南海北部海域槺虾目新种与稀有种类

穆斯堡尔谱学对于研究钢的腐蚀产物是非常有用的( Simmons,1976; Vertes,1989)。Peev等人(1978)在实验中用穆斯堡尔谱学研究了α-Fe 粉在海水中的腐蚀产物。马如璋等人(1981)对低合金钢在海水中的腐蚀锈层用穆斯堡尔谱学和X射线分析等方法进行过研究。但关于锈层的相组成目前尚有一些分歧,尤其是钢在海泥中锈层的相组成目前还很不清楚。本文将对A3钢和16Mn钢在海水、海泥区锈层相组成进行初步的分析研究。     

钢铁在海水、海泥中锈层的穆斯堡尔谱的研究 I.A3钢室内模拟与实海挂片锈层的穆斯堡尔谱

钢在海水中的腐蚀产物相组成研究报道较少。马如璋等(1981,1982)对低合金钢在海水中的腐蚀锈层进行了研究,他们所采用的穆斯堡尔谱等方法,很适宜研究钢的腐蚀产物(Simmons,1976; Vertes,1989)。目前,由于石油工业的发展,大量的石油平台、栈桥及钢柱码头不断涌现,这些构造物的钢桩一般是从大气区经过飞溅区、潮差区和海水全浸区插入海泥区,大量研究表明,在海水、海泥跃变区钢铁腐蚀严重,作者采用穆斯堡尔谱对A3钢在室内模拟和实海锈层相的组成进行了初步的研究,以探讨在不同腐蚀环境中钢铁的腐蚀产物和腐蚀机理,为钢铁的防腐和耐海洋腐蚀钢的开发提供理论依据。     

低合金钢在海洋各腐蚀区带的锈层研究

１９９５年５月通过对低合金－１６Ｍｎ钢在埕岛海区挂片两年（１９９２年１０月－１９９４年１０月）的腐蚀产物的穆斯堡尔谱测定,研究了低合金钢在飞浅区,潮差区,全浸区和海泥区四个不同海洋腐蚀区带的锈层组成和含量。锈层中的ＦｅＯＯＨ和Ｆｅ３Ｏ４的不同含量说明了内锈层中的β－ＦｅＯＯＨ作为氧化剂参与了阴极作用,加速了干湿交替区低合金的腐蚀。     

钢在海洋沉积物中的腐蚀研究 Ⅰ.“移植埋片法”(MD)实海腐蚀电化学测量研究

海洋沉积物俗称海底土,海洋沉积物腐蚀学系海洋腐蚀科学中的新学科;一些资料表明,钢在海底土中的腐蚀程度要比在海水区、潮差区、飞溅区低(友野理平,1976;岡本刚,1977),这些资料(Schumacher,1979)是通过近海钢结构的观察和采用打入浅海中的试验钢桩取得的,但由于宏观电池的作用,它们不能反映单独埋在海土中钢的腐蚀情况。实际海士中的腐蚀是相当复杂的,由于这项研究难度高,耗资大,因而至今报道很少(Schmidt,1982) 随着科学技术的发展,海底工程设计急需海底土的腐蚀资料,作者在确保海土结构不变的前题下,首创了“移植埋片法(MD)”,对3种海洋用钢在海土中的腐蚀电位和极化阻力进行了海上测量,为海洋沉积物腐蚀学的研究开辟了新途径,同时对海底钢铁工程的防腐设计提供了依据。     

DH36钢焊接件海水腐蚀行为研究

海洋环境中的钢焊接件除了易发生电化学腐蚀之外,还容易发生电偶腐蚀等局部腐蚀。本文通过失重法、开路电位、强极化曲线、金相显微观测和X射线衍射等测试方法研究了DH36海洋用钢焊接件S-189-2在海水介质中的电化学腐蚀行为、电偶腐蚀倾向及其腐蚀产物成分。结果表明,焊接件各个部位在海水中的腐蚀速率均较小,腐蚀电流密度在15～29μA.cm-2范围内,阴极反应由氧扩散过程控制。开路电位和电极电位均随时间负移,各个位置电极电位差较小且负移幅度接近,发生电偶腐蚀的倾向较小。腐蚀产物以γ-FeO(OH)为主。     

