西北太平洋公海秋刀鱼碳、氮稳定同位素特征研究

秋刀鱼(Cololabis saira)广泛分布于西北太平洋海域,是我国重要的大洋性远洋作业对象之一。为研究秋刀鱼摄食以及营养生态位特征,基于2018年7～11月西北太平洋公海采集的秋刀鱼样本,分析了秋刀鱼肌肉样本的碳、氮稳定同位素特征。结果表明:(1)样本碳稳定同位素(δ¹³C)值范围在-24.60‰～-20.69‰之间,氮稳定同位素(δ¹⁵N)值范围在6.49‰～11.11‰之间,以桡足类作为基线生物,营养级范围在2.44～3.71之间。(2)雌雄样本间δ¹³C值、δ¹⁵N值、营养级均不存在显著性差异(P>0.05);雄性样本核心生态位(SEAc)和总生态位(TA)均高于雌性。(3)广义相加模型(Generalized Additive Model,GAM)显示,δ¹³C值、δ¹⁵N值和营养级值均随体长增加而增大(P<0.05);251～260 mm体长组间的SEAc高于其他体长组;聚类分析结果表明,体长小于280 mm和大于280 mm的...     

秋季涠洲岛珊瑚礁主要鱼类营养关系的初步研究

本研究利用碳、氮稳定同位素（δ¹³C、δ¹⁵N）技术,估算了秋季涠洲岛珊瑚礁主要鱼类的营养级（TL）和主要碳源,结合6个群落营养结构量化指标,初步分析秋季涠洲岛珊瑚礁主要鱼类的营养关系。结果表明,不同鱼类之间的δ¹³C和δ¹⁵N值差异显著（p < 0.01）,其中,δ¹³C值介于−18.3‰～−15.4‰,δ¹⁵N值介于12.9‰～16.3‰。鱼类TL介于2.5～3.4,平均TL为3.0 ± 0.8,显示涠洲岛的鱼类以肉食性为主。涠洲岛鱼类的有机碳源比较复杂,但大型海藻和底栖微藻是驱动鱼类食物网的关键碳源。鱼类群落的食源多样性水平和营养级长度（CR和NR）分别为2.35和3.09。凸多边形总面积（TA）、平均离心距离（CD）、平均最近相邻距离（MNND）和最近相邻距离的标准差（SDNND）分别为4.48、0.89、0.40和0.29,表明涠洲岛珊瑚礁鱼类群落的营养结构具有营养冗余程度较高,但食物链较短和营养多样性低等特征。以上结果表明,涠洲岛珊瑚礁生态系统食物网结构不完整,未来有必要开展适当的管控和修复措施恢复涠洲岛珊瑚礁生态系统的结构和功能。     

基于稳定同位素的枸杞岛海藻场鱼类群落营养结构特征

为了阐明枸杞岛近岸海域食物网结构,为岛礁近岸海藻场鱼类群落结构变化提供研究依据,应用碳、氮稳定同位素技术方法,分析评估了舟山枸杞岛近岸海藻场主要鱼类群落的营养结构特征及其季节变化。结果表明,海藻场茂盛期(春、夏季)主要鱼类的δ¹³C值范围为-20.4‰～-12.8‰,均值为-16.1‰,其δ¹⁵N值范围为4.1‰～10.4‰,均值为8.4‰;海藻场衰退期(秋、冬季)主要鱼类的δ¹³C值范围为-17.9‰～-14.4.‰,均值为-16.1‰,δ¹⁵N值范围为7.6‰-12.9‰,均值为9.7‰。钩虾和麦秆虫对褐菖鲉(Sebastiscus marmoratus)、大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)和斑头鱼(Agrammus agrammus)等海藻场定居种类的食源贡献率最大,浮游动物对黄姑鱼(Nibea albiflora)和皮氏叫姑鱼(Johnius belengerii)的等非藻场定居种类食源贡献最大;应用SIBER模型计算显示枸杞岛海藻场茂盛期的主要鱼类群落生态位空间、核心生态位...     

