春季水华对南黄海总溶解态无机砷生物地球化学行为的影响

利用氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)对2007年3月30日至4月23日南黄海海域总溶解态无机砷(TDIAs,[TDIAs]=[As5+]+[As3+])的含量进行了测定,其中针对水华中心区域(BM1站)进行了25h的连续观测,以探讨春季水华对有毒类金属元素砷的生物地球化学行为的影响。结果表明,TDIAs的浓度范围为7.9~22.3nmol/L,平均值为(17.8±1.9)nmol/L。TDIAs在南黄海的分布主要表现为由近岸向外海逐渐升高的趋势,最大值出现在南部海域底层海水中。近岸海域表、底层TDIAs的含量相当,而中、南部海域由于存在明显的密度跃层,表、底层TDIAs的浓度具有显著性差异。2007年3月31日至4月1日研究区域西南部受到沙尘天气和降雨的影响,表层海水中TDIAs的含量显著升高。研究区域中、南部海域在观测期间暴发了典型的黄海春季水华,通过大面观测和对重点区域的连续观测可以发现,水华期间TDIAs的分布和磷酸盐类似,与Chl a呈现出较好的负相关关系(r=0.51,P0.05,n=39)。经初步计算,浮游植物水华对10m以上表层水体中TDIAs的清除量约为2.4nmol/L,占表层保有量的15%左右。通过箱式模型计算得出黄海TDIAs的停留时间约为(18.2±8.5)a,远远低于大洋。通过对该海域砷、磷摩尔比值的计算可以发现,南黄海砷、磷摩尔比值约为大洋中的20倍左右,这可能会引起浮游生物对砷酸盐的大量吸收和转化,从而带来潜在的生态危机,需要引起足够的重视。     

黄东海表层沉积物中磷的赋存形态和分布特征及其对生态系统的潜在影响

For better understanding the phosphorus(P) cycle and its impacts on one of the most important fishing grounds and pressures on the marine ecosystem in the Yellow Sea(YS) and East China Sea(ECS), it is essential to distinguish the contents of different P speciation in sediments and have the knowledge of its distribution and bioavailability. In this study, the modified SEDEX procedure was employed to quantify the different forms of P in sediments. The contents of phosphorus fractions in surface sediments were 0.20–0.89 μmol/g for exchangeable-P(Exch-P), 0.37–2.86 μmol/g for Fe-bound P(Fe-P), 0.61–3.07 μmol/g for authigenic Ca-P(ACa-P), 6.39–13.73μmol/g for detrital-P(DAP) and 0.54–10.06 μmol/g for organic P(OP). The distribution of Exch-P, Fe-P and OP seemed to be similar. The concentrations of Exch-P, Fe-P and OP were slightly higher in the Yellow Sea than that in the East China Sea, and low concentrations could be observed in the middle part of the ECS and southwest off Cheju Island. The distribution of ACa-P was different from those of Exch-P, Fe-P and OP. DAP was the major fraction of sedimentary P in the research region. The sum of Exch-P, Fe-P and OP may be thought to be potentially bioavailable P in the research region. The percentage of bioavailable P in TP ranged from 13% to 61%. Bioavailable P burial flux that appeared regional differences was affected by sedimentation rates, porosity and bioavailable P content, and the distribution of bioavailable P burial flux were almost the same as that of TP burial flux.     

春季长江口及邻近海域悬浮颗粒态硅的研究

对春季长江口及邻近海域悬浮颗粒态生物硅(PBSi)、成岩硅(LSj)进行了大面调查和围隔培养实验研究,讨论了悬浮颗粒物中PBSi的分布情况及其影响因素.分析表明,PBSi与LSi的含量分别为0.22～4.25和1.75～184μmol/dm<'3>,与世界其他海域相比LSi的含量偏高,PBSi含量则处于中等水平.由于陆...     

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、...     

氢氧化镁共沉淀测定低浓度磷方法在东海赤潮高发区的应用

2003年5月将Karl and Tien(1992)提出的Mg(OH)2共沉淀方法应用于东海赤潮高发区水体中磷酸盐的调查。本实验条件下方法的检测限为0.004μmol/L。将该方法与传统的磷钼兰方法进行对比,常规磷钼兰法高于共沉淀法。说明水体中可能存在大量酸性条件下不稳定的磷化合物,且其不能被Mg(OH)2共沉淀,如1-磷酸核糖。此时,共沉淀法的测定值更接近水体中真实的正磷酸盐含量。共沉淀法可为赤潮爆发过程中低磷阶段的样品分析提供较可靠数据。用共沉淀法提供的测定数据分析赤潮爆发过程中水体中磷酸盐的变化,长江口磷酸盐总的分布趋势是沿岸含量较高,向外海逐渐递减。赤潮爆发过程中,随着赤潮藻类增殖,水体中磷酸盐被大量消耗,表层磷酸盐浓度迅速降低;赤潮消亡阶段,表层水体磷酸盐浓度逐渐回升,而底层由于藻类死亡后逐渐沉降磷酸盐浓度升高。     

胶州湾中溶解态铝的初步研究

本文利用改进的铝-荧光镓(Al-LMG)荧光光度法测定了2001年夏季和秋季胶州湾水样中的痕量溶解态铝,分析了夏、秋季胶州湾内溶解态铝的分布及其影响因素,在此基础上讨论了胶州湾中悬浮颗粒物对溶解态铝的贡献,并进一步探讨了溶解态铝在研究水团运动中的作用。计算了河流输入、大气干、湿沉降向胶州湾中溶解态铝的输送,及湾内外交换对胶州湾内溶解态铝的影响和胶州湾铝的存留时间。     