钢在海洋飞溅带的腐蚀与防护

人们所说的钢铁结构在海洋环境中腐蚀严重，只是一个总概念。因为海洋环境共有海洋大气带、海洋飞溅带、海水潮差带、海水全浸带和海泥带５个区带。而钢铁的腐蚀行为在各带中有很大差异（如图１所示）。图中数据为第一作者及侯文泰在湛江麻斜岛海区中暴露试验２ａ所得。可见海洋飞溅带才是钢铁构件在海洋环境中受到腐蚀最为严重的区带。目前，人们对解决海洋环境中其他各区带的腐蚀问题，都已经有许多成功的方法和国际标准。但对海洋飞溅带的防护问题却一直为人们所关注，国内外尚无飞溅带腐蚀试验和防护的标准，也未有一套完整的、成熟可靠…     

合金元素对低合金钢耐腐蚀性能影响的研究

关于钢铁在海洋环境中的耐蚀性很早就有人研究,但钢的耐腐蚀性能与合金元素关系的报道则较少。1951年,美国首先研制了Ni-Cu-P系耐海水钢,结果表明,海洋用钢的耐腐蚀性能与合金元素之间的关系随海洋环境的不同而有很大差异(侯保荣、张经磊，1980);相同的合金元素对钢铁在浪花飞溅区和海水全浸区耐腐蚀性能的效果亦明显不同;对于从海底泥土中开始,穿过海水全浸区、潮差区、浪花飞溅区一直到海洋大气区的垂直海洋构造物(例如海上采油平台,钢柱码头等)来说,其合金元素的影响效果也完全不同(門智、渡辺常安,1976;侯保荣,1981)。有人还提出,某种合金元素能够提高钢材在浪花飞溅区的耐腐蚀性能,但对海水全浸区的作用不明显,甚至使腐蚀速度加快(内藤浩光等,1975)。 为了研究合金元素与钢材腐蚀性能的关系,作者使用了含各种不同合金元素的50余种钢材,用电连接的方法进行实验研究。将每种试片分别挂于海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区和海水全浸区,分别进行90天至2年的试验。本文仅对其中实验条件完全相同的18种低合金钢材的实验结果进行分析讨论。     

中印度洋海盆多金属结核地质特征

利用"大洋一号"2007年在中印度洋海盆采集的多金属结核和沉积物样品,采用X射线衍射、穆斯堡尔谱、X荧光分析、ICPMS等方法,对样品进行了矿物学和化学成分分析,并与东太平洋海盆我国开辟区多金属结核进行了对比.印度洋结核区海底沉积为含黏土硅质软泥,结核呈菜花状、碎屑状、杨梅状和连生体4种类型产出,大小为0～6 cm,平...     

钢材在潮差区和全浸区的腐蚀行为

海水是一种含有大量盐类的强电解质溶液,它对海洋环境中的钢铁腐蚀极为严重。人们一般把海洋腐蚀环境划分为五个区带:1.海洋大气区;2.浪花飞溅区;3.潮差区;4.海水全浸区;5.海底泥土区等。从而针对不同的腐蚀环境选择具有不同耐蚀性能的材料;根据腐蚀严重性的不同,分别采取适合于各区带的防腐蚀措施以延长海洋钢铁设施的使用寿命。当前国内在筛选耐蚀性海洋用钢材时,有的采用分别挂片的方法,即把试验钢种的小试片分别悬挂于大气区、潮差区和全浸区。实验结果是     