广东流沙湾5种贝类的δ~（13）C值和δ~（15）N值研究

广东流沙湾海水养殖业发达,尤其是贝类增养殖已成为当地的支柱产业.但近年来其养殖环境的恶化对贝类产品的安全输出造成了越来越严重的影响,利用稳定同位素技术研究贝类的新陈代谢过程可为贝类增养殖提供较先进的基础数据.本研究选取流沙湾的5种重要养殖贝类,对其肌肉组织、鳃、外套膜和内脏囊分别进行稳定碳、氮同位素测定分析.结果表明,贝类δ13C值的范围是-19.14‰～-15.11‰,δ15N值的范围是6.10‰～10.57‰.从大小、组织、种类三方面比较5种贝类的稳定碳氮同位素比值,可得出如下结论：同种贝类,大小不同,其δ13C、δ15N值大都随壳长、壳重的增大而减小,但翡翠贻贝（Pernaviridis）的δ13C值和墨西哥湾扇贝（Argopecten irradians concentricus）的δ15N值则相反,无论大、小组之间δ13C、δ15N值的变化是增大还是减小,幅度均不超过1.00‰;同种贝类,组织不同,其δ13C、δ15N的最小值均为内脏囊,δ13C的最大值不定,δ15N的最大值也是内脏囊;相同组织,不同贝类,其δ13C、δ15N值的大小排列顺序各不相同,无统一规律,但华贵栉孔扇贝（Chlamys nobilis）的δ13C值均小于墨西哥湾扇贝,而马氏珠母贝（Pinctada martensii）的δ15N值均小于企鹅珍珠贝（Pteria penguin）.由研究数据可推知流沙湾双壳贝类的物质与能量流动途径基本是由内脏囊到外套膜和鳃,最后到肌肉.     

TOC-IRMS联用在线高温氧化测定溶解有机碳稳定同位素组成的方法研究

本研究利用总有机碳分析仪联用稳定同位素质谱仪(TOC-IRMS)技术,探讨了高温氧化法测试水体中溶解有机碳(Dissolved Organic Carbon, DOC)含量及稳定碳同位素组成。根据溶解有机碳的组成特征,从氧化难易程度、分子结构等方面选取5种可溶于水的化合物：咖啡因、葡萄糖、邻苯二甲酸、乙酸钾和腐殖酸钠,配置成DOC溶液。通过改变溶液碳含量、氧化温度、通氧量大小,载气流速等参数,研究不同实验条件对DOC碳转化率及δ¹³C值的影响。TOC-IRMS在氧化温度850℃,通氧时长20 s(流速10 cm³/min),载气流速80 cm³/min的条件下,测得5种化合物不同浓度DOC溶液的平均碳转化率为95.69%～103.57%;δ¹³C值与标定参考值基本一致,差值范围为-0.82‰～0.55‰。在上述实验条件下,测得不同类型水样的DOC含量相对标准偏差小于3.7%,δ¹³C值的标准偏差小于0.2‰,结果表明TOC-IRMS联用在线高温氧化法测定不同类型水样的DOC含量...     

中太平洋富钴结壳中生物标志物、有机碳同位素地球化学及其古海洋环境意义

利用2003年大洋DY105-12,14航次在中太平洋海山获取的KXD28富钴结壳样品,采用气相色谱(GC)内标法对该结壳样品的分层样进行了可溶有机质(氯仿沥青“A”)及其族组成(饱和烃、芳烃、非烃)、正构烷烃、类异戊二烯烃的定量分析,并结合总有机碳(TOC)及有机碳同位素(δ¹³C)分析,探讨了结壳样品有机质来源及富钴结壳组成与生长环境之间的关系。结果表明:(1)富钴结壳中有机质生物母源主要为海洋生物和菌藻类,并混有少量陆源物质;有机碳同位素同样也指示了海洋水生生物碳同位素特征;(2)KXD28结壳从底层到最外层有机碳同位素发生了很大变化,结壳中有机碳同位素组成变化与结壳生长过程中的海洋环境气候相符合:富钴结壳生长前期δ¹³C组成由正变负,对应全球气候变冷,南极底层流向太平洋挺进;而富钴结壳生长后期δ¹³C逐渐偏正,与全球气候变暖和南极底层流萎缩相关联。     

