海水中铀的测定

江河湖水资源调查,水源污染控制以及海水提铀工作的开展,都促使人们开展对微量铀分析的研究.天然水中微量铀的分析大体上由二步组成,一是从大体积水样中浓集铀,二是浓集物中铀的分离和测定.人们广泛采用的富集方法之一是吸附共沉淀法(作为吸附剂有Al(OH)₃[1]、Fe(OH)₃[2]、活性炭[3]、AlPO₄[4]等)、胶体吸附浮选法以及有机共沉淀法等.     

赤道东北太平洋沉积物间隙水中溶解有机碳的分布特征

沉积物间隙水中的溶解有机碳(DOC)是沉积物有机质矿化过程中的中间产物[1],沉积物中的有机质通过微生物水解和(厌氧)发酵等方式溶解成各类具有不同分子量的有机化合物,通常总称为溶解有机碳,并释放到沉积物间隙水中.而溶解有机碳又进一步被细菌等微生物所利用,最终被氧化为溶解无机碳,完成有机质的矿化过程.因此,沉积物间隙水中DOC的浓度是消耗和生成之间平衡的结果[1].已有的研究表明,沉积物间隙水中DOC的含量显著高于底层水体中DOC的含量,导致其向底层水体的扩散;近期的研究也表明,来自海底沉积物的DOC通量是底层水体中DOC的重要来源,是海洋有机碳储库中的重要组成之一[2~4].     

大亚湾沉积物间隙水的无机磷硅氮营养盐化学

1988～1989年对大亚湾14个站的沉积物间隙水和上覆水中的溶解性磷酸根、硅酸根、氨氮和硝酸根+亚硝酸根进行了3次调查研究.它们在间隙水及上覆水中的浓度表现出不同的空间和时间变化:除个别情况外,间隙水中的营养盐浓度比上覆水高.间隙水中的营养盐除硝酸根+亚硝酸根浓度随沉积物深度而降低外,其他的随深度增加.根据沉积物界面上的营养盐浓度梯度计算了它们的扩散通量.     

海洋沉积物间隙水中Cd、Pb、Cu的差示脉冲溶出测定

海洋沉积物间隙水是联系水和沉积物的桥梁,它对于元素在沉积物和水相间的迁移、沉积和成岩作用都具有重要的意义。目前文献[1-5]中已报道的侧重于间隙水的主要成分(常量元素和营养盐)分析,且较多地采用原子吸收方法。对于间隙水中的痕量元素研究不多,在国内就更少见。     

东海陆架近岸区底部界面附近的SO42-

本文研究结果认为,东海陆架近岸区底部上覆水中的SO₄2-浓度,在夏季丰水期普遍低于表层间隙水中的浓度,并由此产生指向上覆水的SO₄2-负通量;秋季的情况正好相反。其原因与季节性的淡水稀释、硫的化学成岩以及生物扰动等因素有关。     

辽东湾沉积物间隙水中卤素的地球化学

辽东湾沉积物间隙水中卤素(氟、氯、溴、碘)等的测定结果表明,间隙水中氯含量接近于上覆海水,且随深度无明显变化.氟、溴、碘由于受有机质吸附作用的影响而富集在间隙水中,随着深度增加多呈极大值或指数增加分布.基于这种分布,我们讨论了间隙水中卤素的化学成岩过程,提出了卤素的早期成岩作用模式,计算了沉积物-水界面的扩散通量.间隙水中卤素的地球化学过程,主要受有机质分解和固相沉积物的移去反应所控制,沉积物-水界面的质量转移特征是卤素离子自沉积物中向上覆海水扩散.     

海水和环境水样中超痕量碲的分析方法

碲为毒性元素,有害人体健康,近年来微量碲的监测工作日益受到重视.文献报道用原子吸收光谱法测定了工业废水中ppb级的碲[1]及含量较高的人工水样[2].由于天然水中碲的含量极低,约为ppt数量级,目前尚无灵敏的方法可用于测定天然水中碲的本底值,而化学海洋学中也缺乏关于海水中碲含量的数据[3].本文目的在于研究超痕量碲测定的简便方案,即巯基棉浓缩-催化极谱法.首次测定了海水中碲的含量.     

厦门湾沉积物间隙水中CDOM的荧光特性及其分布研究

研究了2003年4月从厦门湾九龙江口、西海域及同安湾采集的表层沉积物及柱状样间隙水中有色溶解有机物(CDOM)的荧光特性及其水平与垂直分布特征.结果表明,间隙水CDOM中均观测到类腐殖质与类色氨酸两类荧光.它们在表层沉积物间隙水中的相对含量均以九龙江口靠近浮宫红树林区的站位最高,同安湾及西海域养殖区各站位次之,分别反映了河口区红树林生态系以及养殖活动的影响;西海域靠近东渡码头的站位两类荧光的相对含量最低,系受疏浚活动影响所致.表层沉积物间隙水中两类荧光的相对含量均远高于底层水,暗示表层沉积物可成为上覆水体CDOM的一个重要来源.大多数站位间隙水中类腐殖质荧光的相对含量随深度增加而渐增,反映了CDOM在缺氧环境下的成岩作用过程.多数站位在3～6 cm深度处出现类色氨酸荧光峰值,随后递减,反映了近表层沉积物中细菌等微生物活动对蛋白质的降解作用.     

