厦门港及九龙江口沉积物中镁铝含量比的研究

海洋沉积物中,各种地球化学元素的含量分布是千差万别的,但并非杂乱无章。元素本身的化学特性和一定的沉积环境,往往决定了元素的含量分布特征。因此,有的元素含量会随着沉积环境的变化而呈现某种规律性变化;有些元素则彼此间含量变化始终保持着某种相关关系。在地球化学工作中,人们经常通过研究两种(或数种)不同元素的含量比与沉积物形成环境间的关系,来认识元素的地球化学行为。反之,也可利用这种比值来判别沉积物的形成环境。如现代海洋碳酸盐中Ca/Mg可以反映沉积环境的温     

海洋沉积环境和物源的元素地球化学记录释读

在海洋沉积环境和物源示踪研究中，元素地球化学方法起着非常重要的作用。保存在沉积物(岩)中的环境和物源信息，可以用多种元素地球化学方法进行释读，如研究元素的组成、相对含量和元素分布，元素间的比值关系，元素的组合、多元图解和配分模式以及研究元素与同位素关系等。充分研究元素在表生环境下的地球化学行为，其多种指标可作为古环境的替代性指标，在示踪古气候、沉积物来源、沉积环境和古海洋学事件等领域显示出有效的指示作用。冲绳海槽沉积物元素地球化学研究表明，冲绳海槽元素地球化学分区与沉积环境和物质来源是紧密对应的，由化学组分判识的物源在该区有陆源、生物源、火山热液源和自生源，第四纪以来冲绳海槽的沉积环境曾发生过很大的变化，是火山活动的高发区。     

近海海洋酸化对痕量元素在沉积物-海水界面处生物地球化学特性的影响研究

痕量元素在海洋环境中不仅能够密切参与物质循环,显著调控生命代谢,有些情况下还会对浮游及底栖生物产生抑制和毒害,是海洋系统中具有重要生物地球化学作用的“双刃剑”。工业革命以来,海洋不断吸收大气CO₂使得海水pH和碳酸根浓度持续下降,在全球范围内都出现了海洋酸化的现象。海洋酸化作为新的环境胁迫打破了痕量元素在沉积物-间隙水-上覆水中既有的平衡态势,导致痕量元素在海洋环境中的生物地球化学特性变得更加复杂和不确定。本文从痕量元素在沉积物-海水体系中的赋存形态与交换过程入手,探讨了海洋酸化条件下痕量元素在沉积物-海水体系中的扩散迁移与再平衡行为,分析了由此产生的生物毒性效应和生物可用性影响。最后,对海洋酸化与多种环境条件、多种污染物联合作用所导致的与痕量元素相关的生态效应研究进行了展望,以期为未来海洋酸化与痕量元素协同研究提供有意义的科学参考。     

海洋微塑料污染与塑料降解微生物研究进展

塑料垃圾在近海、大洋水体和沉积物中均广泛存在,并不断累积,对海洋生态系统构成了重大威胁,引起了国际社会的高度关注。本研究从环境生态和塑料降解微生物两个角度回顾了近几年相关方向上的研究进展,包括国内外海洋塑料特别是海洋微塑料在近海与深海等环境中的分布与丰度,以及近海、大洋等环境中降解菌多样性及其降解机制。总体而言,微塑料广泛分布在多种海洋环境,特别是在河口和近海的海水和沉积物,近岸沙滩,以及大洋环流中心;目前已报道的塑料降解菌及其降解酶主要来自陆地土壤和塑料垃圾处理环境,并以聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)降解菌和降解酶的研究最为深入。当前,中国科学家已在近海、大洋深海(深渊)以及极地等大洋环境中,开展了微塑料分布特征和丰度调查,并在生态危害方面开展了研究,但在海洋塑料降解微生物方面还鲜有报道。塑料在海洋环境中的最终归宿以及微生物在塑料降解过程中的作用亟待评估,建议在大洋深海科考中整体布局、联合开展这两个方面的相关研究。     

不同藻类生态参数在反演沉积物环境中的应用比较

海洋沉积物中残留的硅壳、甲藻孢囊、类脂类化合物及生物硅等生态参数被广泛应用于反演和指示海洋古环境特征.本研究通过测定烟台四十里湾表层沉积物中的硅藻化石、甲藻孢囊、菜籽甾醇、甲藻甾醇及生物硅5种生态参数,比较不同生态参数的相关性及它们在反演海洋环境中的功能差异,建立了多参数综合应用的研究方法.研究发现,沉积物中的硅壳丰度与菜籽甾醇含量及生物硅含量存在明显正相关关系(P＜0.05),菜籽甾醇含量与生物硅含量可以较好的佐证与提高沉积物中硅壳对硅藻生物量指示的准确性;甲藻孢囊与甲藻甾醇含量相关性不明显(P＞0.05),相较而言,甲藻甾醇可以更准确的反演甲藻的生物量.因此,生物与化学参数的结合应用不仅可以提高生物量指示的精确性,而且有助于从物种组成角度更好的了解藻类对环境变化的响应特征.     