中国北方沿海3种养殖扇贝碳、氮稳定同位素的组成特征

应用元素分析和稳定同位素质谱联用技术(EA-IRMS)对中国北方不同养殖地区的虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)、栉孔扇贝(Chlamys farreri)和海湾扇贝(Argopecten irradians)闭壳肌的碳、氮稳定同位素进行了测定,分析3种养殖扇贝的碳、氮稳定同位素组成特征。结果显示,青岛和獐子岛虾夷扇贝闭壳肌的?13C和?15N均差异性显著,长岛和旅顺栉孔扇贝闭壳肌的?15N差异性显著,莱州、牟平和旅顺海湾扇贝闭壳肌的?13C和?15N均差异性显著。闭壳肌的碳、氮稳定同位素组成能有效区分不同产地来源的3种养殖扇贝。     

胶州湾水体和表层沉积物营养环境现状及影响因素

为了解胶州湾水体和表层沉积物营养环境状况及其主要影响因素,于2019年8月在胶州湾30个站位点采集了海水和表层沉积物样品,并于2021年5月在胶州湾沿岸采集了18个站位点的水样,对水体溶解无机态营养盐浓度和组成以及表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷及生物硅含量和碳、氮稳定同位素(δ¹³C、δ¹⁵N)进行了分析。结果表明,胶州湾内水体和沿岸水体中溶解无机氮、溶解无机磷和溶解硅酸盐浓度空间分布相近,高值均位于湾东北部,主要受到河流输入和沿岸污水排放的影响,低值主要出现在湾中部和湾口处。结合近30年来的历史数据分析发现,胶州湾夏季营养盐浓度在1990-2008年期间呈持续上升的趋势,政府实施的污染物总量控制措施以及河流径流量下降使得2006年以来营养盐浓度呈现下降的趋势,该变化在空间上主要体现为大沽河氮、磷输入量的减少及其对应的湾西部营养盐高值的消失。胶州湾氮、磷营养盐输入的不平衡使得“磷限制”在2000年后逐渐加剧。胶州湾表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷含量高值均集中于东北部和东部沿岸,结合生物硅和水体营养盐含量分析显示,这主要是河流与排污输入及其...     

中街山列岛海域食物网结构初步研究及主要消费者潜在碳源分析

为了解中街山列岛的食物网结构特征,本研究于2020年7月在中街山列岛海域采集鱼类、虾蟹类、头足类、贝螺类和浮游动物等消费者样本,利用碳、氮稳定同位素技术,分析大型海藻、浮游植物、悬浮颗粒有机物（POM）和沉积物有机物（SOM）4种潜在碳源对消费者的贡献率以及中街山列岛海域的食物网结构和营养关系。结果表明：（1）碳源的δ¹³C值范围在−22.93‰～−9.73‰之间,δ¹⁵N值范围在1.72‰～7.68‰之间,消费者的δ¹³C值范围在−21.95‰～−12.55‰之间,δ¹⁵N值范围在4.13‰～12.92‰之间,不同碳源及不同消费者类群之间的碳、氮稳定同位素均有显著性差异（p<0.01）;（2）应用SIBER模型计算中街山列岛海域的营养结构指标,与其他海域的研究结果对比发现,该海域生态系统的食源多样性更加丰富,营养级长度和生态位总空间较高;（3）应用SIAR模型计算碳源贡献率,结果表明浮游植物和POM是该海域的重要碳源,平均贡献率为29.63%和28.72%;浮游植物对浮游动物的贡献率最大为80.58%,POM对鱼类的贡献率最大为79.74%;SOM对虾蟹类的贡献率最大为49.94%;大型海藻对消费者的碳源贡献率最低,平均为18.37%;（4）以浮游动物为基线生物计算得知主要消费者的平均营养级在1.58～3.63之间,营养层次为3级,各种类平均营养级由大到小依次为头足类（3.09）、鱼类（3.00）、虾蟹类（2.70）、贝螺类（1.82）,中街山列岛海域消费者以低、中级肉食性动物为主,杂食性和高级肉食性动物较少。本研究初步探明了中街山列岛生态系统食物网,为了解该生态系统营养结构奠定了基础,也为今后进一步研究该海域的生态营养动力学提供理论参考。     