南黄海海水中悬浮体垂向分布类型及跃层

海水中悬浮体的垂向分布并非上下均匀,而是具有明显的层化现象,这种情况与海水中的温度、盐度、密度等物理性质的层化现象一样,不是偶然的,而是常年存在的,同时,悬浮体含量的层化分布对于海水的某些物理性质有较大影响。 1958年中国科学海洋研究所在南黄海南部海水中悬浮体的调査中已发现了悬浮体含量分布的层化现象。1981年, Kanau Matsuike等(1983)在东海区悬浮体的调查中发现了长江口外浅滩区海水中光束衰减的层化现象。Gorsline和Swift (1977)在关于大陆架沉积动力学的论述中指出,海水密度的层化现象总是伴随着悬浮体浓度的层化现象。1983-1984年中美南黄海沉积动力学联合调查中,作者(秦蕴珊等,1986)也发现了该区内海水中悬浮体含量的层化分布现象,并且提出了“悬浮体跃层”的概念。同期,赵保仁等(1986)在研究秋末南黄海海水透光度及其与环流的关系时指出,水体中透光度存在着一个“跃变层”。实际上,影响海水透光度衰减的主要因素是悬浮体浓度,因而,上述透光度之“跃变层”乃是悬浮体跃层在光学方面的表现。上述报道结果说明,悬浮体垂向分布的层化现象及悬浮体跃层的存在已经引起了有关学者的注意。但是,其性质、季节变化及成因等问题却很少有人研究,它们对海水许多重要物理性质的影响也鲜为人知,因而这些问题的解决在理论和实践方面均具有重要意义。 在总结了历年调查资料基础上,作者于1988年4月又在南黄海进行了补充调査,共设55个站位(图1),对本区悬浮体分布中的层化现象、跃层问题及季节变化等进行了系统分析,并且对其成因及其物理意义进行了初步探讨。关于悬浮体的平面分布问题作者已有专文讨论,兹不赘述。     

应用移植埋片法(MD)对辽东湾海底泥中钢腐蚀的硏究

随着海洋开发事业的发展,海底钢铁设施日益增多,但这些设施均不同程度地受到了海底泥的腐蚀,而目前世界上对海底泥腐蚀性研究的报道不多,更无钢铁在海底泥中的腐蚀数据。国外曾对海泥的腐蚀性进行过因子分析(Roger,1980),但由于方法问题未解决而使研究未能深入。 海底泥和陆地土壤相同之处是两者都是泥沙石组成的不均匀体系,不同的是陆地土是由固、液、气三相组成的多项体系,而海底泥只有固、液两相组成。 本试验借助地质取样器,在不破坏土壤结构的情况下将其移植岸边进行埋片,再放回大海中,参与原海洋体系的循环,对钢在海底泥中腐蚀进行定量研究,这种海土腐蚀实验方法作者称之为“MD”海底泥腐蚀试验法(试验海土取自辽东湾9.84-41.4m深层海底)。     

热带西太平洋定点海域(4°S156°E)营养盐变化规律及降水对海水营养物质影响的研究

海水中的N,P,Si是海洋中最基本的营养物质,对海洋浮游生物的生存、繁殖、海洋生物食物链结构和新陈代谢,以及海洋中物质的循环都具有重要的意义,一直是海洋学研究的重要内容之一,几乎世界上海洋的各个区域都有其研究报道。中国陆架海中营养物质的研究已进行了40多年,获得了大量的资料和重要的研究成果。随着我国海洋科学的发展,近年来陆续开展了世界大洋、极地海的营养盐研究,并有一些报道(顾宏堪,1992;宋金明,1995,1996; Hecky等,1993),但对世界大洋定点长周期的营养盐变化观测研究和降水对表层海水的输入影响长周期定点系列观测还未见报道。热带西太平洋海域有一个世界海洋中最大的高温、高盐“暖池(WPWP)”,这里进行着地球上强烈的海气相互作用,所以,研究该海域海水中营养盐的变化规律,对系统研究海洋对气候的调节作用,乃至全球气候变化都具有重要意义。本文通过对4°S,156°E长达4个月的定点观测,研究了上层海水、深水中营养盐的变化、营养盐的周日变化及降水对表层海水营养盐输人的影响,本文为TOGA-COARE研究的一部分。     

