海洋固体颗粒主要无机组份的红外光谱研究

应用FTIR光谱技术系统测定了海洋固体颗粒主要无机组份(包括粘土、金属氧化物和碳酸钙)在2500～4000cm~(-1)范围内的红外光谱。着重研究了这些海洋固体颗粒的表面自由羟基、表面氢键羟基和结构羟基的伸缩振动红外吸收峰及其特征。     

南极石英颗粒表面表面结构数据库系统

研究海洋沉积物中石英颗粒的形态和表面结构能够揭示相应海区所经历的古沉积环境和气候变化。为了将此工作更深入进行,特编制了南极石英颗粒表面结构数据库系统,现已收录了南极普里兹湾陆坡区一个柱样的１３个层位和长城湾中部一个柱样的６个层位中的石英颗粒的形态和典表面结构资料。     

黄河口泥沙颗粒表面电荷的微电泳研究

黄河是世界河流中携带泥沙颗粒最多的河流。泥沙的沉积不仅受物理因素，也受化学因素的控制，例如受表面电荷的控制。研究黄河口水中悬浮体颗粒的表面电荷，有助于探求河口区域的悬浮物沉积规律。本文测定了不同盐度下黄河口水体中悬浮粒子的电泳行为，得到如下结果：(1)所有悬浮粒子均带负电荷。(2)粒子Zeta电位的负值随盐度增大而减小。这个结果与文献报道(欧洲一些河流的)情况一致。     

我国不同海区沉积物石英颗粒表面的微结构

同为海洋沉积环境，不同海区底质沉积物石英颗粒表面的微结构不同，反映出不同的海区沉积环境下的动力能，化学能的强弱，同时温度是化学溶蚀作用重要因素。     

不同海区石英悬浮体颗粒表面微结构特征及其成因

悬浮石英颗粒表面在不同的水动力环境中会形成一些特有的表面结构,对这些特点的研究有助于理解微小颗粒在水中的行为以及沉积环境的变化。基于对在不同海区采取表层和不同深度的悬浮石英颗粒表面结构的扫描电镜的观察, 发现在水动力较强的南海海域石英颗粒表面大多呈现出机械作用成因的结构,化学溶蚀痕迹不明显;马六甲海峡、孟加拉湾南部海域、阿拉伯海东部海域站位石英颗粒表面开始出现明显的化学溶蚀痕迹,为机械-化学溶蚀作用的结果;莫克兰海沟站位表层样品石英颗粒表面化学溶蚀作用强烈,随着深度的增加,溶蚀作用减弱,200m水深以下,石英颗粒表面的结构主要为机械-化学溶蚀作用的结果。中国南海西南部3号站位、马六甲海峡北部7号站位以及孟加拉湾南部的11号站位的表层石英悬浮体颗粒较大,可以达到10μm左右,大于其他海区的石英颗粒(3～4μm)。研究海区海水中悬浮体石英颗粒大都呈现棱角状,表现为近源沉积,偶尔可见磨圆度较好且表面有新月形撞击坑,推测可能为风尘沉积。     

一种提高粘土矿物去除赤潮生物能力的新方法

在研究粘土颗粒与赤潮生物絮凝作用的基础上，建立了粘土表面改性对其絮凝作用影响的理论模型，认为改变粘土颗粒的表面性质提高其去除赤潮生物能力的主要途径，提出在粘土中引入ＰＡＣＳ（聚羟基氯化铝）的改性方法。结果表明，对于微型原甲藻（Ｐｒｏｒｏ－ｃｅｎｔｒｕｍ ｍｉｎｉｍｕｎ）体系，粘土中引入微量ＰＡＣＳ后，其去除率达９０％以上的高岭土用量由原来的２ｇ／Ｌ降至０．１ｇ／Ｌ，去除效率提高近２０倍。考察了ＰＡ     

一句话新闻

据扫描电镜对辽东湾晚更新世末期沉积物石英颗粒表面微结构观察，发现具有与现代柴达木、腾格里、库有齐，毛乌素沙漠中石英砂相似的大型蝶形坑、新月型坑、硅质鳞片，沉淀裂纹等明显的风蚀特征．系风成或受风动力改造而成．     

