沉积物中酸可挥发性硫化物的分析方法研究

酸可挥发性硫化物(AVS)是评价沉积物中重金属生物毒性的一个重要参数,但AVS易随氧化还原环境变化,所以对分析测试要求较高。以往AVS的测定方法较为费时费力,无法用于常规监测,或不适用于测定AVS含量偏低的沉积物样品。本研究在现有分析方法的基础上进行了改进,建立了一个扩散法和亚甲基蓝比色法联用的分析方法,使其适用于测定AVS含量偏低的海洋和湖泊沉积物样品。通过对回收率、空白、重复性的实验显示,该方法能够快速、准确的进行大批量样品的测试。应用该方法对渤海湾和莱州湾上百个沉积物样品的分析发现,AVS含量低于0.6μmol/g(DW)的样品量达到75%。因我国近岸海域有机碳含量偏低,AVS的含量也可能偏低,所以该方法对我国近岸海洋沉积物中AVS的分析测试有普适性。该分析方法的建立为我国应用AVS对沉积物中重金属生物毒性的研究提供了便利。     

黄东海近代厌氧沉积物中鳀鱼鱼鳞沉积信息的空间分布及重建潜力

Many studies have revealed that anchovy has exhibited large variability in population size on decadal tim-escales. However, such works concerning anchovy population are mainly based on short historical catch records. In order to understand the causes of variability in fish stocks （natural and/or anthropogenic） and calibrate the error between catches and standing stocks, it is essential to develop long-term time series of fish stocks from the time when human impacts are minimal or negligible. Well preserved fish scales from sediment record are regarded as useful indicators revealing the history of fish population dynamics over the last centuries. Anchovy scales was first analyzed over the Yellow Sea and East China Sea and the largest abundance was found in the central South Yellow Sea where is regarded as the largest overwintering ground for Japanese anchovy （Engraulis japonicas）. Thus in the central South Yellow Sea, two cores covering the last 150 years were collected for estimating fish scale flux. The scale deposition rate （SDR） records show that the decadal scale SDRs were obviously coherent between cores with independent chronologies. Thecalibration of downcore SDRs to the standing stocks of anchovy further validated that SDR is a reliable proxy to recon-struct the long-term anchovy population dynamic in the central South Yellow Sea where anoxic conditions prevail in the sediment. When assembled with other productivity proxies, it would be expected that SDR could be associated with changes in oceanic productivity and may make a contribution to determine the forcing factors and elucidate the mechanism of the process in future.     

珠江口淇澳岛海岸带沉积物中硫酸盐还原和不同形态硫的分布

对珠江口淇澳岛海岸带3个站位(QA-11,QA-9和QA-14)的沉积物中不同形态的还原硫(酸可挥发性硫,黄铁矿和有机硫)、总有机碳(TOC)和孔隙水中SO42-,甲烷浓度进行了测定,并且利用稳态扩散模型计算其中2个站位(QA-9和QA-14)硫酸盐还原通量[1.74和1.14 mmol/(m2.d)]和甲烷厌氧氧化通量[0.34和0.29 mmol/(m2.d)]。研究结果表明由于潮间带沉积物受到SO42-供给的限制,因此位于潮间带的QA-11站位硫酸盐还原带较浅(约16 cm);在潮下带的QA-9和QA-14站位,随离海岸距离和水深的增加,硫酸盐还原通量呈现减小的趋势,并且硫酸还原逐渐受到可利用活性有机质的限制;甲烷厌氧氧化对硫酸盐还原的贡献表现出增加的趋势,由19.2%增加至25.5%。三个站位沉积物中按不同形态还原硫含量由大到小列出,它们是有机硫(OS)、黄铁矿(DS)、酸可挥发性硫(AVS)。沉积物中AVS的空间分布与硫酸盐还原通量有正相关性。QA-11和QA-14站位的黄铁矿与AVS硫的含量比值大于3,分别为7.9和3.6,表明两个站位的黄铁矿形成可能受硫酸盐还原作用的控制;QA-9站位黄铁矿与AVS硫的含量比值为2.2,暗示AVS向黄铁矿转化受到可利用活性铁的限制。     