阿塔卡马海沟表层水颗粒有机碳与微生物群落呼吸作用的时空变化研究

海沟是全球大洋体系的重要组成部分。研究这一极端环境的生物地球化学循环过程有助于我们进一步理解海洋的物质循环。前期研究发现,海沟表层水体的初级生产力(NPP)对海沟沉积物埋藏的有机碳性质具有重要影响,但是,颗粒有机碳(POC)在沉降过程中被微生物呼吸和降解的过程尚不清楚。因此,本研究利用2018年春"太阳号"阿塔卡马海沟(Atacama Trench)国际联合航次SO261所采集的表层水样品,测试其中POC浓度、C/N、δ¹³C、δ¹⁵N等参数,并结合0.2—0.8、0.8—3.0、>3.0μm三种粒径微生物群落呼吸(microbial community respiration,MCR)速率测试,探究其日变化模式及不同站位的空间变化模式,进而衡量微生物对POC的呼吸降解作用。结果表明,该海域表层水中对POC降解占主导作用的微生物类群粒径为0.8—3.0μm;24 h时间序列实验表明MCR随时间呈现"M"型曲线的双峰变化模式,且和C/N、δ¹³C、δ¹⁵N等参数变化趋势吻合,表明同一站位的呼吸速...     

2020年冬季大亚湾西南海域主要渔业生物碳氮稳定同位素研究

为了解大亚湾西南海域食物网的营养结构特征, 本研究于2020年1月份使用底拖网采集了该海域的渔业生物, 并分析了35种主要渔业生物的碳氮稳定同位素值。根据δ¹³C和δ¹⁵N值, 计算出该海域食物网6种营养结构的生态指标和主要渔业生物的营养级, 并绘制了连续营养谱。本次调查渔业生物主要为鱼类和虾蟹类, 鱼类的δ¹³C和δ¹⁵N值范围分别为-17.63‰ ~ -14.85‰和12.92‰~15.46‰, 平均值分别为-16.47‰和13.80‰; 虾蟹类的δ¹³C和δ¹⁵N值范围分别为-17.67‰ ~ -15.51‰和11.05‰~12.62‰, 平均值分别为-16.30‰和11.85‰。根据δ¹⁵N值, 用相加模型(trophic position by the additive model, TPA)和缩比模型(trophic position by the scaled model, TPS)分别计算了主要渔业生物的营养级, 结果显示两个模型计算的结果无显著性差异(P>0.1), 呈现鱼类平均营养级>虾蟹类的趋势。本研究发现大亚湾西南海域食物网初始食物来源较为单一, 存在食物链营养层级较少和长度不足, 食物网营养级多样性较低和营养结构冗余程度高的现象。与30多年前相比, 大亚湾近年高营养级生物量减少, 食物网结构由复杂趋向简单化, 生态系统稳定性较差。本研究结果不仅为了解大亚湾食物网结构组成提供了基础资料, 也为保护大亚湾渔业资源, 维持生态系统结构的稳定性提供参考依据。     

九龙江口潮滩表层沉积物有机质的分布、来源及沉积环境指示意义

本研究旨在揭示九龙江口潮滩有机质含量及其来源的时空分异规律,寻找有效识别潮滩沉积环境的有机碳指标,以便更好地将有机碳应用于河口沉积微相识别和古环境研究。在九龙江口潮滩不同地貌单元,于夏季和冬季采集41个表层沉积物,进行粒度、总有机碳（TOC）、总氮（TN）和稳定碳同位素（δ¹³C）测试。结果显示：从高潮滩至低潮滩,沉积物粒度逐渐变粗,TOC、TN和C/N变小,δ¹³C值偏正。高潮滩有机质来源以陆源和红树林贡献为主,中潮滩以海源和互花米草贡献为主,低潮滩以海源贡献为主。九龙江口潮滩有机质的分布和来源受控于河口陆海相互作用的季节变化、潮滩沉积动力分异和潮滩植被分布。高潮滩与中–低潮滩之间,TOC存在显著性差异,TN、δ¹³C存在极显著性差异,因此参数组合TOC、TN和δ¹³C可作为高潮滩与中–低潮滩的有效判别指标。     