颗粒体积分数对深海采矿提升泵工作性能影响分析

为研究颗粒体积分数对深海采矿提升泵工作性能影响,采用RNGκ-ε湍流模型与Hinze-Tchen颗粒湍流粘性系数模型,对提升泵内固液两相流进行数值模拟,比较不同的颗粒体积分数对提升泵内压力、颗粒浓度分布的影响,进而分析颗粒体积分数对扬程、效率等工作性能的影响,为提升泵的优化设计提供理论依据。研究结果表明:随着颗粒体积分数的增加,泵内浆体总压逐渐下降,扬程随之减小,叶片与导叶表面上平均颗粒浓度均有一定幅度的上升,颗粒与叶片、导叶表面之间以及颗粒间的碰撞几率增大,流体运动趋向更加复杂,流动更加絮乱,因而加大水力损失,降低泵的效率。实验表明数值模拟与实验结果基本吻合,证实了数值模拟方法的可行性及准确性。     

由超微颗粒引导的某些自然科学研究的新进展

根据用途不同,超微颗粒通常定义为微米级或者纳米级颗粒.如同极高的活性一样,在科学和技术的发展中,超微颗粒同样具有很强的交叉和穿透能力.例如,超微颗粒制备技术已经带来了一系列科学新概念,如"机械方法学","超微颗粒断裂力学","机械合金化"和"机械化学",等等.在应用领域内,表面效应和小尺寸效应等课题吸引着越来越多的科技工作者.超微颗粒不但给工程技术,而且给科学本身带来了众多的机遇和挑战.因限于篇幅,作者只能给出一个概览.     

FACScan流式细胞仪在河口悬浮颗粒研究中的应用

一、介绍河口水域的悬浮颗粒物包括矿物和有机颗粒，它们分别来自所在水域、径流和海洋。有机颗粒物指浮游植物、浮游动物、微生物、活体和死亡细胞以及矿物颗粒有机包被的复杂混合。在河口水混合过程中，诸如絮凝、凝聚、吸附、聚集、沉积和生物地球化学作用改变了上述不同颗粒类别的相对比例。传统的分析悬浮物颗粒方法存在着某些局限性。科尔特仪（Coultercounter）分析颗粒物的大小并不能提供不同碎屑的任何内在差异。使用显微镜观察大量的杂乱颗粒物耗时太大，也难以估计出总量。化学方法仅可检测悬浮物总体中某些特定组份的浓度。FA…     

南海表层沉积物与水柱中沉降颗粒物对比研究及其古环境再造意义

分析了南海62个表层沉积物样品中生源(有机质、碳酸钙和蛋白石)和非生源(岩源物质)组分的含量变化和分布特征,并以沉积学分区为基础,结合5个沉积物捕获器站位,将南海划分为N、C-NE、SW和S 4个区域,对比分析了各区表层沉积物和水柱中沉降颗粒物中各组分含量、沉积通量分布特征和变化,探讨了表层沉积物的输出生产力、沉降颗粒物的初级生产力及真光层下100 m输出生产力三者之间的对应关系.结果显示:南海4个海域表层沉积物中各组分平均含量多数低于沉降颗粒物中的平均含量,而碳酸钙、岩源物质的沉积通量却多数高于沉降颗粒物中的沉积通量,分析得出表层沉积物中各组分平均含量和沉积通量不仅受水柱中各组分输出量影响,还受到陆源物质输入、溶解作用和上层水体营养盐影响.南海表层沉积物中生源组分沉积通量大小对应其输出生产力的大小.但是,由于陆源有机质、生源颗粒侧向漂移的影响,表层沉积物的输出生产力大小分布并不完全对应沉降颗粒物的初级生产力大小分布,尽管南海真光层下100 m输出生产力与沉降颗粒物的初级生产力比值与世界大洋"f"比平均值基本一致,但是,明显低于表层沉积物的输出生产力大小,只有在沉降颗粒物的初级生产力较高区域,真光层下100 m输出生产力大小才最接近表层沉积物的输出生产力大小.     