湛江湾沉积物中酸可挥发性硫和重金属含量分布及重金属生态风险评价

测定了湛江湾海域20个站位表层沉积物中的酸可挥发性硫（AVS）、同步浸提重金属（SEM）、TOC含量和Eh值,对AVS、SEM含量的平面分布及AVS与SEM、TOC含量、Eh值的相互关系进行了分析.结果表明：该海域表层沉积物中AVS含量范围为0.004～0.547μmol/g,平均值为0.155μmol/g,SEM含量范围为2.10～4.27μmol/g,平均值为3.32μmol/g,相对其他海域湛江湾海域沉积物表现出AVS含量较低,SEM含量较高的特征.AVS与SEM含量平面分布较一致,湾顶的含量都较高,含量均值分别为0.361和3.52μmol/g,特呈岛以南到湾口呈逐渐减小的明显趋势.调查海域沉积物AVS与TOC含量呈显著正相关,与Eh值呈显著负相关,说明高有机质含量、低氧化还原电位沉积环境有利于AVS的生成.20个站位CSEM5-CAVS的差值均为0〈（CSEM5-CAVS）〈5,说明该海域可能存在重金属的中等毒性生态风险.     

冷扩散法提取沉积物中的酸可溶硫化物及其在中国边缘海区的应用

为了快速而有效地对中国边缘海区沉积物中的酸可溶硫化物(AVS)进行研究,冷扩散法被引入。用冷扩散法提取不同体积硫化物溶液中的AVS,所得到的AVS含量与所加溶液体积的相关性较好,说明此方法具有较好的提取效果。在中国边缘海不同典型海域的浅表层沉积物中,利用冷扩散法对AVS进行了分析:胶州湾李村河口AVS的浓度在0.4~120.1μmol/g之间;南黄海西北部陆架在0~11.1μmol/g之间;南海北部陆坡一柱状样沉积物中多数样品<1μmol/g。结果显示不同典型海域沉积物中AVS的分布差别较大,符合不同环境沉积物中AVS含量的一般规律。因此冷扩散法作为一种有效的AVS提取方法,值得在研究中使用与推广。     

品清湖沉积物酸可挥发性硫化物与重金属生物毒效性研究

测定了广东汕尾品清湖海域7个站位表层沉积物样品的酸可挥发性硫化物(AVS)和同步浸提重金属(SEM)质量摩尔浓度,对AVS、SEM及其比值以及分布进行了分析。结果表明,该海域表层沉积物AVS质量摩尔浓度范围为0.315～1.635μmol.g-1;SEM质量摩尔浓度分布范围为1.332～2.424μmol.g-1。通过分析,品清湖表层沉积物中Cu和Pb的生物有效性较高,对底栖生物存在潜在的毒性效应,其它单个重金属不会对底栖生物产生毒性效应。     

东、黄海沉积物中叶绿素的分析

研究了 2 0 0 0年 1 0月和 2 0 0 1年 5月东、黄海航次所采集的沉积物中叶绿素 a及其降解产物脱镁叶绿酸的含量与分布 ,比较了沉积物样品在不同氧化还原条件下培养后的叶绿素 a含量的变化。结果表明 ,整个东、黄海表层沉积物中叶绿素 a的含量是以长江口附近的 E4站含量最高 ,1 0月份为 2 .4 8μg/ g,5月份为 3.0 1μg/ g;对各站位 ,随深度增加叶绿素 a和脱镁叶绿酸的含量呈递减趋势 ,到一定深度含量不再变化 ;个别站位叶绿素 a和脱镁叶绿酸的含量在随深度增加而降低的过程中产生了小的突跃 ,可能是由于生物扰动和环境变化引起的 ;脱镁叶绿酸作为叶绿素 a的主要降解产物随深度增加成为叶绿素存在的主要形式 ;充空气和氮气培养均能增加表层沉积物中叶绿素 a的含量 ;比较了 2 0 0 0年 1 0月份沉积物中叶绿素 a与上层水柱中叶绿素 a的相对含量 ,就 5个站位的平均值而言 ,沉积物中的叶绿素占上层水柱中叶绿素的 36 .9% ,而长江口附近的 E4站沉积物中叶绿素的相对含量为 1 1 1 .1 % ,说明这部分含量是不容忽略的     