不同温度下铝牺牲阳极合金元素对工作电位影响的灰箱分析

目前，城市用水中约80%是工业用水，而工业用水中约80%是工业冷却水。为节约淡水，人们试图利用海水代替淡水做工业冷却水。但在海水冷却系统中，换热器的出口及其后续部分的钢铁设施由于海水温度较高(一般在50℃左右，有的还大于55℃)，腐蚀现象相当严重，解决该部位的腐蚀防护问题是直接利用海水代替淡水做工业冷却水中不可缺少的一个环节。牺牲阳极是防止海水中钢铁设备腐蚀的一种行之有效的方法，但常用的几种牺牲阳极在该温度下不能适用。因此，找出牺牲阳极性能在不同温度下的变化规律，对研制能在高温下使用的牺牲阳极有着重要的理论和实际意义。 工作电位是牺牲阳极一项重要的性能指标。牺牲阳极只有具备了足够负的工作电位，才能在实际应用中保持足够的驱动电压(朱相荣等，1999；火时中，1988)，达到长期使用的目的。有关文献报道了牺牲阳极添加元素对工作电位的影响(朱承德等，1997；Gurrappa1997；张信义等，1996)，但哪些元素对阳极工作电位的影响更大些，元素对工作电位的影响是否有一定的规律，却均无报道。本文作者根据以上文献选择元素，自制了28种铝基牺牲阳极，并按国标GB4948-85的方法进行实验，用灰箱分析的数学方法对得到的数据进行分析，所得结果对研制高温海水中如何应用牺牲阳极有一定的指导作用。     

黄海、东海夏季温、盐度逆转结构分布及其成因的初步分析

在我国,关于黄海、东海温、盐度逆转结构的分析研究,主要是在80年代以后开始的。翁学传等(1984)、曹欣中等(1982)和丁宗信(1983)对东海某一特定海域的温、盐度逆转结构进行过分析,但是对整个黄海、东海海区来说,有关这方面的研究尚未见报道。 本文根据1983-1986年中国科学院海洋研究所在黄海、东海每年夏季调查的CTD观测资料,同时参考1963年以来国家海洋局调查的标准断面资料,对黄海、东海夏季(6-8月)温、盐度逆转結构的分布及其成因进行初步的分析研究。 根据资料和兰淑芳等(1985)的分析,北黄海很少出现温、盐度逆转结构的类型,虽偶有出现,但分布也不规律,因此本文把研究海区重点放在南黄海和东海(图1)。     

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。     

410不锈钢在海水中阴极极化行为的研究

本文采用动电位极化曲线法和恒电位极化法研究410不锈钢在天然海水和模拟闭塞液中的阴极极化行为。采用失重法研究在模拟闭塞液中、不同阴极电位下的保护效果。体式显微镜(SM)、扫描电镜(SEM)和能谱X-射线分析(EDX)用于分析阴极保护7 d后410不锈钢表面的产物。结果表明:在保护电位为-0.70~-0.90V(vs.SCE)之间,410不锈钢在海水中的腐蚀得到有效的保护,在模拟闭塞液中的保护度80%。当阴极保护电位正于-0.70 V(vs.SCE)时,局部腐蚀得不到有效的防护;负于-0.90 V(vs.SCE)就会有氢脆的危险。当保护电位为-0.90 V(vs.SCE)时,天然海水中产生的垢层主要成分是CaCO3,在模拟闭塞液中表面产生明显的锈、垢混合物,垢层的主要成分是Mg(OH)2。     