长江口及邻近海域沉积物中四醚脂类的来源及其对底层溶解氧指示作用探究

甘油二烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,GDGTs)作为一种重要的膜脂化合物,广泛存在于海洋水体和沉积物中。基于GDGTs对温度的敏感性, TEX₈₆(Tetra Etherinde Xoftetraethers consisting of 86 carbons)指标被广泛用于海洋古温度重建。然而,研究表明GDGTs母源生物古菌也会受到环境中溶解氧(DO)变化的影响,进而影响其膜脂组成,但边缘海DO对GDGTs组成的影响仍不清楚。本文研究了夏季长江口及其邻近海域颗粒物与表层沉积物中GDGTs的含量与组成,探讨了表层沉积物中GDGTs的来源及其组成对底层DO的响应。结果表明,长江口及其邻近海域颗粒物GDGTs的含量随水深的增加而增加,同时表层沉积物中的GDGT-2/GDGT-3和GDGT-0/Cren比值均与底层颗粒物相近,表明沉积物中GDGTs主要来源于底层颗粒物的沉降输入。进一步对受陆源有机质输入影响较小的站位研究发现有机质来源BIT(Branched and Isoprenoid Tetractter)指...     

闽江下游及河口海域水体中悬浮物的分布特征

采用重量法与浊度法对闽江下游及河口海域中的悬浮物进行了研究。通过对悬浮物的调查得出:平水期水体中悬浮物含量为5.67~493.8 mg/L,平均为114.2 mg/L,几乎所有的测站底层悬浮物含量高于表层。从上游向海方向,悬浮物呈增加趋势,高值区出现在琯头到英屿河段的底层,丰水期悬浮物含量为6.9~138.7 mg/L,平均为29.7 mg/L,呈中层 > 底层 > 表层的分布;同时,悬浮物浓度呈渐增之势,没出现悬浮物明显的富集。平水期温度、盐度、浊度断面资料显示,平水期上下层混合较为均匀,没有出现水体分层现象,在河口区有盐楔存在,最大浑浊带出现位置与盐度2~5.5的区域相对应。根据悬浮物的物质来源、水动力环境的分布特征,在调查时段内可将闽江口最大浑浊带划归为"海源——潮致型"。     

海水中无机物的光化学反应

综述了近几十年来国内外关于海水中无机物的光化学反应的研究状况。首先,阐述了海洋光化学在海洋科学中的重要性,历年来的发展状况以及海水的光化学与其它相关领域之间的相互影响作用。其次,本文分别从阴离子的光化学反应,阳离子的光化学反应和过氧化氢的光化学反应三个方面对海水中无机物的光化学反应进行了论述,详细介绍了铁、锰、铜、汞、过氧化氢、硝酸盐和碘化物随反应介质、温度、酸碱度、有机物浓度和光照等外界因素的不同而发生的光化学反应的变化。另外,讨论了上述物质发生光化学反应的主控因素及其在反应过程中对周围环境的影响作用,并对部分物质的反应机理作了介绍。最后,本文指出了这一研究领域存在的问题和不足,并提出今后的研究建议。     

