水环境腐殖质的光化学研究进展

1腐殖质的研究概况 腐殖质是动植物残体在水体、土壤中经过长期的物理、化学、生物作用等过程转化而成的一种高分子化合物,是存在于海底或湖底淤泥中有机物的主要形式。据估计,腐殖质占天然水体系统中溶解有机碳（DOC）的50％～90％。一般说来,腐殖质是无定型,棕色或黑色,呈酸性和多分散性,其分子质量从几百到几万。     

影响微藻脂肪酸组成因素概述

微藻广泛地应用于软体动物、甲壳类幼虫阶段和一些浮游动物如轮虫等(KenjiSakamotoetal.,1998)的饵料。如今微藻作为化学制品的原材料，引起人们越来越多的兴趣。它可以用来提取色素、重要脂肪酸、维生素和其他生物活性物质(Borowitzka，1986;Metting＆Payne，1986)。许多海洋微藻中富含多不饱和脂肪酸(PUFA)，特别是甘碳五烯酸(EPA)和廿二碳六烯酸(DHA)(Dunstaneta1.，1994；Yongmanitchai＆Ward，1989)，而PUFA对人类的生长发育有着重要的作用。实验证实，缺乏DHA会影响哺乳动物和人的视力(Carlsoneta1.,1991)。EPA和DHA能够…     

珠江口磨刀门溶解有机物CDOM 三维荧光光谱特征

采用三维荧光对珠江口磨刀门夏秋季有色溶解有机物(CDOM)时空变化进行研究,分析其组成及荧光强度。结果表明, CDOM 三维荧光峰谱包括 UV 类腐殖质 A、陆源 Vis 类腐殖质 C 和海源 Vis类腐殖质M,以及类蛋白质T。在入海过程中,其组成未发生变化,但其荧光强度随盐度增加逐渐减小,反映了CDOM主要来源是陆源,并且主要受海水物理稀释控制,是一种典型的保守混合行为。在定点站位涨落潮周期中, CDOM的荧光强度不仅受到海水稀释的作用,表层水体CDOM受到紫外线的光降解作用,同时中层水体CDOM受到浮游植物的影响,反映了盐度、紫外线强度、生物活动对CDOM具有的共同影响。     

北极孔斯峡湾表层沉积物中溶解有机质的来源与转化历史

在北极地区孔斯峡湾采集28个表层沉积物样品,测定了其中水溶性有机质(也称溶解有机质,DOM)的分子量分布、紫外/可见吸收光谱和三维荧光光谱特征,并利用平行因子分析(PARAFAC)模型对DOM的荧光组分和来源进行了解析。结果表明:孔斯峡湾表层沉积物中有色溶解有机质(CDOM)及其中的荧光溶解有机质(FDOM)含量均从内湾向外湾方向呈逐渐累积的趋势,但CDOM中的FDOM所占比例逐渐减小,与DOM趋于老龄化密切相关。沉积作用减弱以及长期的光化学降解和微生物降解作用对此起主要贡献,并导致腐殖质和小分子组分在沉积物DOM中所占的比例呈逐渐递增的趋势。沉积物DOM包含陆源类腐殖质、自生源类腐殖质和类蛋白等三个荧光组分,但是其组成比例空间差异很大。吸收光谱斜率比(S_R)随自生源所占百分比增加而减小,随DOM腐殖质组分中陆源与自生源的比值增加而增加;腐殖化指数(HIX)随类腐殖质与类蛋白质比值和水深的增加而增加,生物源指数(BIX)随自生源比例增加而增加。峡湾沉积物DOM的组成和来源存在着高度的空间差异,在冰川湾区由水体颗粒有机质(POM)的近期转化和迁移而来,而在峡湾中央及口门附近以较老的腐殖质为优势,主要源于水体DOM长期迁移和转化。研究表明,FDOM/CDOM,S_R,HIX和BIX等构成的CDOM光谱指纹信息可以作为揭露沉积物溶解有机质来源及迁移转化历史的工具,对探索海洋与冰川相互作用影响下的峡湾环境演变有着重要意义。     

