1的多源卫星数据,对溢油信息进行对比,通过对油水敏感通道进行波段比值运算,突出油膜与背景海水的光谱反射率差异,再结合重柴油光谱特征,利用图像分割的阈值确定法,从疑似溢油区域中有效提取溢油信息,实现溢油区域定位、溢油面积和溢油量的诊断,为事发后海域应急响应工作提供基础性分析依据。     

日本以南西北太平洋溶解态铜、镉和镍的垂直剖面的讨论

本文报道了1990年10月日本以南海水重金属垂直分布的一些结果,讨论了溶解态铜、镉和镍的浓度同生物地球化学环境的关系.表层水中溶解态铜的浓度比500m以浅层的浓度高;在4000m以深,溶解态铜达最大值8.2nmol/dm3.溶解态镍的浓度由表层的3.4nmol/dm3变化到深层的8.5nmol/dm3.最高值出现于较冷的水体中.溶解态镉的垂直剖面属良好的营养盐型分布,溶解态镉与磷酸盐呈线性相关,原子比是△Cd:△N:△P=3.5×10-4:14:1.