黄海微微型浮游植物对灰霾颗粒添加以及光照变化的响应

本研究于2020年夏、秋两季,在黄海的三个站位开展了船基受控培养实验,研究了灰霾颗粒添加和光照变化(相较于海面约40%、68%和82%的光衰减)对微微型浮游植物生长、群落演替及碳生物量和叶绿素a(Chl a)比值的影响。结果表明,微微型浮游植物均表现出对总Chl a相当甚至主导的贡献能力,且所有培养站位初始海水中微微型浮游植物优势类群均为微微型真核浮游植物和聚球藻。在黄海中部和北部的贫营养海域,灰霾颗粒添加提供的氮能够促进微微型浮游植物的Chl a(Chl a_pico)浓度、微微型真核浮游植物和聚球藻细胞丰度的增加,但光照变化的影响不显著。然而,微微型浮游植物碳生物量(C_pico)和Chl a_pico比值(C_pico/Chl a_pico)随着灰霾颗粒的添加和光照强度的衰减呈降低趋势,这与浮游植物的光合色素合成水平密切相关。在近岸富营养海域,培养实验期间海面的光照强度较低,且由于海域水体浑浊,光照强度是影响微微型浮游植物生长和C_pico/Chl a_...     

大气污染物向海洋的输入及其生态环境效应

纵观20年来，特别是近几年来逐渐成为生物地球化学循环研究热点之一的大气对海洋物质输入的研究，从大气物质入海通量，大气物质入海对海洋生态系统和环境的影响，大气物质入海的科学研究计划和项目等方面分析了这一领域的研究现状和未来趋势。给出了不同海区各种主要大气入海物质的通量或在同类物质入海总量中的比例，讨论了氮、磷、铁等营养物质和持续性有毒污染物，如PAH、PCBs、杀虫剂和重金属对海洋生态系统和环境的不同影响。     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷南一段物源-沉积体系与构造背景

海拉尔盆地乌南凹陷南一段时期断裂和火山作用强烈, 导致岩石碎屑组成具有多样性。碎屑成分有火山碎屑、变质岩碎屑和其他剥蚀碎屑。碎屑多样性使本区岩性及其分区具有鲜明的特色。岩性丰度、矿物组合、阴极发光及其重矿物组合研究显示, 区内存在4个单岩性区和2个混合区。单岩性区是变质岩碎屑岩区、火山碎屑沉积岩区、熔结火山碎屑岩区和火山碎屑岩区。根据岩石中各碎屑组成的体积分数可将混合区分为正常沉积碎屑占优势的混合区和火山碎屑占优势的混合区。各单岩性区与构造单元相符合, 变质岩碎屑岩区对应乌西断阶带, 火山碎屑沉积岩区和熔结火山碎屑岩区对应巴彦塔拉构造带, 火山碎屑岩区为乌东弧形构造带的一部分。地球化学数据显示本区源岩岩浆属于壳源花岗质岩浆, 同时受到明显的幔源岩浆影响, 重稀土较富集。乌西断阶带具有高的稀土总量和不明显的Eu负异常, 变质源岩岩浆壳幔混染程度高;巴彦塔拉构造带具有低的稀土总量和明显的Eu负异常, 源岩岩浆壳幔混染程度中等;乌东弧形构造带具有高的稀土总量和明显的Eu负异常, 源岩岩浆壳幔混染程度低。Dickinson图解显示, 乌东弧形构造带源区没有深切割, 而巴彦塔拉构造带源区经过了深切割。德尔布干断裂的正滑移导致嵯岗构造片麻岩发育和嵯岗隆起相对隆升, 为乌西断阶带提供变质碎屑沉积物, 形成扇三角洲沉积体系;同时断裂又为幔源岩浆的上升提供了通道。巴彦塔拉断裂的伸展走滑使得幔源岩浆上升发生壳幔混染并发生火山喷发, 在巴彦塔拉构造带发育熔结火山碎屑岩-火山碎屑沉积岩, 塑造了火山碎屑扇三角洲沉积体系。巴彦山隆起区壳幔混染程度低, 但幔源岩浆的底垫作用导致壳源岩浆的强结晶分异作用、火山活动和地表隆升, 在乌东弧形构造带发育火山碎屑岩, 塑造了火山碎屑三角洲沉积体系。     