基于水淘选分级的长江口最大浑浊带附近颗粒有机碳的来源、分布和保存

从分粒级的角度研究大河河口颗粒有机碳的输送特征是深刻理解河口淡咸水混合过程中有机碳的生物地球化学过程的关键。于2011年6月采集了长江口最大浑浊带附近盐度梯度下的表层悬浮颗粒物,采用水淘选方法对其按照水动力直径大小进行了分级分离,分析了这些颗粒物的有机碳含量、稳定碳同位素组成及颗粒物比表面积等参数,讨论了不同粒级颗粒物上有机碳的来源、分布和保存随盐度的变化特点及其影响因素。结果表明,随着盐度的增加和粒径的增大,长江口最大浑浊带附近分级颗粒有机碳逐渐降低,颗粒有机碳含量主要集中在小于32μm的粒级。相对于长江干流,长江口颗粒有机碳含量偏低,可能归因于河口最大浑浊带附近特殊的生物地球化学作用,如细颗粒物絮凝——沉降、微生物分解等。基于蒙特卡洛模拟的三端元混合模型的计算表明长江口分级颗粒有机碳主要来源于河流和三角洲输入,海洋来源贡献较小,三者的平均贡献比例分别为40%、35%和25%。在河口盐度梯度的淡水端,不同粒级颗粒物上三角洲来源的有机碳比例均随着盐度升高而增加,而在咸水端,海源有机碳的贡献比例升高,尤其是在16-32μm粒级,最高达39%。32-63μm粒级的颗粒物单位比表面积有机碳含量均大于1.0mg/m~2,小于32μm的颗粒物单位比表面积有机碳含量均在0.4-1.0mg/m~2的范围之内,符合河流颗粒物的一般特点,同时也说明细颗粒物上的有机碳可能已经发生了一定程度的分解,不过相对于长江口表层沉积物,颗粒物单位比表面积有机碳含量普遍较高,表明这些颗粒有机碳在沉降过程中或沉积之后还要经历进一步的再矿化分解,初步的估算表明,长江所输送的陆源有机碳约71%会在沉积过程中损失掉。本研究有助于深入了解大河河口不同粒级颗粒物在有机碳迁移转化过程中的作用,深化对高浊度河口有机碳生物地球化学过程的认识。     

南极罗斯海–阿蒙森海2019—2020年夏季表层悬浮颗粒有机质组成及其控制因素

陆架边缘海悬浮颗粒有机质的组成及其来源研究是海洋物质生物地球化学循环研究的重要组成部分。南极的地理位置和气候环境特殊,其边缘海海洋环境受海–气–冰系统共同作用与影响,颗粒有机质的组成及来源具有独特的区域特征与全球意义,其控制因素研究对全面认识罗斯海、阿蒙森海等典型西南极边缘海生物地球化学循环以及生物泵传输效率具有重要的意义。利用中国第36次南极科学考察期间在西南极罗斯海–阿蒙森海区采集的59个表层海水悬浮颗粒物样品的有机碳、氮及其同位素和多种来源特异性的生物标志物分析测试数据,研究了罗斯海–阿蒙森海区域悬浮颗粒物中有机质的物质组成和分布特征,探讨了悬浮颗粒物中不同来源有机质含量与分布的控制因素,评估了不同有机地球化学指标在海–气–冰系统作用下的南极边缘海颗粒有机质组成及来源示踪的应用潜力。研究结果表明,罗斯海–阿蒙森海区海水表层颗粒物中颗粒有机碳（POC）的丰度与表层水体荧光值、海水pCO2、海洋浮游植物源和动物源生物标志物等的丰度分布趋势一致,这种水平分布趋势的一致性表明夏季罗斯海–阿蒙森海海水表层POC主要由浮游植物和动物现场产生。表层悬浮颗粒物总有机质C/N比普遍低于4,显示海区颗粒有机质受微生物降解改造作用明显;表层悬浮颗粒物δ13C值普遍低于−25.2‰,空间分布复杂,反映了南极冰架边缘海独特的贫13C的浮游植物源、富13C的动物源和贫13C的陆源颗粒有机组成的混合信号。表层悬浮颗粒物类脂生物标志物指标是区分不同来源POC组分的有效指标;菜籽甾醇、甲藻甾醇等浮游植物源生物标志物含量之和能较好地反映浮游植物源POC的贡献：近岸冰间湖区呈现高值,其浓度的空间变化受控于水体浮游植物活动;胆甾醇能较好地反映动物源POC的贡献：冰架边缘近岸区呈现高值,其浓度的空间变化受控于海区次级生产力水平和企鹅、海豹等生物量水平;长链的烷基类脂生物标志物较好地反映了南极岩性陆源POC的贡献,其浓度的空间变化受控于南极冰川作用主导的海陆相互作用的过程影响,往往在融冰过程明显的冰架边缘近岸区呈现高值。以上研究结果表明,生物标志物分子指标结合总有机质指标的多参数综合评估为准确辨识南极边缘海复杂的POC来源组成提供了有效的方法,在极区现代海洋（生物地球化学）过程及古海洋环境演化研究中具有广阔的应用空间。     

