二甲基硫的海洋化学研究

二甲基硫（ＤＭＳ） 是海洋排放到大气中的最主要的生源硫化物。作者综述了ＤＭＳ在海洋中的分布特征、影响ＤＭＳ转化的因素、ＤＭＳ的海空扩散及其对环境的影响等。ＤＭＳ在海洋中存在很大程度的时空变化,这一变化不仅与海洋初级生产力水平有关,而且还与浮游植物的种类组成密切相关。微生物的降解、光化学的氧化以及海空扩散是ＤＭＳ在海洋中迁移变化的三个最重要的途径。ＤＭＳ的海－ 空扩散也存在较大的时空变化。ＤＭＳ的释放会对全球的气候变化和酸雨的形成产生重要的影响。本文同时就国内外的研究现状和今后的研究方向进行了分析和总结。     

以黑海和锡瓦什湖为例探讨细菌还原作用时硫酸盐氧、硫同位素的形成特点

已知不同年代蒸发岩中δ１８Ｏ和δ３４Ｓ变化的综合资料被很多学者广泛应用于重建硫循环时的变化特征。但是 ,虽说硫同位素的分异过程 ,其中包括硫酸盐的细菌还原作用分异现象已被研究得相当完善 ,而对氧同位素来说就不能肯定这一点。硫同位素在外生条件下的主要分异过程为硫酸盐的细菌还原作用 :新形成的硫化氢贫 ３４Ｓ ,而残留的硫酸盐则富含同位素 ３４Ｓ ,并且同位素的分异系数随着硫酸盐还原速度的减小而增加。同位素 ３４Ｓ在残留硫酸盐的堆积程度从属于还原速度和残留硫酸盐的份额并可按已知的列莱依（Репей）公式计算。在很…     

硫代甜菜碱(DMSP)对大气环境的影响及其对水产动物营养的促进作用

一种二甲基硫化合物硫代甜菜碱（DMSP）成为环境科学和水产科学共同关注的热点之一。研究表明，DMSP是海洋植物产生的渗透调节物质，大量存在于海藻和盐生高等植物体内。含有DMSP的生物体死亡之后，DMSP被海洋细菌的二甲硫醚生成酶降解，生成二甲硫醚（DMS）和丙烯酸。DMS从海洋水面逾出，进入大气形成酸雨；由于DMS能形成云，所以有降低温室效应的作用。DMSP本身则对哺乳动物、禽类及水产动物（鱼和虾）的营养代谢有促进作用。酶学研究表明，动物肝脏中的两种硫甲基转移酶能把DMSP分子中硫原子上的甲基转换出来，提供给机体代谢所需。作为海洋植物渗透调节物质的主要成分，DMSP来源于植物体内的蛋氨酸。研究DMSP的生成变化规律，对进一步了解海洋气候和开发使用新的水产动物饲料添加剂有重要价值。     

近200ka来赤道大西洋的二甲硫产量变化

按照Ｇａｉａ理论,浮游植物可能是阻止地球气候达到极限的生物地球化学反馈圈中的主要成分。１９８７年,Ｃｈａｒｓｌｏｎ等提出从浮游植物释放到大洋表层水的二甲硫（ＤＭＳ）是海洋对流层中硫酸盐气溶胶和云凝聚中心的主要来源。因此,由于强日射和高温时期的ＤＭＳ产量提高,ＤＭＳ的释放提供了潜在的全球气候调节机制。硫酸盐气溶胶是仅次于温室气体对大气辐射产生影响的第二个最大的调节机制。尤其在北半球,人为的硫化合物强烈地影响了气溶胶水平,但是ＤＭＳ是开放大洋气溶胶颗粒的主要天然发生器。海洋气溶胶通过直接散布和吸收辐射以及…     

渤海潮混合数值模拟——Ⅲ.渤海污染物潮扩散的数值计算

长期以来,人们直接或间接地把海洋作为处理废物的垃圾箱,大量的污染物质直接或间接地注入海洋,使海洋受到污染,致使水产资源遭到破坏,影响人体健康。 渤海为我国内陆海湾。在渤海周围,每年都有大量的工业、农业和民用污染物被排放到海湾内。研究排放到渤海污染物的分布规律是制定排放措施的依据之一,也是开展环境质量评价和预报的重要手段。因此,研究渤海污染物扩散分布规律,对保护海洋环境非     