不同蛋白源对军曹鱼幼鱼碳、氮稳定同位素分馏的影响

为研究饲料中不同蛋白源对军曹鱼幼鱼碳、氮稳定同位素分馏的影响,配制3种等氮等能饲料。D1以鱼粉为蛋白源,D2和D3饲料中分别以啤酒酵母和玉米蛋白替代10%的鱼粉蛋白,投喂幼鱼24d。结果表明,啤酒酵母和玉米蛋白替代10%的鱼粉蛋白后,幼鱼的体质量增加率显著下降。随养殖时间的延长,所有处理组幼鱼的碳稳定同位素比率δ13C逐渐上升而氮稳定同位素比率δ15N逐渐下降;虽然全鱼和肌肉δ15N的变化速度存在差异,但各饲料组全鱼和肌肉的δ13C和δ15N都在24d后与饲料达到平衡。当饲料中10%的鱼粉蛋白被啤酒酵母和玉米蛋白替代之后,幼鱼肌肉和全鱼样品与饲料相比的碳同位素富集Δ13C值下降,而氮同位素富集Δ15N值则上升。其中全鱼Δ13C从4.19‰分别下降到3.94‰和3.63‰,肌肉Δ13C从4.46‰分别下降到3.98‰和3.67‰;全鱼Δ15N从0.18‰分别增加到0.88‰和0.94‰,肌肉Δ15N从0.18‰分别增加到0.74‰和0.87‰。军曹鱼在摄食3种不同蛋白源饲料时,其全鱼和肌肉的Δ13C和Δ15N的变化趋势相似,但全鱼δ15N的变化速度慢于肌肉。据此可推断,肌肉可在生态学营养级研究(长时间尺度)中代表军曹鱼的碳、氮同位素特征;但在代谢生理学研究中(短时间尺度),肌肉就无法准确反映军曹鱼全鱼的δ15N变化过程。     

渤海及北黄海河流悬浮颗粒碳氮同位素时空分布及源解析

选择流入渤海和北黄海的36条主要河流为研究对象,对比了平水期、丰水期和枯水期水体中悬浮颗粒物和河流表层沉积物的碳和氮稳定同位素的地球化学特征,并对颗粒物有机质碳和氮来源进行分析。结果表明,水体悬浮有机质碳同位素总体上表现为δ13C平水期δ13C丰水期δ13C枯水期的特点,δ15N值呈δ15N丰水期δ15N平水期δ15N枯水期的特点。渤海和北黄海的主要入海河流悬浮颗粒物有机质的来源具有明显的季节性差异,悬浮颗粒有机质碳平水期(春秋季)来源以C3植物、土壤有机质和水生藻类为主,丰水期(夏季)碳的各来源中浮游植物的贡献率明显增大,枯水期(冬季)则表现为陆源C3植物分解和水源性有机质的混合来源;悬浮颗粒态氮的来源与季节性降水量、生活污水、合成化肥及河流内源性水生植物密切相关。     