pH对SPE-HPLC-ESI-Q-TOF-MS检测海水中小分子活性物质的影响研究

海水溶解有机物(dissolvedorganicmatter,DOM)中含有的生物活性物质在海洋生态系统中作用巨大,但因缺乏适合的分离提取方法而严重阻碍了对其不同组分在生态系统中作用的探索。固相萃取法对富集提取海水DOM十分有效,在用其提取海水DOM时,海水pH对活性物质提取效果的影响很大,但目前针对海水的这种影响尚存在很大争议。本文以天然近海海水作为基质,探究不同pH条件下用亲水-疏水平衡(hydrophilic-lipophilicbalanced,HLB)固相萃取小柱萃取海水中活性分子的提取效率,并使用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(HPLC-Q-TOF-MS)在负离子(ESI-)模式下检测解析提取物的组成。研究结果表明,当海水样品pH为中性和强酸性时都能获得较好的提取效率,随着pH的降低,提取物质谱的整体响应值降低,但可识别的谱峰数目增加,提取出有机物的分子量和性质差异都更广泛。分析提取物分子在范克雷维伦(van Krevelen)图和质荷比-氢碳比(m/z-H/C)图上的分布发现,中性条件适合提取饱和度较高的小分子化合物,而具有生物活性的带有不饱和基团的化合物及蛋白质、糖类等生物大分子在强酸性提取条件时提取效果和分辨率更好。综合提取效率、有效峰数目和分子组成特征考虑,用HLB固相萃取小柱提取近海海水中的小分子活性物质时,将海水样品pH调节为2较为适宜。     

九龙江口海域中磷的化学形态分布

根据１９８７年３月至１９８８年１２月笔者在九龙江口、厦门西海域的调查研究资料，着重讨论颗粒态磷（ＰＰ）、溶解态无机磷（ＤＩＰ）、溶解态有机磷（ＤＯＰ）、总磷（ＴＰ）等各种形态磷的含量分布、季节变化，及其与叶绿素（Ｃｈｌ．ａ）、总悬浮物量（ＴＳＭ）等其他要素的关系。     

长江口海域悬浮颗粒有机物的稳定氮同位素季节分布与关键生物地球化学过程

对2010年2、5、8、11月份长江口海域水体中的悬浮颗粒物进行稳定氮同位素分析。根据不同季节、不同区域内悬浮颗粒有机物的稳定氮同位素组成(δ15 Np)值的变化研究水体中氮的迁移、转化等生物地球化学过程,揭示其环境行为,从而对该海域的氮循环机制进行探索。研究发现:长江口海域悬浮颗粒物的稳定氮同位素组成具有较宽的分布范围,δ15 Np值分布范围为-1.1‰~8.6‰,具有明显的时空分布特点,反映了不同程度的陆源输入和氮的生物地球化学过程的影响。其中,2月份生物反应较弱,δ15 Np分布体现了陆源和海源的混合特征;5月和11月份上层水体δ15 Np随叶绿素a升高而降低,指示了生物的同化吸收作用;8月和11月δ15 Np和总溶解无机氮呈现极显著正相关关系,说明该海域发生了氮的矿化再生。     

青岛马斯特造船厂项目疏浚方案优选

港池疏浚产生的高浓度悬浮泥沙,对海域环境的影响不能忽视。在建立近海悬浮物二维输移扩散数值模型的基础上.采用有限元分步杂交方法求解,对两种不同施工方案下悬浮物的输移扩散进行预测模拟。根据预测结果,对比分析两种施工方法可能对附近海域水质环境适成影响的程度,为施工方案的选择提供科学依据。