春季东海溶存氧化亚氮的分布和海气交换通量

于2011年5至6月在东海采集不同深度海水样品,研究了其中溶存氧化亚氮(N2O)的分布并估算其海-气交换通量。结果表明,春季东海表层海水中溶存N2O浓度范围为6.31~11.88 nmol/L,平均值为(9.13±1.45)nmol/L;底层海水中N2O浓度范围为7.53~39.75 nmol/L,平均值为(13.71±7.76)nmol/L。随着深度的增加,N2O浓度逐渐升高。温度是影响春季东海N2O分布的主要因素,N2O浓度与温度呈负相关关系。长江冲淡水和黑潮水是东海N2O的重要来源。东海表层海水中N2O的饱和度范围为92.5%~139.3%,平均值为118.5%±10.3%,绝大多数站位都处于过饱和状态,因此,春季东海是大气N2O的净源。利用LM86公式和W92公式求得东海的海-气交换通量分别为(4.96±6.12)μmol/(m2·d)和(10.25±17.18)μmol/(m2·d),初步估算出东海年释放N2O通量约为0.061~0.127 Tg/a,占全球海洋释放总量的2.0%,远高于其所占的面积比0.2%。     

挪威海和格陵兰海海水DMS分布特征及影响因素研究

于2012年7—9月现场测定了北极挪威海和格陵兰海区域海水二甲基硫(DMS)及其前体物质二甲巯基丙酸内盐(DMSP,分溶解态DMSPd和颗粒态DMSPp)的含量,研究了其空间分布格局及其影响因素,探讨了表层海水DMS的生物周转和去除途径。结果表明,表层海水DMS、DMSPd和DMSPp的平均浓度分别为5.36nmol/L、15.63nmol/L和96.73nmol/L,受挪威海流和北极深层水影响,表层海水二甲基硫化物浓度呈现出由低纬度向高纬度海域递减的趋势。DMSPd和DMSPp浓度与Chl a浓度均有显著的相关性,说明浮游植物生物量是影响挪威海和格陵兰海二甲基硫化物生产的重要因素。表层海水DMS生物生产和消费速率平均值分别为18.19nmol/(L·d)、15.67nmol/(L·d)。DMS微生物周转时间变化范围为0.03~1.80d,平均值为0.49d,DMS海-气周转时间是微生物消费时间的90倍,说明夏季挪威海和格陵兰海表层海水中DMS微生物消费过程是比海-气扩散更具优势的去除机制。     

印度洋卡尔斯伯格脊6°48′N附近热液羽状流水化学参数异常和颗粒物成分特征

2015年中国大洋33航次在西北印度洋卡尔斯伯格脊6°48′N附近进行了热液异常探测,成功发现了大糦热液区。本文对该热液区附近采集的CTD水样开展了水化学与颗粒物分析。结果表明,在3 150~3 400 m水深范围内水体存在Cl、Br、Mg负异常以及DFe和DMn正异常。其中Cl、Br、Mg的浓度较研究区海水背景值分别亏损2.87%~5.27%、3.21%~4.53%和2.52%~3.82%,Cl和Br的亏损指示海底释放的热液流体曾经发生了相分离。根据Mg的亏损情况,可以估算热液羽状流中热液流体的贡献约3.90%。DFe和DMn的浓度峰值分别为127 nmol/L和29.0 nmol/L,均出现在水深3 150 m层位。颗粒物的电镜观察和能谱分析结果显示,在2 900~3 400 m深度范围内存在热液成因的富铁氧化物(FeO占49.1%~95.2%),与海水样品中发现的高浓度DFe和DMn相印证。根据实测底层流流速与Fe(Ⅱ)扩散半径对研究区的Fe(Ⅱ)氧化半衰期进行了估算,得到大糦热液区Fe(Ⅱ)氧化半衰期为0.56~2.22 h。     

海洋沉积物中一株铁还原细菌分离及Fe(Ⅲ)还原性质

以渤海(塘沽海域)沉积物为材料,富集异化铁还原混合菌群。采用三层平板方法,从混合菌群中纯化出一株异化铁还原细菌KB52。通过形态观察和16S r RNA基因序列分析,菌株命名为Klebsiella sp.KB52(Gene Bank号KM233642)。在葡萄糖为电子供体,Fe(OH)_3为电子受体条件下厌氧培养菌株KB52,其细胞生长和Fe(Ⅲ)还原具有明显耦合关系。碳源分别设置为葡萄糖、乳酸钠、丙酮酸钠、乙酸钠、甲酸钠和丙酸钠,在海水培养条件下菌株KB52以丙酮酸钠为碳源时,菌株培养液累积Fe(Ⅱ)浓度最高,为4.41 mmol/L±0.59 mmol/L。菌株KB52在设定NaCl浓度范围内,都能够生长并具有铁还原性质,菌株表现出较强的耐盐性。NaCl质量浓度为4 g/L时,菌株KB52还原Fe(Ⅲ)效率最高,Fe(Ⅱ)达到4.95 mmol/L±0.72 mmol/L。铁还原细菌KB52在淡水和海水条件下能够生长并具有铁还原性质,可用于近海沉积物中微生物介导异化Fe(Ⅲ)还原过程,进一步应用于治理海洋环境污染。     