海洋荧光溶解有机物质的研究

海洋溶解有机物质参与海洋中的许多物理、化学和生物作用,对认识海洋环境中所发生的各种过程具有重要意义。作者对海洋溶解有机物中的荧光组分即荧光溶解有机物的种类、来源、分布变化及其地球化学行为进行较为系统的评述。海洋中其可能的来源包括陆源输入,浮游植物生长、代谢及分解产物,沉积物释放,降雨等。其主要的去除途径则是光化学降解。     

南海中部表层沉积物的元素地球化学

根据1983年9月—1984年7月所调查的南海中部91个表层沉积物中Fe,Mn等18种元素分析并结合其它资料的详细研究结果表明:(1)南海中部沉积物具有在近海—深海环境下形成的半深海沉积物的地球化学特征;(2)元素含量分布规律是,Al,K,Fe,Mg,Cu,Ce,Ni,Ba,Mn,Zn,Pb,N含量从陆架外缘到陆坡直至深海递增;Ca,Sr,C_(有机)从陆架外缘到陆坡含量渐增,由陆坡向深海锐减;Si和Ti含量在陆坡低、陆架外缘和深海高;(3)因子分析得出三种元素组合,即常量元素Al,Si,K,Fe,Mg,Ti,微量元素Cu,Co,Ni,Mn,Ba和Ca,Sr,C_(有机),N组合;(4)沉积物元素组成和含量的主要控制因素是沉积物类型。     

海洋沉积物不同地球化学相中Zn、Cu、Pb、Cd的连续提取和测定——一珠江口沉积物的研究

沉积物可视为水环境条件的反映的结果,对天然水沉积物的研究,在探索天然水的化学相互作用和界面平衡的研究方面,有很重要的意义,有时甚至是关键性的因素,过去对海洋沉积物化学成分的研究,揭示了各种元素在海洋沉积物中的总分布,探索了其中矿物的蕴藏量及其经济价值等,随着地球化学研究的深入,拢统地测定元素的总浓度是很不够的,因为由此不能阐明海洋沉积物复杂的地球化学变化过程.     

东太平洋中国开辟区环境调查区的沉积物及其与环境关系

以生态环境为主的环境基线调查, 是与深海采矿有关的研究内容之一, 它对保护海洋自然环境有着重要的意义, 而环境小区沉积物的分析研究是其中一个不可缺少的环节。通过对东太平洋中国开辟区内沉积物类型与碎屑成分特征的研究表明, 该区表层沉积物基本上是硅藻放射虫软泥, 个别站和层位是硅质粘土和深海粘土。碎屑物成分以放射虫壳体占绝对优势。它们以大洋生物源为主体,火山喷发源和陆源为次。沉积物组分构成特点同海洋环境密切相关。上述结果为地球化学、生物学和土力学等综合研究提供了基础资料, 并有助于了解开辟区本底环境的变化。     

西沙海槽表层沉积物地球化学特征及其地质意义

对西沙海槽区50个表层沉积物的常微量元素进行了地球化学及沉积环境特征研究。西沙海槽区表层沉积物具有SiO2、TiO2含量低和CaO含量高的特征；除了MnO外，各组分的变异系数均较小，元素的分布差异较小，元素分异不明显。常量组分对比表明研究区兼具浅海及深海沉积的特点，为由浅海向深海过渡的半深海沉积环境。富集因子分析表明，从槽坡至槽底富集因子变化不大，略呈增加趋势，Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Ba、Mn的富集因子都大于1，表明这些元素除了陆源之外还有其他的来源。海槽区沉积物的化学组分及其来源是复杂多样的，其中包括陆源组分、生物源、火山碎屑等，但陆源碎屑和黏土组分以及碳酸盐型的生物碎屑组分是控制研究区沉积物化学成分的最主要因素。     

以Ba为指标反演海洋古生产力的研究进展

海洋沉积物中的生源Ba通量与有机碳通量有着惊人的相关性，因此Ba很适合作为古生产力的指标。概述了Ba与生产力的相关性原理．对反演过程中3个主要影响因子(沉积环境、海水中的Ba浓度、沉积物堆积速率)进行了探讨．分析了计算模型并对模型发展方向作了预测。认为生源Ba形成机制和沉积环境中干扰因素扣除将是今后研究的重点．指出在我国开展以Ba为指标的古生产力研究对古海洋生态环境研究有重要意义。     