海洋微藻高度不饱和脂肪酸的研究 I.几种常用海洋微藻的脂类和脂肪酸組成

高度不饱和脂肪酸,特别是20:5(EPA)和22:6(DHA)等n-3系列高度不饱和脂肪酸(n-3PUFA)对人类的生长发育和健康有重要的作用,具有降血脂、降血压、抗血栓、防止血小板凝聚,降低胆固醇等作用,可以用于治疗心脑血管疾病,还能抑制某些肿瘤的发生,降低其生长速度(Simopoulos et al.,1991)。DHA是人类大脑和视网膜正常发育必不可少的物质,能改善脑机能、提高智力和记忆力(Simopoulos et al.,1991; Carlson et al.,1991),目前尤其受到人们的重视;EPA和DHA也是海洋鱼类及甲壳类动物幼体生长发育所必需的营养要素,近年来在水产养殖中也受到特别重视。 海洋微藻具有合成EPA和DHA等n3-PUFA的奇特能力,其它海洋生物,包括鱼类中的EPA和DHA大都通过食物链从藻类积蓄而来(齐藤洋昭,1993),而且藻油没有鱼腥味,很少含胆固醇,因此海洋微藻是EPA和DHA的另一种重要的来源;海洋微藻又是海洋水产动物育苗中非常重要的生物饵料,其EPA和DHA的含量是衡量其营养价值的非常重要的指标,因此海洋微藻中高度不饱和脂肪酸的研究和开发近年来受到了极大的重视,成了研究的热门。 本文报道了我国沿海水产养殖中几种常用微藻的脂类和高度不饱和脂肪酸的组成和含量,为海洋微藻的开发利用提供了基础资料。     

菹草和螺蛳对养殖池塘水体及底泥氮、磷等净化效果研究

通过将螺蛳与3个不同覆盖面积的菹草(10%、20%、30%)组合,研究了沉水植物菹草和底栖动物螺蛳构建的净化体系对养殖池塘水体及底泥间隙水氮、磷等污染物的净化效果。结果表明:螺蛳对养殖池塘水体及底泥具有一定的净化效果,菹草和螺蛳协同作用对养殖池塘水体及底泥氮磷等污染物的去除效果优于螺蛳单独作用;不同覆盖面积的菹草和螺蛳组合作用对养殖池塘水体及底泥总氮(TN)、总磷(TP)、化学耗氧量(COD)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、亚硝态氮(NO_2~--N)等的去除效果不同,覆盖面积30%的菹草和螺蛳组合对可大幅降低养殖池塘水体中TN、TP、NH_4~+-N以及NO_2~--N浓度。     

钦州湾的生态环境特征及其与水体自净条件的关系分析

利用1990-1999年10a问6个航次的调查资料,分析研究了该湾的生态环境特征及其与水体自净条件的关系。结果表明：该湾水体的自净条件较好,与水体的物理、化学和生物因素有密切关系。其中较强的水动力作用是污染物输送和扩散的有利条件：水体中硝酸盐含量及其所占DIN的百分比值较高,既体现了陆源含氮化合物的输入影响,也体现了含氮有机物在化学净化过程中的净化效果;R(NO3-N)与Chl-α的显著正相关性以及水域中生物种类的多样性和较高的生物资源量,则显示了水体自净能力对海洋生物的重大影响作用。     

“鱼头三钱参”

浙江有句俗语“鱼头三钱参”。意思是说,一个鱼头的滋补作用,可顶得上三钱人参。鱼头营养丰富,味道鲜美,并含有鱼肉中缺乏的卵磷脂,还有丰富的22碳6烯酸(英文缩写DHA)。这是一种高度不饱和脂肪酸,对促进神经细胞、特别是神经传导和神经突触的生长发育极为重要,乃健脑上品。猪、牛、羊等畜肉 DHA 含     