近岸表层海水中溶解态铅的研究

采用阳极溶出伏安法(ASV)对1999年10月采自浙江省三门湾健跳港表层海水中溶解态铅的形态进行了分析,结果表明:海水中游离态铅的浓度为2.2 nmol/dm3,有机配位态则可分为两类,即PbL1和PbL2;两类有机配位体条件稳定常数的对数(logKpcobnLd1,pb2 和logKpcobnLd2,pb2 )分别为8.4和9.1;两类有机配位体浓度(L1和L2)分别为37.4 nmol/dm3和52.7 nmol/dm3,将上述结果与以往三门湾海区研究中海洋生物急性毒性试验结果和不同介质中铅含量进行对比可知,浙江三门湾健跳港海区表层海水中溶解态铅浓度对海洋生物是安全的,但个别底栖生物物种中较高的铅含量已影响到人类的食用安全。     

夏季白令海海水二甲亚砜的分布及影响因素

基于中国第7次北极科学考察白令海现场调查资料与数据,分析了2016年夏季白令海海水颗粒态(DMSOp)和溶解态二甲亚砜(DMSOd)浓度的空间变化特征及其影响因素。研究表明,夏季白令海二甲亚砜(DMSO)浓度高于全球多数大洋和近岸海域。夏季白令海DMSOd和DMSOp浓度空间变化相似。表层海水DMSOp浓度为6.47～169.40 nmol/L,平均值为(79.62±56.10) nmol/L;DMSOd浓度的变化范围是20.07～153.70 nmol/L,平均值为(72.67±39.20) nmol/L。平面分布上,白令海表层DMSO浓度由海盆区、中外陆架区至内陆架区依次降低;垂直分布上由表至底随深度增加而降低,表层DMSOd和DMSOp浓度高于55 nmol/L,底层低于25 nmol/L。海盆区DMSOd主要源于DMS氧化和浮游生物直接合成的DMSOp,海盆区深层水团DMSOd浓度主要受控于温度和盐度。中外陆架区表层暖水团DMSO浓度主要受控于温度,陆架冷水团DMSO浓度则受盐度影响较大。内陆架区陆架水团DMSOp浓度和阿拉斯加沿岸水团DMSOd浓度分别受温度和DMS光化学氧化影响。     

夏季长江口海域溶解态铁的分布及混合行为研究

本文基于2015年7月长江口的现场调查资料,分析讨论了长江河口区溶解态铁(DFe)的含量分布与混合行为及其影响因素。结果表明:长江径流携带大量的DFe入海,且口内区(Ⅰ)浓度高于混合区(Ⅱ)和外海区(Ⅲ),平均浓度分别为166.45±6.26nmol/L,14.04±8.80nmol/L和6.18±1.51nmol/L。受去除作用和海水稀释的影响,在河口区DFe的浓度下降率达到96.92%。DFe浓度与盐度的关系符合指数模型,由模型与理论稀释线估算的长江口海域DFe的理论最大去除率为97.75%,与实际测得的最大浓度下降率相近。长江冲淡水、苏北沿岸流和台湾暖流影响DFe的水平分布。受长江冲淡水影响,长江口外海域DFe浓度高达176.50nmol/L。苏北沿岸流主要影响研究区域北部的表层水,其携带的DFe浓度低于长江冲淡水。台湾暖流是导致研究区域东南部DFe浓度较低的主要原因,使得中层和底层水中浓度分别低至4.04nmol/L和4.79nmol/L。另外,在表层海水中DFe的分布受到叶绿素a、溶解有机碳和溶解氧的共同影响,DFe与叶绿素a、溶解氧呈显著负相关,与溶解有机碳呈显著正相关。     

黄海海域表层海水表观铜络合容量

采用阳极溶出伏安法(Anodic Stripping Voltammetry),测定了黄海海域25个站位表层海水样品的表观铜络合容量(Apparent Copper Complexation Capacity)和条件稳定常数(K)以及络合容量指数(Complexation Capacity Index)。得到该海域表层海水的表观铜络合容量在127.7~950.6 nmol/L之间,平均值为385.3 nmol/L,条件稳定常数对数值(lgK)在7.07~8.05之间,平均值为7.65,络合容量指数在58.60%~86.40%之间,平均值为76.94%。结果表明:黄海海域表层海水的表观铜络合容量呈现近岸高远岸低的特点。     