全球海洋硅循环及研究中面临的主要挑战

海洋硅循环是海洋生物地球化学循环的关键过程之一,对调控全球二氧化碳浓度、海洋酸碱度和多种元素(氮、磷、铁、铝等)的循环具有重要作用。在当今气候变化和人类活动影响日益增强的背景下,硅循环与“生物泵”及碳循环的紧密联系,是其成为地球科学领域研究热点的主要原因。海洋中硅的外部来源主要为河流、地下水、大气沉降、海底玄武岩风化作用和海底热液输送5个途径,在全球气温变暖趋势的影响下,极地冰川融化成为高纬度海域不可忽视的硅源。生物硅在沉积物中的埋藏、硅质海绵和生物硅的反风化作用是重要的海洋硅移除过程。海洋硅循环过程复杂,受生物(生物吸收、降解)、物理(吸附、溶解)和化学(矿化分解和反风化作用)多重因素的影响,针对海洋硅循环关键过程的研究有助于综合评估海洋硅的“源-汇”和收支。本文总结了海洋硅循环的主要过程及海洋硅的收支,根据国际和国内研究现状讨论了当前海洋硅循环研究中面临的主要问题和挑战。现有研究成果显示,海洋硅的外源输入和输出通量比以往的评估分别增加了2.4和2.2倍。在短时间尺度内(<8 ka),全球海洋中硅的收支大致平衡,海洋硅循环基本处于稳定状态。气候变化和人类活动导致河流输送至陆架边缘海的硅通量发生变化,可能影响硅藻等海洋浮游植物种群结构,是未来海洋硅循环研究需要关注的问题之一。陆架边缘海较高沉积速率和强烈的反风化作用提高了该区域生物硅的埋藏效率,准确评估该区域生物硅的埋藏通量仍是亟须解决的难题。目前的研究评估了全球海洋浮游硅藻、硅质海绵以及放射虫生产力,而海洋底栖硅藻生产力的贡献受到忽视,未来需要关注底栖硅藻对生物硅的贡献及其在海洋硅的生物地球化学过程中的作用。     

长江口邻近海域沉积物对磷的吸附作用初步研究

选取长江口邻近海域的沉积物风干研磨后筛分为4个不同粒度的样品(40~80目,80~100目,120~200目及200目以下),考察粒度及磷浓度对动力学吸附的影响,比较了处理方式、介质pH及所含腐殖酸HA对等温吸附的影响。结果发现:(1)沉积物对磷的吸附可用伪二级动力学方程描述,沉积物粒度越小、初始磷浓度越大,对磷的吸附速率越大;(2)等温吸附曲线可用Langmuir-交叉型等温式拟合,磷的吸附量随粒度减小而增加。沉积物经HCl处理之后,对磷的吸附能力增强,沉积物对磷的吸附量与介质中HA的浓度正相关,pH对沉积物吸附磷的影响较为复杂,"稳定pH范围"约为7~9。     

桑沟湾微微型浮游生物丰度和生物量分布的季节变化

于2013年4月、7月、10~月和2014年1月,分四个季节在桑沟湾利用流式细胞技术对桑沟湾微微型浮游生物丰度和生物量的时空分布特征进行了研究,并统计分析了其与环境因子之间的关系。结果表明,四个季节中桑沟湾聚球藻丰度和生物量分别为0.04×10~3～408.59×10~3个/mL、0.01～10~2.15 mg/m3,微微型真核浮游生物的丰度和生物量分别为0.21×10~3～99.64×10~3个/mL、0.31～149.46 mg/m3,异养细菌的丰度和生物量分别为3.34×10~5～50.16×10~5个/mL、6.68～10~0.32 mg/m3。四个季节中,夏季桑沟湾微微型浮游生物的丰度和生物量高于其他季节。异养细菌对微微型浮游生物总生物量的四季平均贡献为62.11%,高于自养微微型浮游生物;微微型真核浮游生物占自养微微型浮游生物总生物量比例最高,平均可达86.85%。统计分析显示温度、叶绿素a和营养盐浓度是影响桑沟湾微微型浮游生物丰度和生物量分布的主要因素。上述结果为桑沟湾生态环境的检测和评估提供了基础数据。     

黄、东海溶解态无机砷的分布及其季节变化

本文综合2000～2003年期间9个航次的研究结果,讨论了总溶解态无机砷（TDIAs,[TDIAs]=[As^5＋]＋[As^3＋]）和亚砷酸盐（As^3＋）在黄、东海的分布和季节性变化。调查海区覆盖了黄、东海不同水文和化学性质的区域,研究重点放在自长江口向东南琉球群岛沿伸的PN断面以讨论陆源输送的物质对中国陆架边缘海的影响。利用氢化物发生原子荧光光谱法（HG-AFS）分析砷的不同形态（TDIAs,As^3＋）。TDIAs受河流陆源输送的影响在近岸区域含量较高,并随着离岸距离的增加含量逐步下降。在东海陆架坡折带的近底层水中也存在TDIAs的高值中心,此区域具有低温、高盐、低悬浮颗粒物含量的特征,显示出入侵陆架的黑潮水是陆架区TDIAs另一个主要的源。TDIAs的季节性变化趋势受到长江冲淡水水量及黑潮入侵陆架强度的季节及年际变化共同影响。研究区域中As^3＋的分布特征与TDIAs相反,其含量、分布及季节性变化受到浮游植物活动的影响,表现出与叶绿索含量存在正相关关系。夏季东海陆架PN断面中As／P的化学计量比值约为2×10^3。黄、东海溶解态砷的含量与世界其它海区相近,表明其未受到明显人为活动的影响。