热液喷口探测化学传感器的研制及应用

海底热液喷口周围的水体具有显著的浊度和化学组分异常,是寻找热液喷口的重要标志。文章提出了一种海底热液喷口的探测技术方法,设计了低功耗化学传感器。该化学传感器可搭载在相关平台,实时探测水体的Eh、H_2S、pH及CO_3~(2-)等电位值,结合浊度异常,可以推断热液喷口的位置。在西南印度洋中脊海试结果表明,该化学传感器可有效探测由热液活动产生的水体异常,是一种探测海底热液喷口的有效技术。     

西太平洋冬季上层水体有色溶解有机物的分布和转化特征

为深入解析西太平洋溶解有机碳的生物地球化学过程,本研究于2015年12月至2016年1月,开展了西太平洋上层水体有色溶解有机物（CDOM）吸收光谱和荧光光谱特征研究。研究结果表明,西太平洋上层水体CDOM吸收系数a（320）变化范围为0.01~1.07 m-1,平均值为0.18 m-1;其较高值位于100~200 m水层,表层的海水相对含量较低,主要以有机物的光化学分解为主。采用PARAFAC分析CDOM三维荧光光谱特征,得到1种类腐殖质组分C2（252（310 nm）/405 nm）及2种类蛋白组分C1（224（276 nm）/335 nm）和C3（224（260 nm）/300 nm）,其中类腐殖质荧光组分占总荧光强度的11%~22%,蛋白质荧光组分占总荧光强度的78%~89%,蛋白质荧光中类色氨酸和类络氨酸组分对荧光强度的贡献相当。洋流在大尺度上控制西太平洋CDOM的分布特征,两流交界处和环流形成区域的CDOM相对含量较高,荧光信号较强。西太上层水体CDOM相对含量和荧光信息,与温度、盐度、DO和营养盐等理化因素之间的相关分析结果表明,CDOM主要成分类蛋白质的产生主要受上层水体初级生产过程控制。     

天然水体中微量过氧化氢的测定方法

天然环境中的H2O2与水体中的光化学反应、氧化还原反应有密切关系,是影响化学物质（金属离子、腐殖质等）在水环境中的迁移、转化、归宿及生态效应的重要因素,也是酸雨形成的主要原因之一。地表天然水中的H2O2主要来自表层水中可溶解有机物（DOM）的光化学反应,     

黄河河流水体二氧化碳分压及其影响因素分析

根据2003年秋季黄河河流水体二氧化碳分压(p(CO2))的实测数据，结合水文、化学和生物等要素的同步观测资料，对河流水体p(CO2)的影响因素进行了探讨。研究结果表明：生物好氧呼吸作用不是影响河流水体p(CO2)的主要因素，黄河河流p(CO2)的高低主要受水体碳酸盐系统的控制。     

海水中腐殖质对溶解态铁的络合及其影响因素

腐殖质(humic substances,简称HS)是地表普遍存在的天然有机物,对海洋中重要的微量营养元素-铁(Fe)的分布及生物地球化学循环具有重要的影响作用。本文对腐殖质的来源、分布及对海水中溶解态铁的迁移转化的影响做了总结,特别论述了其在河口及沿岸水域的行为。大量研究表明河口、沿岸及开放海水中溶解态铁分布的变化可以用腐殖质的浓度及其铁结合能力的变化来解释。腐殖质的络合作用不仅能够阻止溶解态铁(DFe)在河口、沿岸等水域被去除,而且能够通过洋流将DFe迁移至外海及大洋区域,此外还能增加铁的溶解度及对海水中浮游植物的生物可利用性,并且促进铁的氧化还原循环。研究还发现两者之间的络合强度受到盐度、pH等理化因素的影响。盐度是影响HS与DFe配合能力的重要影响因素,盐度增加,导致HS中可以与Fe配合的位点数量降低,配合总量呈现指数降低,而pH的增加可以增加HS与DFe的配合量。另外HS还能影响海水中DFe的氧化还原,并以此影响浮游植物对DFe的吸收利用。因此腐殖质对溶解态铁的有机络合作用是影响其海洋生物地球化学循环的一个重要参数,对进一步研究海水中腐殖质的浓度和分布具有重要的意义。     

