西太平洋雅浦海沟区海水中CH4和DMSP的垂直变化特征

本研究首次探究了西太平洋雅浦海沟北段从表层到超深渊海水中甲烷（CH₄）及二甲基硫（DMS）的前体物质二甲基巯基丙酸内盐（DMSP）的浓度变化情况。结果表明:雅浦海沟海水甲烷浓度变化范围为1.49~3.87 nmol/L。其上层海水甲烷平均浓度最高,有明显的次表层极大现象。雅浦海沟氧最小层海水的甲烷平均浓度最低;在500~1 000 m中层水中甲烷浓度有一定程度的增大,1 000 m以下至底层甲烷浓度继续升高。研究海区溶解态DMSP（DMSPd）和总DMSP（DMSPt）平均浓度的垂直变化随深度呈先增大后减小趋势,颗粒态DMSP（DMSPp）的平均浓度随深度呈波动式变化,在中层达到最大。雅浦海沟CH₄和DMSP浓度垂直变化受浮游生物、微生物、光照、温度、压力、大洋环流等的复杂影响。在真光层海水中,CH₄浓度与DMSPd、DMSPp和DMSPt浓度表现为负相关关系,在200 m至底层海水中,CH₄浓度与DMSPd、DMSPp和DMSPt浓度表现为正相关关系,显示光照条件是造成雅浦海沟不同深度海水CH₄和DMSP浓度相关性差异的关键因素。     

印度洋深海热液区贻贝足丝结构和性能特征研究

贻贝营半固着生活,依靠足丝将自己牢固地黏附在底物上.足丝的结构和性能对贻贝的正常生命活动至关重要.为研究热液区极端环境下深海贻贝足丝的结构和性能,采集了印度洋龙旂深海热液区的贻贝(Bathymodiolus marisindicus)足丝,对其力学特性、结构特征和组分进行了分析.力学性能测试发现与近海贻贝(Mytilu...     

海洋中微塑料的来源、分布及生态环境影响研究进展

微塑料(粒径5mm的塑料)作为海洋环境中一类新型污染物正受到越来越多的关注。我们从微塑料来源、分布和生态影响等方面总结分析了近年来海洋微塑料研究的进展。结果表明,海洋中的微塑料主要来源于在阳光、风浪和海流等作用下的海上塑料垃圾的分解,陆源塑料垃圾输入、海上船只塑料垃圾的丢弃、水产养殖业漂浮装置的废弃等是海洋中塑料垃圾的主要来源。海洋微塑料分布呈全球化趋势,近岸、大洋、深海和极地都有微塑料的存在,已有研究表明深海是微塑料的主要汇集区。微塑料不但会影响藻类的光合作用,还会影响一些海洋生物的产卵量和繁殖能力,甚至会引起某些海洋生物的营养不良甚至死亡;微塑料自身含有和表面富集的污染物会在水动力作用下影响污染物的全球分布并对海洋生物产生复合毒性影响。为减少海洋塑料垃圾,控制海洋微塑料污染并为污染防治提供支撑,保护海洋环境安全和人类健康,今后的研究方向将主要包括:不同粒径微塑料的快速分离和在线鉴别方法的建立;水动力对微塑料全球迁移变化的影响;微塑料复合毒性对海洋生态环境的污染效应及机制;管理和技术体系以及相关政策法规的制定等。     

雅浦海沟北部深渊和超深渊沉积物的物质组成、来源和形成过程研究

为探究雅浦海沟北部深渊、超深渊沉积物的组成、来源和形成特征,以1 cm分层对采自该海域不同深度的五根柱状沉积物样品的0~8 cm沉积层进行了扫描电子显微镜(SEM)观察和X射线能谱(EDS)分析,并且分析了这些样品的含水率,锰结核含量, Al、Ca、Fe、Mn、Ti、Mg等6种常量金属和Ba、Co、Cr、Ni、Pb、Sr、V、Cu、Zn等9种微量金属元素含量,以及总有机碳(TOC)含量等参数。结果表明,研究区域沉积物主要为深海软泥沉积,是不同年代沉积物的复杂混合,包含以盘星石为代表的颗石藻、海绵骨针、放射虫和硅藻等多种微体古生物化石以及辉石、重晶石、钛铁矿、长石等多种矿物。沉积组分主要来自生物源、火山源、陆源和海底热液,其中陆源沉积出现于海沟东侧深渊区。海沟西侧崖壁的沉积物比东侧崖壁的沉积物更容易发育锰结核。研究区域沉积物含水率较高并且颗粒较大,其含水率随深度增加呈减少趋势。研究区域超深渊站位沉积物的TOC和微体古生物化石含量均高于深渊站位,存在明显的漏斗效应。整体上海沟西侧崖壁沉积物含水率和TOC含量低于东侧崖壁的沉积物。自更新世以来,雅浦海沟北部的碳酸钙补偿深度(CCD)线从4 568 m以深变为4 435 m至4 568 m之间。研究区域的沉积环境为氧化环境,其0~8 cm沉积层的古老沉积物与现代沉积物发生了混合和再沉积作用,形成年代跨度极大。研究区域沉积物的形成受到海沟坡度、水动力环境、重力滑塌、浊流沉积、火山活动、漏斗效应等多种因素的显著影响。     

