南极普里兹湾表层沉积物微量元素分布特征及其物源指示意义

利用电感耦合等离子体质谱仪测定了中国南极科考21~27航次期间获取的普里兹湾表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Al、Fe、Mn的含量,分析了普里兹湾微量元素的分布特征,结合沉积物粒度分布、生物硅含量,并利用富集系数和主成分分析的方法,探讨了微量元素的物源指示意义。研究结果表明:普里兹湾沉积物中的微量元素含量与南大洋其他海域具有很好的可比性。Cu、Zn、Cr、Co、Fe、Mn含量在陆坡深海区明显高于冰架边缘区和陆架区;Al、Pb含量在冰架边缘区较高;而Cd含量在陆架区相对较高。人类活动对普里兹湾沉积物中的微量元素没有明显的影响,南极大陆岩石风化产物和海洋生物源性沉降是其主要来源。冰架边缘区及陆架破折处P2-9站位的微量元素主要为岩源性输入。陆架区、陆坡深海区的微量元素Cu、Zn、Cr、Co、Fe、Mn明显受到生源性物质输入的影响。而普里兹湾沉积物中Cd则主要来源于硅藻的吸收利用及硅质软泥的富集。     

BIOGEOCHEMISTRY RESEARCH OF FLUORIDE IN ANTARCTIC OCEAN Ⅰ. THE STUDY OF FLUORIDE ANOMALY IN ANTARCTIC KRILL

The aim of the study is to investigate the existing form and the partitioning pattern of fluoride in krill (Euphusia superba) by analysing the fluoride and other elements in various part of krill, primarily to approach the potential concentrating mechanism and the effect of fluoride in krill on the geochemical characteristics of fluoride in the Antarctic ecoenvironment. The results of the study show that the amount of flouride in various part of krill has a considerable difference. Most of fluoride is concentrated in the carapace, up to 4028μg/g, and the head and legs, respectively 2724μg/g and 2828μg/g. The muscle contains the least flouride with amount of 226μg/g. The amount of fluoride in whole freeze-dried krill is averagely 1232μg/g, which indicates that the functional position of fluoride in krill is mainly located at the crust. Only a few of fluoride is found in the chitin of the carapaces (200μg/g), which exhibits that fluoride in the carapaces exists mostly in the form of the nonchitious     

中太平洋海山多金属结壳的成矿特征

根据我国大洋多金属结壳的调查资料并结合其他相关的研究结果，对中太平洋海山区多金属结壳的类型，产状，成分，结构，分布等成矿特征进行了初步的研究，结果表明，中太平洋海山区富钴结壳广泛发育，但成矿特征较大地受地形，水溶，基岩类型等成矿环境因素的影响与制约。     

东太平洋中国开辟区沉积物中热水活动的矿物学及地球化学证据

通过对东太平洋多金属结核中国开辟区表层沉积物和短柱状沉积物的系统观察和分析，首次根据矿物学和地球化学两方面的证据，发现中国开辟区沉积物中热水活动及其产物的存在。X射线衍射分析表明，沉积物样品中普遍含有重晶石，部分样品中含量高达10％以上，扫描电镜观察发现，重晶石均为完整自形晶，并与同为自形的石英及钠长石共生。根据本区重晶石的地质背景及结晶形态，可以认为它的形成环境与加利福尼亚湾瓜伊马斯盆地（Guaymas)相似，属热水成因，伴生的石英和钠长石亦为常见的热水矿物，。这一共生组合的形成温度不低于70℃。地球化学研究发现，在柱状沉积物剖面上，Ba的垂向分布有两种类型，一种为平稳型，在一定深度范围内无明显变化。另一种为跃升型，并伴有其他活泼组分的同步变化，跃升型可视为热水活动在沉积历史上的记录，迄今为止，热水矿物组合主要见于东区的表层沉积物，而在西区，Ba在沉积物中的富集主要见于10cm以下层位，根据沉积速率推算，在中国开辟区西区的热水化活动记录比东区至少早0．1Ma。     

南大洋底栖生态环境研究I:Maxwell湾和Admiralty湾

本文分析了中国首次南大洋考察 (1 984/1 985 )现场及后续工作资料 ,并与其它纬度有关海区进行了比较。结果表明 ,在研究海湾充氧的底层水及弱氧化性的表层沉积物环境 (锰氧化物为优势氧化剂 )中 ,底栖生物较为丰富 ;而在垂直深度 5 - 1 0 cm以下 ,硫酸盐还原反应遏制了底内多毛类动物等的向下繁衍。测区主要大型底栖动物的分布特点是在特定条件下演化的结果 ,南大洋气候寒冷 ,碳酸盐溶解度较高 ,但其沉积物上覆水和间隙水中钙离子却并不高于其它纬度海区 ,因此钙离子的不足可能限制了需要钙质碳酸盐形成外壳的甲壳类和软体动物的繁衍而造成其在研究区域壳薄且所占比例较少的分布特征。上覆水温与底栖多毛类的生长有一定的关系 ,这可能表明南大洋测区该类生物尚未完全适应极区的寒冷气候。沉积物中微生物的数量主要受活性有机质量的制约。     