真鲷仔稚鱼微粒饲料中DHA与EPA最佳比例的研究

制备4种n-3HUFA含量相同,DHA和EPA含量比[m(DHA)：m(EPA)]分别为1．70：1,2．00：1,2．30：1和2．60：1的微粒饲料,探讨DHA与EPA的配比对真鲷(Pagrus major)仔稚鱼生长、存活和体内相关成分的影响。30d的养殖试验结果表明．m(DHA)：m(EPA)≥2．30：1的2种微粒饲料与m(DHA)：m(EPA)≤2．00：1的2种微粒饲料相比,真鲷仔稚鱼的生长速度和成活率,前者明显优于后者。该比例即m(DHA)：m(EPA)≥2.30：1应是真鲷微粒饲料中DHA与EPA的最佳配比。养殖试验结束后,对仔稚鱼体内相关成分的分析结果表明,仔稚鱼体内DHA的含量随微粒饲料中DHA含量的增加而增大。     

海水鱼类必需脂肪酸的合成能力

海水鱼类必需脂肪酸(Essential Fatty Acid,EFA)包括C20:4n-6(Arachidonic Acid,ARA)、C20:5n-3(Eicosapen-taenoic Acid,EPA)和C22:6n-3(Docosahexaenoic Acid,DHA)等高不饱和脂肪酸。EFA的合成需要一系列脂肪酸去饱和酶(Fatty Acid Desaturase,FAD)和延长酶的共同作用。海水鱼类可以以C18:2n-6、C18:3n-3为底物在Δ6FAD、Δ5FAD和延长酶的作用下合成少量的ARA、EPA和DHA等EFA。Δ5FAD活性低是导致海水鱼类合成C20不饱和脂肪酸能力低的主要原因。延长酶对C22不饱和脂肪酸亲和力弱是造成EFA合成效率低的重要原因。本文综述了海水鱼类EFA(ARA、EPA和DHA)合成能力较差的原因,以期为提高海水鱼类有效利用富含C18不饱和脂肪酸的植物油的能力提供指导。     

深海鲣鱼(Katsuwonus pelamis)眼窝油中DHA和EPA的提取及其抗抑郁活性研究

为了探索鲣鱼(Katsuwonus pelamis)鱼头眼窝肉中的DHA(C22:6n3)和EPA(C20:5n3)的抗抑郁活性效果,采用现代食品分离技术分离提取鲣鱼眼窝肉中的DHA和EPA,并对其抗抑郁活性效果进行研究。研究结果发现,当DHA和EPA剂量分别为50,100和300mg/kg时,能够对强迫游泳实验和悬尾实验的小鼠产生抗抑郁作用,其中低剂量(50mg/kg)表现为最活跃。DHA和EPA还能够对引起头抽动综合征的5-羟色胺小鼠产生轻微的增强作用。通过高效液相色谱-电化学法同时测定小鼠大脑区域内主要的单胺类神经递质及其代谢产物。本实验发现,与用压力媒介物处理的小鼠相比,DHA和EPA能够显著增加主要神经递质5-羟色胺和去肾上腺素在小鼠海马体、下丘脑及皮质层中的浓度,并减少5-羟色胺的代谢。DHA和EPA能够在预测抗抑郁特性的动物模型中(强迫游泳实验,悬尾实验)明确其具有抗抑郁活性效果,具有潜在的生物医学应用前景和环保效应。     