青岛大气臭氧及其前体物时间变化与污染特征

利用2003年12月—2005年3月青岛八关山观测资料,分析大气中O3、NOX和CO浓度时间变化规律与影响因素,探讨O3及其主要前体物NOX、CO间复杂的相互作用及相关关系。结果表明:青岛NO2日平均浓度年超标率为25%;受光化学反应及大气运动等影响,NOX与CO浓度为冬季高、夏季低,O3与之相反;NOX与CO浓度日变化呈双峰型分布,日间高于夜间;O3浓度峰值出现于午后(滞后于NOX约5 h),阴雨天夜间浓度出现回升。经滞后相关分析,NOX对O3浓度变化的累积效应作用时间为5—6 h;O3与NO、NO2浓度比值可较明显地验证出辐射强度与尾气排放对青岛及其他地区污染特征的影响。青岛CO与NOX比值在不同天气条件下维持在10.0左右,可用于定性估计其大气污染特征。     

对马海峡水团组成对日本海温盐分布影响的季节及年际变化

基于WOD13(World Ocean Database 2013)的温盐观测资料,分析了对马海峡断面和日本海内一断面上温盐分布的季节变化特征,并利用水团组成混合比的方法探讨了对马海峡断面处的水团组成对日本海内断面上温盐分布的影响的季节和年际变化。研究表明:对马海峡断面上水团组成呈现显著的季节变化。冬季,整个水层被高盐水占据;夏季,对马海峡表层出现高温低盐水,底层为高盐水,次表层为表层低盐水和底层高盐水的混合水体;春秋为过渡季节。日本海断面上,秋季温盐分布最为复杂,表层为高温低盐水,次表层为高盐水,其下为低温高密水。两个断面季节变化对比可以看出,夏季对马海峡断面处的水团组成会影响秋季日本海断面上的温盐分布。夏季对马海峡表层和次表层水是秋季日本海断面表层50m以浅出现低盐水的主要原因;对马海峡深层高盐水主要影响秋季日本海断面50～150m水层,混合比可达0.82;其下为日本海固有水。夏季对马海峡处水团组成的年际变化也会影响秋季日本海断面上温盐分布的年际变化。长江流量较大的年份,夏季对马海峡表层和次表层低盐水的核心盐度值偏低,秋季其在日本海断面上的混合比就高于其他年份;对马海峡底层高盐水在日本海断面上混合比的年际变化则决定于其影响水层上的流场结构和温盐分布。     

海洋大气沉降研究面临的挑战

大气沉降能够为上层海洋提供氮、磷、铁等物质,进而影响海洋生物地球化学循环、海洋初级生产过程和碳封存能力。近几十年来,海洋大气沉降研究一直为大气-海洋交叉领域的研究热点之一,但仍存在诸多问题需要深化认识。本文从大气沉降物质的生物可利用性、大气沉降的营养物质和金属元素供给与海洋初级生产过程响应等方面阐述了海洋大气沉降研究面临的主要挑战。近年来的研究表明:(1)大气沉降对海洋初级生产的影响并不决定于沉降物质的总量,而是溶解态物质的入海量;(2)大气沉降对海洋的影响体现为营养物质和金属元素供给的多样性和海洋初级生产响应的多样性;(3)大气沉降可分为直接大气沉降和间接大气沉降,它们对近海水质的影响不可忽视。本文最后指出,未来的海洋大气沉降研究需围绕以下两个核心命题:(1)大气沉降如何影响近海富营养化过程?包括定量大气沉降对主要海水水质指标的影响;(2)大气沉降如何改变海洋储碳能力、缓解气候变暖?包括定量自然物质和人为物质加富的海洋"施肥"过程的负效应。     