夏季南黄海颗粒氮同位素分布特征及影响因素研究

黄海是人类活动影响显著的半封闭陆架边缘海,在夏季存在特征鲜明的冷水团结构。为研究南黄海颗粒态氮的循环转化过程,本文通过分析2016年夏季南黄海水体颗粒物和表层沉积物的碳、氮含量及同位素,探讨南黄海近岸海域和冷水团海域颗粒物和表层沉积物氮含量、同位素的分布差异和影响因素。近岸海域颗粒氮(Particulate Nitrogen,PN)呈现出含量较高、氮同位素值(δ15N_PN)垂向差异较小、沉积物总氮(Total Nitrogen,TN)含量较低且氮同位素值(δ15N_TN)偏负的分布特征;冷水团海域PN呈现出含量低、δ15N_PN垂向差异显著、沉积物TN含量高且δ15N_TN偏正的分布特征。通过海底边界剪切应力模拟、环境因子分析并结合颗粒物与沉积物δ15N示踪分析,发现南黄海海域颗粒态氮及同位素分布主要受到水体/底边界动力过程影响,陆源输入和矿化过程亦共同参与调控。     

基于稳定同位素技术的光背团水虱食性分析

为了探究光背团水虱的食性特征,本研究利用碳、氮稳定同位素技术于2015年冬季和2016年夏季对广西北海廉州湾红树林中光背团水虱及其食物来源的碳、氮稳定同位素比值（δ13C值和δ15N值）进行分析。结果显示,冬季和夏季光背团水虱的δ13C值大小范围为-22.85‰~-21.87‰,平均值为（-22.46±0.35）‰;δ15N值大小范围为11.02‰~12.85‰,平均值为（11.88±0.56）‰;光背团水虱的δ13C值、δ15N值变化范围较小,表明其食物来源较为简单。单因素方差分析结果显示,冬季与夏季光背团水虱的平均δ13C值差异不显著（P>0.05）,而夏季的δ15N值普遍高于冬季δ15N值,差异显著（P<0.05）;不同生长阶段的光背团水虱δ13C值、δ15N值会随着体长的增长而增大,差异显著（P<0.05）,表明光背团水虱在生长的过程中可能发生了食性转变。光背团水虱的δ13C值与浮游生物的δ13C值相近,而与红树植物δ13C值差距较远,说明光背团水虱主要以浮游生物为食物来源。基于R语言稳定同位素混合模型（SIAR）计算结果显示,冬季和夏季各粒径级别浮游生物对不同生长阶段的光背团水虱的贡献率趋势基本一致,表现为1.2~25 μm粒级的浮游生物对光背团水虱平均贡献率最高,其次为25~50 μm粒级,粒径大于100 μm的浮游生物对体长小于5.5 mm的光背团水虱贡献率较低,对体长大于5.5 mm的光背团水虱的贡献率随着体长增大而相应增大,说明不同生长阶段的光背团水虱食性有差异。对光背团水虱食性分析的结果可为深入研究团水虱爆发的原因及危害红树林的作用机理提供基础资料。     

基于双还原体系与膜进样质谱快速测定15N加富水样中15NO3-的方法

海洋中的氮循环是海洋生物地球化学研究的热点领域之一,而硝化过程是氮循环的关键一环,准确获取硝化速率对于丰富海洋氮循环的认识至关重要。¹⁵N标记同位素技术是目前国际上最为广泛使用的硝化速率测定方法,该方法的核心在于准确测定¹⁵N加富样品产生的¹⁵NO₂^-和¹⁵NO₃^-的含量,但目前的方法普遍存在测试时间较长、测试成本较高、所需样品体积较大或者检测限较高等问题。研究以低成本的膜进样质谱作为¹⁵N加富样品测试设备,建立了基于镉柱与氨基磺酸双还原体系测定¹⁵N加富样品中¹⁵NO₃^-含量的方法。经条件优化实验确定的具体方法:采用1 mol/L HCl配制15 mmol/L的氨基磺酸（SA）作为反应试剂除去样品原有的NO₂^-,然后利用镉柱将¹⁵NO     

雌雄波纹巴非蛤不同组织中总类胡萝卜素含量比较分析

本文分析了波纹巴非蛤(Paphia undulata)斧足、外套膜、鳃、闭壳肌、性腺5个组织以及不同性别的总类胡萝卜素含量(TCC)。结果显示:波纹巴非蛤5个组织的总类胡萝卜素含量除外套膜与鳃之间没有显著性差异外(P0.05),其他各组织之间差异均达到极显著水平(P0.01),各组织总类胡萝卜素含量从高到低依次为:斧足性腺外套膜鳃闭壳肌;不同性别波纹巴非蛤的斧足、外套膜、鳃、闭壳肌中总类胡萝卜素的含量没有显著性差异(P0.05),但精巢中总类胡萝卜素的含量要显著高于卵巢(P0.05)。本研究结果初步揭示了波纹巴非蛤体内总类胡萝卜素含量的分布规律。     