极谱催化波测定海水中硒(Ⅳ)

硒是一种人体健康必不可少的痕量元素[1].近年来测定硒的方法很多,例如萤光法[2]、分光光度法[3]、气相色谱法[4]、原子吸收分光光度法[5]、中子活化法[6]及电化学分析法[7]等.这些方法中多以测四价形态的硒为主,并需经富集等处理步骤.本文综合前人的工作,对极谱催化波的底液体系作了研究,并且应甩于海水中Se(Ⅳ)的测定.     

长江口海域有害重金属转移机理——Ⅱ.粘土矿物对重金属吸附作用的热力学和动力学的实验室模拟研究

关于控制水体中重金属含量的因素,六十年代以来文献陆续有所报导.在海水体系中粘土矿物对重金属的固定作用的研究,较早期的有Chester(1965)的伊利石吸附海水中钴和锌的研究.近五年来又见有Rermers[1]、Murray[2]、Meyers[3]、O'conner[4]、Weijden[5]以及Robin[6]等进一步分别探讨了粘土矿物对重金属吸附作用的影响因素、吸附能力及吸附动力学等问题,其中有的还提出了吸附作用的模式.     

春季长江口崇明东滩沉积物-水界面营养盐交换过程研究

2005年3-5月,选取位于长江口崇明东滩的3个典型站点,对沉积物间隙水中营养盐剖面进行了观测;同时,通过模拟现场环境培养的方法测定了营养盐在沉积物-上覆水界面的交换通量.结果表明,间隙水中NH4+和SiO32-浓度比PO43-和NO2-+NO3-一般要高2-3个数量级.沉积物-水界面交换过程在春季表现为对NO3-和SiO32-的吸收,吸收的量在很大程度上取决于上覆水中这两种营养盐的浓度;由上覆水和表层间隙水浓度梯度所决定的分子扩散通量对实际交换通量的控制有限.对NO3-,分子扩散通量占交换通量的比例为到21%;对SiO32-,前者和后者的方向相反;对NH3+,较大的浓度梯度支持显著的释放通量,而在培养过程中并没有发现上覆水中NH4+浓度持续的增长.以上结果都说明其它因素,如浮游植物吸收、颗粒物吸附以及底栖动物扰动在更大程度上决定着崇明东滩沉积物-水界面营养盐的交换过程.     

东海沉积物间隙水中K,Na,Xa,Mg硅酸盐的热力学平衡

研究了东海沉积物间隙水中Ｋ，Ｎａ，Ｃａ，Ｍｇ硅酸盐的热力学平衡，结果表明，间隙水中的镁有明显转移，在较高的ｐＨ（〉８．５）下，可形成带Ｍｇ（ＯＨ）２夹层的无序海泡石（Ｗ）沉淀，从而有效地除去间隙水中的镁及溶解硅，海底到盐矿物钙长石，钾长石可风化为钙蒙脱石，高岭石等，钠长石仅表现为溶解，使间隙水中钠浓度增高。     

广西近海海水溶质稀释扩散现场实验与COD潮扩散数值模拟

海水的稀释扩散是一个十分复杂的问题.在近岸海域,弯曲的海岸线、不同的水深、变化的天气、随机的海浪和周期性的潮汐潮流都对海水的扩散产生直接影响.Joseph和Sendner[1],Okubo[2],及国内的张法高[3]、李培泉[4]、周家义[5]、姜太良[6]等进行了现场实验或数值方面的研究.1992～1996年,我们对广西近海海洋环境进行了8个航次的综合调查,并在广西廉州湾和铁山港进行了数次海水稀释扩散现场实验.     

长江口邻近海域沉积物和间隙水中硅的研究

以2011年6月和8月在长江口邻近海域采集的沉积物和间隙水样品为研究对象,讨论了沉积物中生物硅（BSi）和间隙水中溶解硅（DSi）的分布情况和影响因素,并初步探讨了生物硅的循环和保存。结果表明,表层沉积物中BSi的含量较低,且均小于1%。柱状沉积物中BSi的含量范围为0.34%~0.52%。C3、D1站位柱状沉积物中BSi的记录主要是由早期成岩过程控制,33#站位的分布特征主要是由水动力等变化控制。沉积物间隙水中DSi的浓度范围为101.6~263.9 μmol/L,低于纯BSi的溶解度;间隙水的pH值越大,沉积物的含水率越低,还原性越强,间隙水中DSi的含量越高。3站位生物硅的埋藏效率均较高,表明长江口邻近海域是潜在的硅的汇。沉积通量的分布与沉积速率和埋藏效率的分布一致,均有近岸高于远海的趋势。     