硫酸盐还原菌对海水状态和碳钢腐蚀行为的影响

采用溶液环境参数和电极电化学参数测量技术研究了海水中硫酸盐还原菌生长和衰亡过程对溶液状态和D36碳钢腐蚀过程的影响。结果表明,硫酸盐还原菌通过新陈代谢作用把溶液中的硫酸盐转化为硫离子而增大了氧化还原电位和酸度,并导致D36钢的腐蚀电位负移和腐蚀速度增加。极化曲线和电化学阻抗谱证实,虽然金属腐蚀过程在上述过程中并未发生机理性变化,但阳极过程和部分阴极过程的加速是腐蚀速度增加的主要原因。上述结果同时表明．硫酸盐还原菌本身和新陈代谢中间体并未直接参与腐蚀过程,主要是通过产生的硫离子改变溶液状态来加速腐蚀过程的。     

墨西哥湾北部富甲烷岩心SMI上的甲烷氧化作用

在富甲烷和含天然气水合物的海洋沉积物中,硫酸盐-甲烷界面（SMI）正逐步为大家所认识,被看作一个基本的生物地球化学氧化还原作用边界。SMI之上沉积物富硫酸盐,其下贫硫酸盐和富甲烷。SMI是一个很薄的带,甲烷的厌氧氧化作用是通过甲烷氧化作用完成的。在甲烷氧化作用过程中,甲烷和硫酸盐被消耗,形成溶解无机碳（DIC）和硫化氢（HS^-）,反应式如下：     

影响海水中二甲基硫分布的生物因素

二甲基硫(ＤＭＳ)是海水中有机硫化物的重要组成部分,也是参与硫的生物地球化学循环的重要物质,其海空通量约为０．６×１０１２～１．６×１０１２ｍｏｌ／ａ,占海洋中硫释放量的５５%～８０%。对ＤＭＳ在海水中的浓度及分布进行分析,是评价其在全球硫循环中所起作用的重要基础。为此,国际上已有不少学者对ＤＭＳ的来源、分布、海空通量进行了较系统的研究工作。由于充分认识到ＤＭＳ在全球海洋痕量气体的排放中占有举足轻重的地位,并对全球气候变化和酸雨的形成产生重大影响,有关ＤＭＳ的浓度与分布、通量与循环的研究已成为当今国际…     

海水中二甲基硫的光化学氧化研究

二甲基硫(DMS)是海洋中最重要的挥发性生源硫化物,其在大气中的氧化产物会对全球气候变化和酸雨的形成产生重要影响。海水中DMS的光化学氧化,作为一个重要的去除途径,是控制海水中DMS浓度的重要因素。这个复杂的动态过程会受到光照、深度、海水中的溶解无机和有机物这些物理、化学因素的影响。根据光化学降解在DMS的全球生物地球化学循环中的重要作用,作者综述了国际海洋科学工作者近20年来在海水中DMS光化学研究方面的最新进展。     

海洋中生源活性气体的来源与迁移转化

海洋生源活性气体主要包括二甲基硫（DMS）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）、一氧化碳（CO）、挥发性卤代烃（VHCs）和非甲烷烃（NMHCs）等。它们通过海-气交换进入大气,不仅在全球碳、氮和硫循环中发挥关键作用,而且会直接或间接地对环境和气候变化产生重要影响。海洋释放的活性气体一类属于温室效应气体（CH₄、N₂O、VHCs和CO等）,另一类会在大气中发生化学反应,控制着大气氧化平衡和臭氧浓度（VHCs和NMHCs）。而DMS属于负温室效应气体,其在大气中被快速氧化形成硫酸盐气溶胶,进而对云的形成和辐射强迫产生重要影响。本文综述了国内外海洋生源活性气体的研究现状,着重介绍了DMS、CH₄和N₂O的来源、迁移转化、海-气通量及其影响机制,并指明了该领域存在的科学问题及今后的研究方向。     

海水中痕量苯系物的气相色谱测定的研究

随着工农业生产的发展,石油及其各种产品已广泛地应用于国民经济各个领域。就海洋而言,由于海上石油的开发、运输及工业污水的排放等,石油对海洋的污染日趋严重。海水中具有较大生物毒性的苯系物含量日益增加,在近岸海区尤为显著。这对海洋生物生长及其活动造成了严重的影响。因此,能否准确地测定海上石油污染物之一的苯系物,这对了解石油在海洋环境中迁移转化是非常必要的。本文是我们用气相色谱法研究海洋石油污染物的继续。     