东海外陆架残留沉积中硫复铁矿的发现及其油气指示意义

1994～1995年间在东海外陆架获取370个柱状样,每个样长约为2～4m.对其底部沉积物作了磁性测试,发现局部地区存在SIRM异常高现象.由磁参数推断导致SIRM异常的矿物为硫复铁矿.将磁性异常地区沉积物作矿物磁选,对磁选所得矿物做扫描电镜、电子探针和能谱、X衍射及穆斯堡尔谱测试,证实了次生硫复铁矿的存在.结合本区新生代油气构造圈闭和残留沉积物可溶铁Fe3+/Fe2+比值异常的分布,用油气渗漏解释了SIRM异常及硫复铁矿的成因,从而认为SIRM异常对深部油气藏具有指示意义.     

中太平洋海山区富钴结壳地质特征

应用 X射线衍射分析、穆斯堡尔谱分析、X荧光光谱分析以及超微生物化石定年等方法对 1 998年和 1 999年“大洋一号”调查船 DY95 - 8和 DY95 - 1 0航次采集的富钴结壳样品进行了地质特征综合研究与分析 ,结果表明 :( 1 )该区富钴结壳可划分为板状结壳、砾状结壳和钴结核三类 ,均具有微晶质结构。 ( 2 )该区富钴结壳宏观构造主要呈板层状和圈层状构造 ;显微构造在形态上可大体分为柱状构造、平行纹理状构造和致密块状构造三种基本类型。 ( 3)该区富钴结壳主要由三类矿物组成 :锰矿物、铁矿物和杂质矿物。其中锰矿物为水羟锰矿和少量的钡镁锰矿 ,铁矿物主要为 β-羟铁矿 ,偶见赤铁矿和磁铁矿等 ,杂质矿物有石英、斜长石等。( 4 )该区富钴结壳主要成矿元素含量 :Fe为 1 6.86% ,Mn为 2 1 .2 6% ,Cu为 1 1 0 2 .0 9× 1 0 - 6 ,Co为 62 5 2 .72× 1 0 - 6 ,Ni为 40 64.62× 1 0 - 6 。 ( 5 )该区东部海山 ( N1～ N4海山 )比西部海山( N5、 N6海山 ) Fe元素含量高 ,Mn、 Cu、 Co、 Ni元素含量则低 ,这一差异源于海水中 Fe、 Mn等成矿元素的分离作用 ,其分离程度与海底火山作用时代以及相应的玄武岩海解风化时间长短有密切关系。 ( 6)结壳形成于第三纪古新世至第四纪更新世 :第一阶段从第三纪古新世到中新世 ,     

南沙群岛珊瑚礁生态系中稀士元素的垂直转移过程研究

海洋沉积物中稀土元素的分布、转移行为已有许多报道。地球环境中稀土元素的行为是当今地学研究的热门课题,稀土元素的分布特性和转移行为研究与环境有极大的相关性,通过研究环境中稀土元素的转移行为就可了解环境演变的信息,所以海洋环境中稀土元素的研究具有重要的意义(Fleet,1984; Piper,1974; Schijf et al.1995;赵一阳等,1994;王中刚等,1989;张丽洁等,1995)。海洋中颗粒物质垂直转移过程研究对研究海洋在全球变化(特别是全球气候变化)中有重要意义,但目前的研究仅集中于以碳为核心的生源要素和某些微量元素(宋金明等,1996;宋金明,1997),至今稀土元素在海水中垂直转移过程研究尚未见报道。珊瑚礁生态系是最重要的海洋生态系之一,研究珊瑚礁生态系中稀土元素的垂直通量,即热带海域稀土元素在海水中垂直转移过程,继而椎测对全球气候变化的影响,为研究海洋在全球气候变化中的作用提供了新课题。 本文首次报道用沉积物捕捉器(ST)收集南沙珊瑚礁潟湖中颗粒物质,研究稀土元素的垂直通量和不同形态稀土的垂直通量,以及稀土元素垂直转移的控制因素。     