秦皇岛近岸海域潮间带砂质沉积物中微塑料和重金属污染特征

基于密度分离原理,利用饱和NaCl溶液对秦皇岛近岸海域潮间带砂质沉积物中的微塑料进行了浮选和分离提取,采用显微红外光谱方法分析附着在滤膜上的微塑料颗粒形貌和材质。结合扫描电子显微镜-能谱仪(Scanning Electron Microscopy Energy Dispersive Spectrometer,SEM-EDS)对微塑料样品进行微观形貌观察及微区成分的分析。并采用地累积指数(Geo Accumulation Indexes,Igeo)和富集系数(Enrichment Factors,EF)分析砂质沉积物中重金属Hg、Cd和Pb污染水平和富集特点。分析砂质沉积物中烧失量(Loss on Ignition,LOI)、总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)、总氮(Total Nitrogen,TN)以及碳氮的稳定同位素组成(δ¹³C和δ¹⁵N),探讨有机质的可能来源。结果表明:秦皇岛近岸海域潮间带砂质沉积物中有纤维类、发泡类、薄膜类3种微塑料,以纤维类的微塑料为主。微塑料表层富集有Si、Al、Mg、Fe和Ca等元素...     

环渤海地区河流河口及海洋表层沉积物有机质特征和来源

2013年8月采集了环渤海地区35条主要河流河口表层沉积物样品,12月采集了渤海与北黄海24个表层沉积物样品,分析了其生物地球化学指标:总有机碳(TOC)、总氮(TN)、有机碳同位素(δ13C)和氮同位素(δ15N),探讨该区域表层沉积物有机质特征及组成。研究表明:河流河口表层沉积物有机碳同位素(δ13C)值在–26.4‰—–21.8‰,平均值为–24.5‰;渤海表层沉积物有机碳同位素(δ13C)值在–23.8‰—–21.7‰,平均值为–22.3‰。河口表层沉积物TOC含量在0.06%—3.87%,平均值为1.31%;渤海表层沉积物TOC含量在0.52%—2.09%,平均值为1.08%。河流δ13C富集较轻,偏向陆源;海洋δ13C富集较重,偏向水生有机质来源。河流河口表层沉积物的δ13C值差异较明显,最大值与最小值相差4.6‰,但是流域地理位置距离近的河流δ13C值差异不大。河流河口表层沉积物δ15N在1.5‰—10.2‰,平均值为5.5‰;渤海表层沉积物δ15N在4.4‰—5.6‰,平均值为5.0‰。河流表层沉积物δ15N范围比渤海表层沉积物δ15N范围广,原因是河流受陆源有机物影响,且陆源有机物来源差异大。海洋表层沉积物δ15N相对均一,说明海洋表层沉积物δ15N受物源影响较小,体现了水体中有机质的转化和微生物活动对氮同位素的影响。本研究中表层沉积物的δ13C与δ15N没有明显的相关性,也体现了陆源有机质输入的影响。根据经典的二元模式计算,35条河流陆源有机质的贡献比例范围为10%—90%,平均值为60%;渤海陆源贡献比例范围为10%—50%,平均值为20%。河流有机质的来源以陆源有机质为主,水生有机质为辅。渤海有机质的来源以水生有机质为主,环渤海河流的陆源输入也有重要贡献。需要指出的是,有机碳同位素(δ13C)、氮同位素(δ15N)和Corg/Ntotal对有机质来源判别有一定局限性,虽然稳定同位素有示踪性,然而其成分仍然不可避免地受到生物地球化学等过程的改造,在使用稳定同位素技术示踪物源时,须小心谨慎。