利用卫星数据反演中国近海气溶胶浓度及干沉降通量

利用Aqua卫星MODIS光谱成像仪遥感的气溶胶光学厚度(AOD)资料,结合CALIPSO卫星给出的气溶胶消光系数和相对湿度垂直剖面数据,反演了中国近海低层大气气溶胶浓度,并依据水面干沉降模型估算中国近海气溶胶干沉降通量的时空分布,提出了一种订正AOD的方法;使用中国沿海城市气溶胶浓度监测值,在渤海、黄海、东海和南海4个海区拟合得到了4组AOD与PM10质量浓度的线性关系;反演了2014年3月—2015年2月中国近海气溶胶浓度。结果显示,中国近海气溶胶浓度全年均值为38.15μg/m3,渤海比南海高约149%,沿岸海域高出远海约30%,冬春月份高于夏秋月份约3.7%;气溶胶干沉降通量年均值为0.028g·m-2·d-1,同样表现出北部海域高于南部海域、冬春季高于夏秋季的分布趋势。     

北太平洋和北冰洋大气中多氯联苯的浓度与气固分配行为

Polychlorinated biphenyls(PCBs) were measured in atmospheric samples collected from the North Pacific to the Arctic Ocean between July and September 2012 to study the atmospheric concentration characteristics of PCBs and their gas/particle partitioning. The mean concentration of 26 ∑PCBs(vapor plus particulate phase)(∑PCBs) was 19.116 pg/m3 with a standard deviation of 13.833 pg/m3. Three most abundant congeners were CB-28,-52 and-77, accounting for 43.0% to ∑PCBs. The predominance of vapor PCBs(79.0% to ∑PCBs) in the atmosphere was observed. PCBs were negative correlated with the latitudes and inverse of the absolute temperature(1/T). The significant correlation for most congeners was also observed between the logarithm of gas/particle partition coefficient(log KP) and 1/T. Shallower slopes(from-0.15 to-0.46, average-0.27) were measured from the regression of the logarithm of sub-cooled liquid vapor pressures(logpo L) and log KP for all samples. The difference of the slopes and intercepts among samples was insignificant(p0.1), implying adsorption and/or absorption processes and the aerosol composition did not differ significantly among different samples. By comparing three models, the J-P adsorption model, the octanol/air partition coefficient(KOA) based model and the soot-air model, the gas/particle partitioning of PCBs in the Arctic atmosphere was simulated more precisely by the soot-air model, and the adsorption onto elemental carbon is more sensitive than the absorption into organic matters of aerosols, especially for lowchlorinated PCB congeners.     

辽河口芦苇湿地土壤有机碳的积累特征研究

通过研究辽河口芦苇湿地土壤有机碳、石油类、阴离子表面活性剂(LAS)、多环芳烃(PAHs)及脂肪酸的垂直分布特征,探讨了不同来源有机物在芦苇湿地的埋藏和降解规律.土壤样品采集于2009年3月,研究发现,有机碳含量范围为0.3％～9.3％,石油烃含量范围为19.04～482.31mg/kg(干重)之间,LAS含量范围为0.84～19.28mg/kg(干重),PAHs含量范围为2.59～4.40 mg/kg(干重).总脂肪酸含量范围为5.72～190.69mg/kg(干重).表层有机碳含量丰富,来源广泛.辽河油田不同年代的采油环保措施可能是芦苇湿地土壤中石油类聚集量多寡的主要因素,芦苇根际的调控调节作用和微生物的选择性降解也对土壤石油类化合物分布起到重要作用.LAS含量从土壤表层向下迅速降低了67.0％,是所研究有机物中降解最迅速的一种.PAHs自表层至底层没有明显的变化趋势.细菌是辽河芦苇湿地土壤有机碳再生产的主要承担者,在次表层以下,细菌生产所利用的有机碳主要来自现场的生产.     

污染源、干沉降和气相化学影响硫沉降的数值研究

利用欧拉型区域硫沉降模式对污染源、干沉降和气相化学等物理化学过程在酸沉降中的作用进行了数值分析。结果表明:排放源的强度和高度影响着污染物的分布和输送,其影响是非线性的。在区域酸沉降模式中,干沉降速度和气相化学转化率简单地取为常数对SO#-[2]及SO#+[2-]#-[4]浓度分布引起的误差是不可忽视的。