烟台夹河口外柱状沉积物还原性无机硫、活性铁的变化特征及其相互关系

海洋沉积物中还原性无机硫和活性铁的地球化学过程与沉积物环境质量演变密切相关。本研究利用改进的冷扩散法和盐酸萃取法分别对烟台夹河口北部海域深约4 m的柱状沉积物中的酸性可挥发硫(AVS)、黄铁矿硫(CRS)、元素硫(ES)和活性铁(FeⅡ和FeⅢ)进行了测定,并从地球化学机理方面探讨了硫与铁的分布特征及其耦合机制。结果表明,烟台夹河口北部近海深层柱状沉积物中还原性无机硫以CRS为主,其次是AVS和ES,其中AVS含量垂向分布较均匀,而CRS和ES含量在垂向上呈表层和底层高,中间层低的趋势;活性铁以Fe(Ⅱ)为主,其随深度增加而增加,Fe(Ⅲ)随深度逐渐降低,大部分Fe(Ⅲ)被还原为溶解态的Fe(Ⅱ),并且与硫酸盐还原产生的H_2S相结合生成CRS和ES,导致CRS和ES在柱状沉积物底部积累;同时研究表明,较低的硫化度和矿化度,活性铁不是还原性无机硫累积的限制因子。     

洋山海洋倾倒区倾倒前后沉积物中酸可挥发性硫化物与重金属的比较分析

为了更清楚认识洋山海洋倾倒区海域沉积物的污染状况,测定了该海域倾倒前后表层沉积物中酸可挥发性硫化物(AVS)、酸可提取重金属(SEM)的含量,并对AVS、ΣSEM及ΣSEM-AVS差值的平面分布进行了分析。结果表明,该倾倒区及周边海域倾倒前、中、后表层沉积物中AVS含量分别为0.55~2.62,0.83~1.65和0.51~1.23 μmol·g^-1,倾倒后AVS含量呈下降态势,倾倒区AVS含量高于周边海域;ΣSEM倾倒前、中、后平均含量分别为2.80,2.79和2.60 μmol·g^-1,倾倒后ΣSEM含量略呈下降态势,往倾倒区方向富集;从单个重金属对ΣSEM的贡献率来看,Zn＞Cr＞Cu＞Pb＞Cd,SEM_Zn基本在35％以上,SEM_Cr基本在20％以上,而SEM_Cd均在1％以下,ΣSEM分布形态主要受Zn和Cr的控制;ΣSEM-AVS差值均大于0,且在倾倒区其ΣSEM-AVS值低于周边海域,说明倾倒区海域沉积物中重金属对生物可能有一定毒性。     

东、黄海柱状沉积物中有机磷与无机磷的含量与分布研究

研究了东、黄海海域典型站位柱状沉积物中总磷(TP)、无机磷(IP)及有机磷(OP)的含量及其分布特征.东海、黄海海域3种形态磷的浓度范围分别如下:东海:TP 13.73～19.85 μmol·g~(-1),IP 11.39～16.03 μmol·g~(-1)和OP 2.11～3.81 μmol·g~(-1);黄海:TP 14.44～18.33 μmol·g~(-1);IP 11.79～15.88 μmol·g~(-1)和OP 2.45～2.65 μmol·g~(-1).两海区沉积物中IP/TP和OP/TP变化范围分别为79%～88%和12%～21%.IP是研究海域沉积物中磷的主要存在形式,陆源输入为影响沉积物磷浓度的主要因素.地处长江口附近的E4站和东海中部海区的E6站分别为所有调查站位中各形态磷浓度的最高和最低者.不同海区柱状沉积物中各形态磷浓度的垂直分布特点不同.其分布特征在一定程度上反映了相应历史时段该站位营养盐输入水平、自然条件和人类活动的重大变化.     