南海中部和北部上层海水中溶存甲烷浓度及海气交换通量*

根据2010年4—5月国家基金委南海多学科综合航次在南海中部和北部的调查资料,利用抽真空气相色谱法测定海水中溶存甲烷浓度,分析了该海区上层海水中溶存甲烷的浓度、饱和度及海气交换通量。南海中部和北部表层海水中溶存甲烷浓度范围为1.15—5.6nmol·L?1,平均值为2.2nmol·L?1,饱和度范围为59.7%—298.8%,59%站位的溶存甲烷处于过饱和状态。甲烷海气交换通量范围分别为?17.7—61.3μmol·m?2·d?1(根据 LM-86方程计算)和?27.9—119.6μmol·m?2·d?1(根据 W-92方程计算)。南海是大气中甲烷的来源之一,年甲烷辐射量估算值为2.7×10?2—4.0×10?2Tg·a?1。     

亚铁离子对赤潮异弯藻种群消长和部分生化特性的影响

研究了赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)在不同浓度的Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O(Fe1)和FeSO4.7H2O(Fe2)(浓度分别为:高铁150 nmol/L、低铁50 nmol/L,缺铁0 nmol/L Fe0)中的种群消长过程、单位细胞总多糖特征、光合色素chla、chlc变化以及NO3--N的吸收情况。结果表明,Fe2 浓度影响到赤潮异弯藻的消亡:缺铁组比高铁组种群消亡慢。在平台期和衰亡期时,Fe1各组单位细胞总多糖含量均明显高于Fe2各组。从平台期到衰亡期,各组单位细胞多糖含量明显增加,Fe2各组增量最大,Fe1各组多糖倍增与Fe0相似。亚铁离子浓度的进一步增加有利于单位细胞色素chla和chlc的积累。亚铁离子的不同化合物状态影响到多糖和光合色素的累积,但不影响种群生长率和对NO3--N的吸收。     

中尺度涡影响下的南海西部活性铝分布

To understand the distribution of aluminum(Al) under the influence of mesocale eddies in the western South China Sea(SCS), sea level anomaly, geostrophic current, environmental parameters and reactive Al were investigated in the western SCS in August 2013. The highest reactive Al concentration((180±64) nmol/L) was observed in the surface waters, indicating a substantial atmospheric input. Vertically, the reactive Al decreased from the surface high concentration to the subsurface minima at the depth of chlorophyll a(Chl a) maxima and then increased again with depth at most of the stations. The average concentration of reactive Al in the upper 100 m water column was significantly lower in the cyclonic eddy((137±6) nmol/L) as compared with that in the noneddy waters((180±21) nmol/L). By contrast, the average concentrations of Chl a and silicate in the upper 100 m water column were higher in the cyclonic eddy and lower in the anticyclonic eddy. There was a significant negative correlation between the average concentrations of reactive Al and Chl a in the upper 100 m water column. The vertical distribution of reactive Al and the negative correlation between reactive Al and Chl a both suggest that the reactive Al in the upper water column was significantly influenced by biological removal processes. Our results indicate that mesoscale eddies could regulate the distribution of reactive Al by influencing the primary production and phytoplankton community structure in the western SCS.     

Distribution of dissolved organic carbon in and near the Prydz Bay, Antarctica

INTRODUCTIONDissolvedorganiccarbon (DOC)makesupthesecondlargestofthebioactivepoolsofcar bonintheocean ,secondtothelargestpoolofdissolvedinorganiccarbon .Theglobaldissolvedorganiccarbonpoolisestimatedtobe 6 85Gt,avaluecomparabletothemassofCO2 intheat mosphere (Hedges,1 992 ) .Thesizeofthereservoir,aswellasitsdynamics ,indicatesthatDOCplaysacentralroleintheoceancarboncycle .AsitrelatestogreenhousegasessuchasCO2 andassociatesclimatecycle ,oceanicDOCbiogeochemicalcycleshavebeenoneoftheh…     

化学发光法测定天然水体中低浓度硝酸盐和亚硝酸盐的含量

传统分光光度法测定硝酸盐和亚硝酸盐含量时检测限较高,无法测定部分海洋表层及寡营养盐海域低含量的硝酸盐和亚硝酸盐浓度,急需采用一种新的测定低浓度硝酸盐和亚硝酸盐的方法.化学发光法用于测定水体中硝酸盐和亚硝酸盐含量,具有灵敏度高、检测限低、样品用量少,不受悬浮颗粒物、有色物质影响及样品批量测定等优点.本文通过探索载气流速、...     