南海北部陆坡沉积物“Ba峰”及其天然气水合物分解指示意义

深海,特别是天然气水合物区的沉积物-孔隙水体系中,Ba循环受到孔隙水中的硫酸盐(SO24-)和甲烷(CH4)之间的氧化还原反应的强烈制约。沉积物中"Ba峰"的存在体现了SO2-4亏损的长时间累积效应,并与海平面变化制约下的天然气水合物分解有关。南海北部陆坡ODP1146站钻孔上部深度185m沉积物中发育了4个"Ba峰",其中发育于深度约58m的"Ba峰"(F3)与当前SO2-4-CH4反应界面(SMI)深度一致,推断其他3个"Ba峰"(F1、F2和F4)对应的SMI深度分别约为24m、46m和84m。"Ba峰"最大峰值与沉积物Cl通量减小和冰期-间冰期转换带的对应性表明:在冰期,海平面大幅度降低诱发的浅水区(如东沙群岛附近)天然气水合物的分解持续释放了低盐度、高浓度CH4流体,其中部分流体迁移至ODP1146站所在的陆坡区沉积物中,导致了间隙水中SO2-4的持续亏损和自生Ba的长时间累积,结果在冰期-间冰期转换阶段形成显著的"Ba峰";同时,部分逸散于大气中的CH4加快了冰期的结束。在距今约50万年的冰期-间冰期旋回制约下的海平面周期性变化过程中,南海北部浅水区天然气水合物分解释放的低盐度和高浓度CH4流体也间歇地迁移至深水陆坡沉积区,导致了多个"Ba峰"的形成和沉积埋藏。"Ba峰"可以用于评价历史时期南海北部陆坡天然气水合物分解释放甲烷通量的变化。     

Factors regulating the distribution of elements in marine sediments predicted by a simulation model

The contents of oxyanionic elements (V, Se and Mo) and cationic transition metals (Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Zn) in sediments from near-shore to deep-sea environments were measured to clarify factors regulating the distribution of these elements in marine sediments. For cationic transition metals of which contents increase from near-shore to deep-sea environments, the chemical composition of pelagic clays is modeled by a mixture of aluminosilicates having the chemical composition of average shale and Fe–Mn oxides having the chemical composition of associated manganese nodules. The content of V is fairly constant in sediments from near-shore to deep-sea areas. The mixture model of average shale and manganese nodules holds also for V, although most of the V is located in the aluminosilicate lattices. The content of Se in the near-shore sediments is higher and that in the deep-sea sediments is lower than that in average shale. The high content in the near-shore sediments is interpreted as the addition of biogenic materials to aluminosilicates with average shale composition and the low content in deep-sea sediments is explained by oxidative release of Se from aluminosilicates. The content of Mo in sediments increases from near-shore to deep-sea environments. The general distribution of Mo in marine sediments is expressed by the mixture model. An anomalously high content of Mo in a near-shore sediment is attributed to adsorption of molybdate on manganese oxides.     

The chemical forms of transition elements in marine sediments

The chemical forms of transition metals in marine sediments are discussed on the basis of differential chemical leaching.A large part of hydrogenous transition metals in the near-shore sediments is leached with dilute acetic acid, whereas hydrogenous transition metals in the deep-sea sediments are slightly leached with the acid solution and mostly leached with the reducing agent solution. This difference is attributed to the different forms of hydrogenous iron and manganese between the near-shore and deep-sea sediments.The chemical behavior of hydrogenous transition metals in the deep-sea sediments for the acid and reducing agent leaching solutions is similar to that in ferromanganese nodules. This similarity indicates that the major parts of hydrogenous transition metals in deep-sea sediments are associated with iron-manganese oxide minerals dispersed in or coated on the sediments.     

中太平洋海盆表层沉积物类型及其主要受控因素

本文通过对中太平洋海盆４０多个表层沉积物的分析和研究，根据沉积物中各组分含量、物质来源和成因等特征，把本区表层沉积物分为六种类型。它们分布在不同区域和不同水深范围内。钙质沉积物分布在碳酸钙补偿深度（ＣＣＤ）界面以浅区。硅质粘土、深海粘土等沉积物出现在ＣＣＤ以下水深区，这些沉积物的分布具有明显的垂向分带性和横向分区性。沉积物类型的变化主要受水深与物质来源的控制，南极底层流也有一定的影响。在不同的沉积物中锰结核的丰度、品位、类型等亦有明显的差异。     

印度洋深海沉积物样品纯培养细菌的分离鉴定

为探索印度洋深海沉积物中纯培养细菌的多样性,本文对采自印度洋12个沉积物样品进行细菌纯培养分离,共获得343株细菌.所有细菌采用16S?rRNA基因进行比对分析,鉴定为4个门:厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroi...     