Sediment transport in the Yellow Sea and East China Sea

Eight survey cruises in different seasons have been conducted in the Yellow Sea (YS) and East China Sea (ECS) during the period from 2000 to 2008. Suspended sediment concentration (SSC) and hydrological data were collected during each cruise. Data analysis showed that total suspended sediment mass was approximately 0.18 × 10⁹ tons in the surveyed area during spring and autumn seasons. Highly turbid waters were found in the shallow waters between the Subei coast, the Changjiang estuary and the Zhejiang coast with seasonal variations.     

黄东海表层沉积物中磷的赋存形态和分布特征及其对生态系统的潜在影响

For better understanding the phosphorus(P) cycle and its impacts on one of the most important fishing grounds and pressures on the marine ecosystem in the Yellow Sea(YS) and East China Sea(ECS), it is essential to distinguish the contents of different P speciation in sediments and have the knowledge of its distribution and bioavailability. In this study, the modified SEDEX procedure was employed to quantify the different forms of P in sediments. The contents of phosphorus fractions in surface sediments were 0.20–0.89 μmol/g for exchangeable-P(Exch-P), 0.37–2.86 μmol/g for Fe-bound P(Fe-P), 0.61–3.07 μmol/g for authigenic Ca-P(ACa-P), 6.39–13.73μmol/g for detrital-P(DAP) and 0.54–10.06 μmol/g for organic P(OP). The distribution of Exch-P, Fe-P and OP seemed to be similar. The concentrations of Exch-P, Fe-P and OP were slightly higher in the Yellow Sea than that in the East China Sea, and low concentrations could be observed in the middle part of the ECS and southwest off Cheju Island. The distribution of ACa-P was different from those of Exch-P, Fe-P and OP. DAP was the major fraction of sedimentary P in the research region. The sum of Exch-P, Fe-P and OP may be thought to be potentially bioavailable P in the research region. The percentage of bioavailable P in TP ranged from 13% to 61%. Bioavailable P burial flux that appeared regional differences was affected by sedimentation rates, porosity and bioavailable P content, and the distribution of bioavailable P burial flux were almost the same as that of TP burial flux.     

黄、东海海域溶解无解机砷分布特征与化学形态

Distribution and chemical speciation of dissolved inorganic arsenic were examined in Yellow Sea and East China Sea. Results demonstrated that: (1) both As(III) and As(V) were detected, with As(V) domin...     

南黄海和中国东海中挥发性卤代烃的分布与海气通量

Distributions and sea-to-air fluxes of five kinds of volatile halocarbons(VHCs) were studied in the southern Yellow Sea(SYS) and the East China Sea(ECS) in November 2007. The results showed that the concentrations of 1,1,1-trichloroethane(C2H3Cl3), 1,1-dichloroethene(C2H2Cl2), 1,1,2-trichloroethene(C2HCl3), trichloromethane(CHCl3) and tetrachloromethane(CCl4) in the surface water were 0.31–4.81, 2.75–21.3, 1.21–17.1, 5.02–233 and 0.045–4.47 pmol/L, respectively, with the average values of 1.89, 12.20, 6.93, 60.90 and 0.33 pmol/L. On the whole, the horizontal distributions of C2H3Cl3, C2H2Cl2 and CCl4 were affected mainly by anthropogenic activities, while C2HCl3 and CHCl3 were influenced by biological factors as well as anthropogenic activities. In the study area, the concentrations of VHCs(except C2HCl3) exhibited a decreasing trend from inshore to offshore sites, with the higher values occurring in the coastal waters. The sea-to-air fluxes of C2H3Cl3, C2HCl3, CHCl3 and CCl4 were calculated to be-56.00–(-5.68),-7.31–123.42, 148.00–1 309.31 and-83.32–(-1.53) nmol/(m2·d), respectively, with the average values of-6.77, 17.14, 183.38 and-21.27 nmol/(m2·d). Our data showed that the SYS and ECS in autumn was a sink for C2H3Cl3 and CCl4, while it was a source for C2HCl3 and CHCl3 in the atmosphere.     