东海沉积物间隙水中的碳酸盐及铁、锰的控制体系

本文根据1987年所采样品研究了东海沉积物间隙水中的碳酸盐、铁和锰。结果表明:长江口外区沉积物中的方解石有一定程度的白云石化;冲绳海槽区及台湾海峡北沉积物中有比较强的CaCO_3溶解作用,CaCO_3溶解产生的Ca~(2+)占间隙水中总钙的20—53％;三个区域均有部分的方解石转化为磷灰石;在东海沉积物间隙水中铁由“Fe_2O_3-SO_4~(2-)-FeS_2”体系控制,高价铁被还原生成的Fe~(2+)和SO_4~(2-)还原产生的S~(2-)可形成黄铁矿(FeS_2)沉淀;而锰受MnCO_3溶解和沉淀控制,MnCO_3溶解产生的Mn~(2+)可占间隙水中总Mn~(2+)浓度的60—80％。锰受氧化还原作用影响小。     

黄河口北部海域硫的地球化学特征

硫作为海洋生物地球化学循环中的重要元素,在本学术领域内备受重视。研究表明,硫的化合物是许多海域海水、沉积物、间隙水中重金属、氧化还原环境等的控制性因素(宋金明,1990,1991,1992a,1992b,1993; Andreae,1990; Fossing et al,1992; Kiene,1992; Lerman,1979)。黄河口附近海域是我国著名的渔场,特别是近年来近海发现了油气田,使此区域成为近海河口区研究的典型场所,因而该海域的建港和油气田开发前期的评价等急需与之相关项目的调查研究。近年来,我所的研究人员对渤海的辽东湾、南黄海、忡绳海槽以及东海等海区硫的体系做了较为系统的调查研究(宋金明,1990,1991,1992a,1992b,1993;李延等,1991),其中重点研究了间隙水中的硫酸盐和-2价硫化物,结果发现,硫酸盐是海洋沉积物中重要的氧化剂,硫化物是控制间隙水中重金属的重要体系。 本文通过对黄河口北部海域的海水、沉积物中间隙水的调查取样分析,讨论了海水和间隙水中SO42- 、 ΣS(-Ⅱ)和S2-在该海域的分布特征,估算了沉积物一海水界面附近硫的扩散转移通量,对该海域元素的地球化学过程和腐蚀环境研究均具有重要的意义。     

东海沉积物间隙水中硅酸盐和硫酸盐“扩散-平流-反应”模式的研究

本文提出了东海沉积物间隙水中溶解硅酸盐和硫酸盐的“扩散-平流-反应”模式。研究结果表明,由于间隙水受到硅酸盐溶解、吸附和沉淀不同体系的控制,因而间隙水中的硅酸盐具有三种不同形式的垂直分布,并从模式中得到了上述反应的反应常数,其中E柱硅溶解的一级动力学反应常数为0.00l 42a~(-1)。首次发现了东海沉积物间隙水中硅酸盐指数下降的垂直分布规律,并从数学模式上进行了处理。本文还研完了由于有机质还原sO_4~(2-)而产生的硫酸盐指数下降垂直分布,提出其模式,结果表明,SO_4~(2-)还原最大速率发生在沉积物-水界面附近,每年可达lmmo1/dm~3。     

厦门港湾岩芯沉积物及其间隙水中BHC和DDT的垂直分布

本文报道了厦门港湾两个站位岩芯沉积物及其间隙水中BHC、DDT的垂直分布,给出了它们在间隙水中的主要存在形式及其含量,初步探讨了BHC在海水、间隙水和岩芯沉积物中的含量分布关系。     

九龙江口碘的地球化学行为

作者测定了九龙江口水中溶解碘的形态及其分布与盐度关系,发现总碘(∑I)、碘酸根(IO₃-)和碘离子(I-)都与盐度成正的线性关系,这些结果表明,河口水中溶解碘的形态呈现保守行为.河水中I-和IO₃-形态的碘含量分别为2.40μg/l和<1.0μg/l,I-是河水中碘的主要存在形态,海水中IO₃-和I-形态的碘含量分别为39.4μg/l(S=27.5)和4.00μg/l,IO₃-;是海水中碘的主要存在形态,作者还研究了间隙水中可溶碘的分布与深度的关系,间隙水中的碘以I-形态存在.另外,还测定了从沉积物到上覆水可溶碘的表观通量,其通量值为2.4(15℃)和27μmol/(m2·d)(30℃).     

中国多金属结核开辟区间隙水中铜、锰、镍的分布规律

通过对东北太平洋海域中国多金属结核开辟区沉积物间隙水中铜、锰、镍等微量元素的详细研究表明,锰主要受沉积环境的影响,其含量的变化范围在0.16～8.61μg/dm3之间;铜和镍则主要与表层海水的初级生产力有关,研究区内间隙水中铜和镍含量的变化范围分别为0.16～20.8和0.80～3.12μg/dm3,且这些元素在沉积物—水界面处均存在最大浓度梯度.利用“Fick扩散定律”计算表明,锰在研究区主要是从上覆海水向沉积物扩散,是沉积物中锰的主要来源之一;而铜和镍则是从沉积物向上覆海水扩散,是底层海水中铜和镍的主要来源。与表层海水中铜和镍向底层海水的输送通量计算结果相比,底层海水中铜和镍的含量主要受沉积物的控制.