海洋浮游生态系统中DMSP的来源及在食物链中的传递和转化研究进展

β-二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)是一种在海洋中普遍存在的重要生源有机硫化物,其降解产物二甲基硫(DMS)挥发到大气中会形成云凝结核,进而对大气温度产生负反馈效应。DMSP主要由浮游植物和部分细菌生物合成,在浮游食物链和微食物环中进行传递和转化,并进一步通过食物网进入更高营养级。浮游生物是驱动全球碳、硫循环的关键环节,在DMSP生物地球化学循环中的作用越来越受到人们的重视。本文针对DMSP的来源、归宿及在浮游食物链中的传递和转移等方面进行综述,介绍了浮游食物链和微食物环在DMSP传递、转化中的作用。DMSP在海洋食物链中仍有不少传递和降解途径为研究空白,今后应针对目前的研究不足深入开展DMSP的产生、传递和转化机制研究,进一步完善DMSP的生物地球化学循环机制。     

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。     

海洋酸化对碳、氮和硫循环的影响

工业革命以来,大气CO_2浓度呈现快速增加的趋势,随之而来的问题是海洋酸化的程度越来越明显。与工业革命前相比,目前海洋表层海水pH降低了0.1个单位,到本世纪末估计会降低0.4个pH单位。本文综述了海洋酸化对碳、氮和硫循环的影响,包括碳循环中的溶解度泵、碳酸盐泵、软组织泵和微型生物碳泵,海洋酸化对氮循环中氮的固定、硝化作用、反硝化作用、N_2O的产生的影响,海洋酸化与硫循环中二甲基硫(DMS)的产生及其与食物网结构之间的关系。海洋酸化无论是以直接或间接方式均会在一定程度上对碳、氮和硫的生物地球化学循环产生影响,最终改变海洋系统的结构与功能。在自然界中,海洋酸化不是一个独立的过程,而是与其他物理、化学、生物变化因素相偶联共同作用于碳、氮和硫的生物地球化学循环。     

埕东泡沫复合驱HPAM溶液黏度影响因素及对策研究

在油田现场复合体系的注入过程中,用回注污水配制的聚合物溶液黏度逐步下降至1～5 mPa.s,影响了现场试验效果。通过研究污水水质状况、腐蚀性、现场使用的各种化学剂以及泡沫驱体系引入的各因素对聚合物溶液黏度的影响,确定了聚合物黏度下降的主要因素,即污水中含有硫化氢（负二价硫）是造成井口注聚黏度低的主要原因。分析认为,负二价硫的来源主要是由于泡沫剂在硫酸盐还原菌的作用下转化产生的。根据聚合物黏度变化规律和降解机理,开展了聚合物黏度保留措施研究,并开展了聚合物降解抑制剂和氧化脱硫技术的现场试验。现场试验结果表明,配注聚合物溶液黏度可保持在15 mPa.s以上,增黏效果明显,对于注聚驱提高注入质量和效果具有指导意义。     

海洋沉积物中有机碳的通量对磁性化石形态的控制

在喜氧到硫酸盐还原条件下的许多环境中,包括海洋和湖泊沉积物以及陆地土壤中都已发现磁性细菌。在晶胞中,磁性细菌形成了磁铁矿（Ｆｅ３Ｏ４）或硫复铁矿（Ｆｅ３Ｓ４）的晶体链,生物学控制的晶体大小,相当于单磁畴,磁铁矿晶体的单磁畴大小范围约为３０～２００ｎｍ...     

海水对现代海底热液烟囱体中硫同位素演化的影响

在现代海底热液烟囱体的研究中,涉及硫同位素的讨论较多,主要是因为(1)海底热液活动形成的多为硫化物、硫酸盐等矿物,对于硫同位素的研究能提供很好的素材;(2)硫同位素的研究可以探讨物源,包括海水中硫酸盐对烟囱体形成的贡献以及烟囱体的形成机制等问题[1]。但是,目前对于硫同     

海洋硫酸盐还原菌及其活动的经济重要性

文章论述了海洋硫酸盐还原菌的分类学、生态学、生化学和方法学等方面的一些问题。讨论了硫酸盐还原作用、微生物腐蚀作用及防腐措施。阐述了它们在海洋工程建设、水产养殖事业中的作用和地位。分析了我国这一领域的研究现状。指出了进一步开展这一工作的关键问题及深入研究海洋硫酸盐还原菌的必要性将越来越被人们所认识。     

俄罗斯核动力船只与生态环境

90年代初,人们开始极大的关注由酸雨、各种化学物质的排放(从杀虫剂、重金属到海洋和陆地上石油排放)对环境造成有害影响而引起的生态体系恶化。这些因素中的每一种都是人类造成的,尤其是最近几年。而生物圈到目前为止仍没有成功发展和完善防患这种影响的自我保护机制。由于核爆炸实验和核能运用领域事故造成的后果,特别是切尔诺贝利核事故引起的放射性环境污染问题引起了国际社会深深的忧虑。     

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。