东、黄海沉积物-水界面营养盐交换速率的研究

2000年10月和2001年5月随“东方红2号”考察船在东、黄海进行考察,在A2、E2、E4、E5、E65个站位作了培养实验,研究沉积物-水界面在氧化和还原条件下的交换通量。在东海海域,NO3-、PO43-、总磷(TDP)由水向沉积物中扩散,NH4 、SiO32-由沉积物向水中扩散,NO3-、TDP、NH4 在还原条件下的交换通量大于氧化条件下的交换通量,PO43-、SiO32-在氧化还原条件下的交换通量基本一致。在黄海海域,两站位各溶解态营养盐的迁移方向有较大差异。在距离陆地较近的海域,各溶解态营养盐多由水中向沉积物中扩散,且距离陆地越近,交换通量越大。在东、黄海海域,沉积物释放的SiO32-对初级生产力的贡献分别为13%、10%~18%,与河流输送和大气沉降相比,沉积物对黄海、东海SiO32-的贡献分别占90%、86%,说明沉积物是SiO32-的源。而在整个东、黄海海域,对于溶解无机氮(DIN)和PO43-来说,它们的交换通量为负值,即沉积物从水体中吸附溶解无机氮和磷,说明沉积物是DIN和PO43-的汇。     

中国东部边缘海冬季硅酸盐的分布特征及主要来源

利用2007年1～2月的调查资料,分析讨论了中国东部陆架边缘海(南黄海、东海)冬季硅酸盐的分布特征及其主要影响因素。结果表明:近岸海域硅酸盐的高值区位于受长江冲淡水影响的区域;东海的硅酸盐浓度高于南黄海。长江冲淡水和黑潮水是影响东海和南黄海硅酸盐分布的主要因素。黑潮中层水是东海陆架区硅酸盐的主要来源。     

冬季黄东海溶解有机碳的分布特征

于2007-01-02对黄东海溶解有机碳(DOC)进行采样并用高温催化氧化法进行测定,分析了其质量浓度和平面分布特征。结果表明,DOC的质量浓度范围为0.440～2.491mg/L,平均质量浓度为(0.967±0.284)mg/L;DOC的平面分布呈现近岸高外海低的特征,近岸高值主要集中在长江口以南海域,主要受陆源输入的影响;外海DOC高值区主要集中在28°N以南,126°E以西的海域,来源于浮游植物的初级生产;东海东南部为DOC的低值区,主要受贫营养的黑潮水控制。垂直方向上,DOC由表到底变化较小,表层和10m层受生物活动影响质量浓度相对较高,底层高值主要来自于沉积物再悬浮的作用。     

夏季黄东海颗粒有机碳的分布特征

根据2006年6～7月对黄东海大面调查的资料,分析研究了黄东海颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)的浓度和分布特征。结果表明,夏季黄东海POC的浓度范围是6.07～2 204.17μg.L-1,平均浓度为147.15μg.L-1。POC整体上呈现近岸浓度较高、远岸浓度较低,北部浓度较高,南部浓较低的分布特点;在长江口外及浙江近岸海区存在POC的高值区,特别是长江口外,表层和底层POC浓度很高,这主要是受到长江陆源输入的重要影响。在垂直分布上,南黄海区POC的浓度分布整体上呈现上层水体浓度较低,下层水体浓度较高的特点,这主要是受底质再悬浮的影响。而东海区呈现近岸POC浓度较高,离岸POC浓度较低的特点,这主要是受长江冲淡水输入的影响。     

黄、东海春季和秋季微型浮游动物对浮游植物的摄食压力

2000年秋季(10月21日-11月7日)和2001年春季(4月30日-5月15日)用稀释培养法在黄海和东海测定了微型浮游动物对浮游植物的摄食,结果表明:(1)秋季表层浮游植物叶绿素α(Chl α)的内禀生长率为0.40～0.59 d<'-1>,微型浮游动物对Chl α的摄食率为0.21～0.63 d<'-1>,对Ch...