环境样品中甲基汞的检测方法综述

综述了常用的环境样品中甲基汞的检测方法和检测步骤,认为在实际的甲基汞检测过程中,选择或评价所选用检测方法的原则通常是,在确保检测限的基础上,首选考虑检测结果的精确度如何,而快捷方便、经济实惠的检测技术也是现实运用中的实际需要。作为定量检测,GC分别与AAS、AES、AFS的联用是目前较常用的技术,而与ICP-MS或ID-ICPMS的联用,在今后的实际检测中将得到更广泛的运用。生物传感器检测到的汞一般是生物可利用的汞,降低其检测限并将其作为对污染水体与沉积物检测的重要方法,也是今后研究的重点。总之,在人类对环境安全和身体健康日益重视的今天,发展高灵敏度、高准确度、快速方便和低成本的检测技术是未来甲基汞检测的重要发展方向。     

太平洋东部W2001-2柱样低成熟烃组成特征、成岩变化及其与某些元素的作用

研究样品采自太平洋东部W2001-2站位(154°07'42"W,10°30'34"N,水深5102m),以无扰动多管采样方式采样.本文通过研究氯仿沥青"A"、有机质和有机分子与微量元素的关系,探讨了有机质在柱样形成中的作用.结果表明,大致以21-33cm和33-48cm为界线,呈现出系统的变化规律:正构烷烃呈单峰群分布,主碳峰为C25,碳优势指数(carbon preference index,CPI)为0.90-1.26,略显奇偶优势,反映出正构烷烃的母质除了少部分来自海洋菌藻类,主要来自洋底较深处软泥.低的姥鲛烷/植烷(Pe/Ph＜0.81),反映了柱样的强还原环境性质.饱和烃/芳烃比值低,存在大量不饱和烃(非烃+沥青质为49.63%-59.66%),富含有利于早期成烃的特殊组分,并长期处于低演化阶段,以上特征均显示出样品的低成熟特点.研究还表明元素Ti和V与有机碳、氯仿沥青"A"呈正相关性;元素P、Mg和Mn与有机碳、氯仿沥青"A"呈明显负相关性,与非烃也有一定的相关性,这些提供了低成熟度条件下有机质的组成特点及其与化学元素作用的证据.     

南极半岛东北海域表层沉积有机质来源及其沉积环境

采用气相色谱-质谱技术对南极半岛东北海域海底表层沉积物的总有机碳、有机质碳同位素(δ13 Corg)和生物标志化合物等进行了测试分析。研究区表层沉积物总有机碳TOC平均值高于现代深海沉积物中的平均含量。δ13 Corg的变化说明该海域有机碳来源呈海洋水生生物来源和陆源混合的特征。正构烷烃的峰型分布、主峰碳、饱和烃轻重比C-21/C+22和(C21+C22)/(C28+C29)、甾烷组合和藿烷组合证实研究区西部表层沉积物有机质来源以陆源高等植物为主,其陆源可能来自于附近的南极半岛和南舍得兰群岛;研究区东部表层沉积物有机质来源偏以海源为主,且以低等浮游生物、藻类及细菌生物等海源输入为主。碳优势指数(Carbon preference index,CPI)、奇偶优势指数(Odd-even Predominance,OEP)和甾烷C29ααα20S/(20S+20R)比值显示研究区D1-7站位和D5-9沉积物有机质演化程度较高,D5-2和D2-4站位的有机质演化程度低,其他站位介于中间状态。饱和烃中姥鲛烷、植烷及其比值(Pr/Ph)等组合显示研究区西部以氧化-弱还原的沉积环境为主,其可能是受高温低盐别林斯高晋海水流和附近火山喷发的影响所致;研究区东部以还原—强还原沉积环境为主,可能是受低温高盐的威德尔底层水(WSBW)和威德尔海深层水(WSDW)影响所致。     

加拿大海盆北部营养盐限制作用研究

利用2008年夏季中国第三次北极科学考察获得的营养盐、叶绿素a、温度和盐度等数据资料,结合现场营养盐添加实验的结果讨论西北冰洋加拿大海盆北部营养盐对浮游植物生长的限制作用。结果表明:由于融冰水稀释作用,加拿大海盆B80站约20m深度存在较强的盐跃层,阻碍了水体上下混合。较低浓度的溶解无机氮(DIN)和硅酸盐(分别为0.31μmol/L和0.94μmol/L)以及严重偏离Redfield比值的N/P、N/Si比值(分别为0.42和0.32)表明加拿大海盆表层水体存在N和Si限制。根据现场营养盐加富实验各培养组叶绿素a浓度变化、营养盐吸收总量差异和浮游植物种群结构,进一步表明氮是北冰洋海盆首要限制营养盐,而Si则抑制了硅质生物的生长。同时,较小的硝酸盐半饱和常数(Ks)证明即使在营养盐充足的情况下北冰洋海盆浮游植物生长速率也处于较低水平。计算得到各培养组营养盐吸收比例(N/P比值)均大于Redfield比值,可能是培养实验过程中以微型、微微型浮游植物为主,硅藻等小型浮游植物为辅造成的。