南海北部甲烷渗漏活动存在的证据:近底层海水甲烷高浓度异常

用吹扫-捕集法对东沙群岛西南和西沙海槽附近海域5个站位水柱中的甲烷浓度进行了测定,在其中的3个站位发现了甲烷高浓度异常。在东沙群岛西南海域的E105A和E106两站位近底层海水中甲烷浓度均出现异常增加,其值分别为4.25和10.64 nmol/dm3。在西沙海槽附近的E413站位甲烷异常出现在1 750,1 900和2 050 m深的近底层水中,浓度分别达5.17,8.48和8.70 nmol/dm3。在近底层海水中出现的甲烷高浓度异常是由于沉积物下部甲烷渗漏活动造成的,结合前人在这两个海域沉积物的地球物理和化学调查资料,认为可能是与冷泉渗漏或天然气水合物分解有关。2007年5月在探测到甲烷高浓度明显异常的东沙群岛西南神弧海域,获得了天然气水合物的实物样品,但是西沙海槽附近海域近底层水的甲烷高浓度异常是来源于天然气水合物还是来源于冷泉需要进一步加以确认。     

南极普里兹湾及其邻近海域溶解有机碳的分布

中国南极科学考察第16航次期间(1999年11月～2000年4月),在南极普里兹湾及邻近海域的不同站位与水深采集海水样品用于溶解有机碳测定,通过高温催化氧化法完成样品的分析.结果表明,在调查期间,南极普里兹湾及其邻近海域各测站上层水体(0～100m)溶解有机碳浓度的变化范围为14.3～181.1μmol/dm3,平均为52.5μmol/dm3,该变化幅度比Ross海、太平洋等海域的相应值略大.溶解有机碳垂直分布的特征是0大于25大于50大于100m,即随深度的增加溶解有机碳浓度逐渐减小,与生物活动在垂直方向上的强弱变化相关.根据200m以深水柱溶解有机碳的垂直分布,可确定研究海域难降解溶解有机碳的浓度为40.4μmol/dm3,与其他研究所报道的数值(～42μmol/dm3)相近.上层水体(0～100m)过剩溶解有机碳的空间分布显示,64°S以北海域溶解有机碳过剩较多,而64°S以南海域则过剩溶解有机碳较少.溶解有机碳浓度与分布特征显示,普里兹湾及其邻近海域溶解有机碳浓度与南大洋其他海域相当,具有低溶解有机碳的一般特征.溶解有机碳浓度的空间分布呈现由西南向东北方向逐渐增加的趋势,这可能与南极陆架夏季上层水的北向扩展有关.生物活动及水体运动是研究海域溶解有机碳分布的主要影响因素.     

海水中Ca2+,Mg2+, K+含量对黑鲷胚胎及早期仔鱼发育的影响

１９９２￣１９９３年，用不同Ｃａ＾２＋，Ｍｇ＾２＋和Ｋ＋含量的人工配制海水，孵化黑鲷（Ｓｐａｒｕｓ ｍａｃｒｏｅｐｈａｌｕｓ Ｂａｓｉｌｅｗｓｋｙ）受精卵，培育前期仔鱼。实验揭示了：在没有Ｃａ＾２＋的海水中不能孵出仔鱼，在没有Ｍｇ＾２＋的海水中能孵出少量畸形仔鱼；低Ｋ＾＋对黑鲷受精卵孵化无明显影响，但对早期仔鱼的影响明显。针对咸淡水域海水鱼类育苗的特点，提出了调配海水中适宜的Ｍｇ＾２＋／Ｃａ＾２＋     

Alkaline phosphatase in a littoral Mediterranean marine ecosystem: role of the main plankton size classes

This work investigates the alkaline phosphatase activity in a littoral marine ecosystem (Toulon Bay and Le Niel Bay, France) in order to study its biochemical characteristics with respect to pH, sea water composition and phosphate sensitivity. We also characterise the active forms in sea water and determine the extent to which zooplankton generate phosphatase activity with respect to other plankton classes. In Toulon Bay, phosphatase was produced mostly by the microplankton fraction (>90 μm), accounting for more than 90% of total activity. In contrast, most of the phosphatase activity in Le Niel Bay was generated by the nanoplankton fraction (5–90 μm) and the picoplankton fraction (0.25–5 μm). The microplankton enzymes had non Michaelis-Menten kinetics suggesting the involvement of multiple enzyme processes with distinct kinetic constants. This activity is in major part secreted into the sea water and is stimulated by the ionic strength and the pH of the sea water. Cypris larvae of the genus Balanus played a special role in this release. For the nanoplankton and picoplankton, part of this activity was due to non-secreted enzymes, probably bound to membranes or occurring intracellularly. Moreover, nano and picoplankton phosphatase required higher pH than microplankton enzyme. For all plankton size classes, there was no activity at low pH, suggesting that acid phosphatases were not involved in reactions with substrates dissolved in water.