Ca2+，Mg2+，K+及胰蛋白酶和胰蛋白酶抑制剂对中国对虾卵子激活的影响

对虾成熟卵子的激活都是由海水引起的,海水的刺激引起成熟的卵母细胞发生皮层反应,完成减数分裂,这一过程同有无精子的作用无关(Clark et al.,1977,1980; Lynn et al.,1991; Pillai et al.,1987)。在对锐脊单肢虾(Sicyonia ingentis)的卵子激活研究中发现,其成熟卵子无论受精与否在接触海水以后均具有相同的激活过程,受精卵和未受精卵的皮层反应及减数分裂的恢复没有区别,而海水中刺激卵子发生皮层反应直接因子是Mg2+而不是Ca2+。在无Mg2+人工海水中,锐脊单肢虾的卵子不能激活;而在无Ca2+人工海水中,卵子则可正常激活(Pillai et al.,1987; Lindsay et al.,1992a)。Mg2+对锯额长臂虾(Palaemon serratus)卵子减数分裂的形响的研究表明,锯额长臂虾卵子减数分裂的恢复必须有Mg2+参与,而Ca2+则是非必须的;胞外Mg2+可以诱导卵子的皮层反应,并使卵膜外的微绒毛消失;胞外Mg2+的增加可使卵子内部游离Ca2+浓度发生变化,从而诱导卵子的激活(Goudeau et al.,1986,1991,1996)。 根据前人的报道,胰蛋白酶和胰蛋白抑制剂对对虾精子的顶体反应、卵子的激活都具有明显的影响(Lynn et al.,1987; Griffin et al.,1990; Lindsay et al.,1992b; Chen et al.,1994)。Lynn等(1987)报道褐对虾(Penaeus aztecus)的卵胶前体(jelly procusor)含有约70%-75%的蛋白质及25%-30%的多糖,胰蛋白酶对于人工分离的卵胶前体具有明显的降解作用,胰蛋白酶抑制剂可以抑制卵子在海水中的激活,Griffin等(1990)的研究发现,锐脊单肢虾的卵子内含有类胰蛋白酶的物质,解剖性成熟雌虾获得的卵子置入海水摇匀,上清液-卵水(egg water)可以诱导取自雌虾纳精囊内的精子发生顶体反应,胰蛋白酶也可以诱导对虾精子的顶体反应,而胰蛋白酶抑制剂则完全可以抑制对虾精子在人工海水中发生顶体反应时顶体丝的形成。Lindsay等(1992b)的研究也得出了类似的结果,并对卵水和胰蛋白酶不同浓度及不同作用时间下对对虾精子顶体反应的诱导作用进行比较研究。Chen等(1994)对锐脊单肢虾精子的提取物进行生化分析发现,精子内部也有类胰蛋白酶的物质,并通过免疫电镜技术将其进行定位,精子的提取物可以降解分离的卵黄膜。 激光扫描共聚焦显微镜(Laser scanning confocal microscope)在海洋动物的受精及发育生物学的研究中已有一些报道(Sardet et al.,1992; Stricker et al.,1992; Shen et al.,1993; Jaffe, et al.,1994; Malinda, et al.,1994)。而在对虾的受精及发育生物学方面应用还比较少,只有锐脊单肢虾的卵子激活及早期发育的研究上有一些报道(Hertzler et al., 1992, 1994: Lindsay et al.,1992a)。 海水中的离子成分是影响卵子激活的关键因子,而胰蛋白酶和胰蛋白酶抑制剂对对虾受精也有着很大影响,这两方面的工作在国内、外中国对虾的受精生物学研究中均未见报道。 作者对上述两类理化因子对中国对虾卵子激活的影响进行研究,并使用激光扫描共聚焦显微镜对中国对虾卵子受胰蛋白酶和胰蛋白酶抑制剂的作用而发生的形态变化进行研究,初步分析了造成异常卵裂的原因。