东昌湖水体和表层沉积物重金属元素污染评价

通过对东昌湖水体重金属元素(Cr、Cu、Zn、As、Pb)及表层沉积物中重金属元素(Cr、Cu、Zn、As、Pb、Ni、Cd)含量的测定,采用基于国家地表水质量标准(GB3838-2002)评价、水体综合污染评价法对东昌湖水体重金属污染状况进行评价,结果表明,水体重金属元素的含量均达到国家Ⅰ类水质标准,水质良好。同全国主要湖泊的表层沉积物重金属含量进行对比,并采用国家土壤环境质量标准(GB15618-95)、潜在生态风险指数法以及地累积指数法对东昌湖表层沉积物重金属元素的污染状况进行评价,结果表明:东昌湖表层沉积物主要以Cd污染为主。东昌湖水体和表层沉积物重金属污染状况主要是有关部门对东昌湖的环境治理、东昌湖现有排污情况以及重金属元素自身地球化学特征等几个方面综合作用的结果。     

大溪水库水体营养现状分析

于2008年6月—2009年5月对大溪水库水体氮磷营养盐(总氮(TN)、总磷(TP)、硝态氮(NO3-N)、亚硝态氮(NO2-N)、氨态氮(NH4-N)、磷酸根(PO4-P))和pH、透明度(SD)、温度(T)、化学需氧量(CODMn)、叶绿素a含量(Chla)等理化指标进行了测定。结果表明:大溪水库水体水质总体状况良好,水温季节变化明显,pH为中性至弱碱性,水体理化指标时空变化不明显;综合营养状态指数法评价结果表明大溪水库水体总体为中营养型,水体水质接近或优于地表水Ⅲ类水质要求;最后对水体水质的管理和保护提出了相应的建议。     

雷州半岛近海沉积物中腐殖质的分布和腐殖酸特性研究

近海沉积物中腐殖质和腐殖酸对海洋环境污染具有一定的指示作用,其对重金属、持久性有机污染物的迁移转化具有较大的影响。文章采用焦磷酸钠-氢氧化钠提取重铬酸钾氧化容量法对沉积物腐殖质的组成进行测定,Na OH碱提取法对沉积物腐殖酸进行提取,使用元素分析、紫外光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等方法对提取的腐殖酸进行表征。研究结果表明:雷州半岛近海表层沉积物腐殖质含量较低,在0.26%~2.36%之间,平均值1.49%,其中富里酸占51%,胡敏素占35%,胡敏酸占14%,腐殖酸占整个腐殖质的比例是65%。柱状沉积物腐殖化程度高于表层沉积物。雷州半岛近海沉积物中腐殖酸以富里酸和小分子有机物为主,碳含量高,硫含量低,具有苯环、羧基、醇羟基、酚羟基、羰基及氨基等官能团,腐殖化程度不高。研究结果将为雷州半岛沿海经济的开发和环境保护提供一定的指导意义。     

西太平洋秋季130°E断面有色溶解有机物的分布特征及光降解行为研究

对2018年秋季西太平洋130°E断面上层水体有色溶解有机物(CDOM)的光学特性及光降解行为进行了研究。结果表明,西太平洋上层水体CDOM的吸收系数a(320)变化范围为0.025～0.64 m^-1,平均值为(0.20±0.08) m^-1;a(320)在表层相对较低,主要与表层CDOM的光漂白去除有关;在100～200 m水层较高,主要与次表层的生物活动有关。利用三维荧光光谱-平行因子分析技术,识别出两种荧光组分:类酪氨酸组分C1和海洋类腐殖质组分C2。C1主要源于棉兰老冷涡-上升流所带来的营养物质对浮游植物生产活动和微生物活动的促进作用;C2主要源于黑潮所带来的海洋类腐殖的输入。光化学降解实验发现,CDOM吸收值的损失主要发生在紫外波段;光照60 h后,类酪氨酸组分相较于海洋类腐殖质组分更易发生光降解;且光降解是西太平洋海域CDOM的重要去除途径。