国产深海准实时传输潜标系统设计

基于海洋环境安全保障、海洋环境预报和海洋科学研究的需要,开展国产深海准实时传输潜标系统的设计,重点进行锚泊系统水动力分析、观测设备工作同步性、准实时通讯系统安全可靠和系统低功耗等整体技术设计;开展轻型感应耦合传输缆制作、大深度感应耦合传输和智能收放通讯等数据实时通讯技术的研究;进行适用于准实时传输潜标系统的多种类国产设备的稳定性和可靠性优化、规模化集成和系统化的应用示范,形成半潜升降式准实时通讯潜标与浮子式准实时通讯潜标各1套。所设计的准实时传输潜标系统集成了1台抗污染CTD、19台感应耦合CTD、8台感应耦合T、4台感应耦合传输的ADCP、2台单点海流计和6台感应耦合数据传输仪,并配有2套声学释放器;潜标系统本体设计含有3个水下流线型浮体、1套通讯浮子、1套准实时卫星通讯装置（半潜式水下绞车或海面浮子）和1套锚泊缆系,可实现深达2 000 mm的剖面温盐深和海流等海洋要素的高频率、多要素、多层次的长期连续观测和数据准实时传输,以便对科学问题解决和海洋环境安全保障等提供及时的数据支撑。     

Magnetic minerals in Mid-Pleistocene sediments on the Caiwei Guyot,Northwest Pacific and their response to the Mid-Brunhes climate event

Seamounts are ubiquitous topographic units in global oceans, and their influences on local oceanic circulation have attracted great attention in physical oceanography; however, previous efforts were less made in paleoclimatology and paleoceanography. The Caiwei Guyot in the Magellan Seamounts of the western Pacific is a typical seamount, and in this study, we investigate a well-dated sediment core by magnetic properties to reveal the relationship between deep-sea sedimentary processes and global climate changes. The principal results are as follows: (1) the dominant magnetic minerals in the sediments are low-coercivity magnetite in pseudo-single domain range, probably including a biogenic contribution; (2) the variabilities of magnetic parameters can be clustered into two sections at ～500 ka, and the differences between the two units are evident in amplitudes and means; (3) changes in the grainsize-dependent magnetic parameters can be well correlated to records of global ice volume and atmospheric CO2 in the middle Pleistocene. Based on these results, a close linkage was proposed between deep-sea sedimentary processes in the Caiwei Guyot and global climate changes. This linkage likely involves different roles of biogenic magnetite in the sediments between interglacial and glacial intervals, responding to changes in marine productivity and deep-sea circulation and displaying a major change in the Mid-Brunhes climate event. Therefore, we proposed that the sedimentary archives at the bottom of the Caiwei Guyot record some key signals of global climate changes, providing a unique window to observe interactions between various environmental systems on glacial-interglacial timescales.     

基于深度学习的随船波浪测量技术研究

深海极端波浪环境为浮式海洋平台作业时最为关键的海洋动力环境之一。在其作用下,深海浮式平台的运动、气隙以及结构响应等均为近年来的研究热点。然而,在深海环境中,入射波浪环境往往通过X波段雷达进行测量,仅能获得波浪的短时统计值,极大限制了实海域浮动平台动力响应的研究。目前,尚无成熟的方法能够对海洋浮式平台所处海域的入射波时序进行实时测量。针对深远海半潜式平台的波浪时序随船测量问题,结合平台气隙响应与运动响应数据建立基于深层神经网络的波浪非线性解耦模型,准确估计辐射、绕射波浪以及其非线性成分对时序波浪场的影响。研究显示,基于深度神经网络的波浪时序测量技术可以实现从气隙响应到入射波信息的反推,利用该方法计算得到的波浪时序具有较高的精度。     

The clay mineralogy of particulate material from some surface seawaters of the eastern Atlantic Ocean

The concentrations of the clay minerals montmorillonite and illite have been determined in 28 samples of particulate material from surface (0–～5 m) waters along the eastern margins of the Atlantic Ocean, and the concentrations of chlorite and kaolinite have been determined in nineteen of the samples.The average concentration of the four clays in the particulate material decreases in the following order: illite (～42%) > kaolinite (～25%) > chlorite (～19%) > montmorillonite (～14%). There are specific trends in the latitudinal distributions of illite and kaolinite in the particulate material; illite decreases and kaolinite increases towards low latitudes. These trends are also found in eolian dusts and deep-sea sediments from the same region, and these clays are considered to have a detrital origin.The concentrations of montmorillonite in the particulate material and deep-sea sediments are similar in the North Atlantic. However, in the South Atlantic the sediments contain about twice as much montmorillonite as does the particulate material. It is suggested that whereas the montmorillonite in North Atlantic deep-sea sediments is largely detrital, that in South Atlantic sediments is both detrital and authigenic.