萃取预浓缩气相色谱法测定浮游藻体中二甲巯基丙酸

萃取预浓缩气相色谱法对藻体中二甲巯基丙酸进行研究,探讨了色谱分主效果,萃取效率等测定中的关键问题,在最佳条件下,此方法测定的精密度为４％,最低检测浓度为１ｎｇＩ（Ｓ）／Ｌ。     

雅浦海沟沉积物的生物地球化学特征及其海洋学意义

通过对雅浦海沟4 500和6 500m两个深度的柱状沉积物的含水率、总有机碳和多种地球化学元素含量的测定,总结分析了这些参数的垂向变化规律,采用元素比值法追溯沉积物的物质来源和氧化还原环境变化,并结合扫描电镜确定了沉积物中的生物化石组成,探讨了化石分布特征与地形结构、深海环流及板块运动之间的关系。结果表明,位于碳酸盐补偿深度以上的4 500m深度深渊沉积物自上而下由含硅质黏土逐渐向钙质软泥过渡,其中的沉积断层可能与深海环流或滑坡有关;位于碳酸盐补偿深度之下的6 500m深度超深渊沉积物属于硅质软泥,可能是重力流导致的表层沉积物堆积,这种沉积作用有利于有机碳的埋藏。该区域沉积物主要来自海洋生物源、陆源和火山源;底层流属于氧化环境,可能有南极底层水的流入。第四纪以来,雅浦海沟应无大规模火山喷发,而海沟东侧的卡罗琳海岭由于板块俯冲作用在不断下沉。     

富油微藻富碳培养下油脂积累及固碳研究

微藻固碳是一种新型节能减排技术,具有长期可持续发展的潜力。本文对两株富油微藻（球等鞭金藻和微拟球藻）进行了富碳培养下生长特性及中性脂积累特性的研究。两株富油微藻的最佳培养条件为10%CO₂浓度和f培养基。本研究对两株富油微藻的最大生物量产率、总脂含量、最大油脂产率、微藻的C含量和CO₂固定率进行了测定。球等鞭金藻的各参数指标分别为：142.42±4.58g/（m²·d）,39.95%±0.77%,84.47±1.56g/（m²·d）,45.98%±1.75%和33.74±1.65g/（m²·d）。微拟球藻的各参数指标分别为：149.92±1.80g/（m²·d）,37.91%±0.58%,89.90±1.98g/（m²·d）,46.88%±2.01%和34.08±1.32g/（m²·d）。实验结果显示,两株海洋微藻均属于高固碳优良藻株,适合应用于微藻烟气减排技术开发,具备用于海洋生物质能耦合CO₂减排开发的潜力。     

雅浦海沟南部超深渊沉积物成分与形貌

对雅浦海沟南部超深渊D151站位(137^°37^''45^″E,8^°2^''23^″N)柱状沉积物的含水率、总有机碳(TOC)和多种金属元素含量、粒径以及表面形貌进行分析,结果表明该沉积物含水率为55%~72%,和马里亚纳海沟^“挑战者^”深渊沉积物的较为接近,高于冲绳海槽北部沉积物的;且随深度增加而减小,这可能与上覆沉积物的挤压作用有关。沉积物TOC质量分数和^“挑战者^”深渊以及渤海湾的接近,低于冲绳海槽北部和雅浦海沟北部的;TOC质量分数随沉积深度增加而减小,这可能与有机物的降解有关。沉积物样品中的Cd,Co,Cu,Mn,Ni,Zn等元素主要受岩石剥蚀的影响,Al,B,Ca,Fe,Mg,V等元素主要受陆源物质影响。沉积物中发现的火山玻璃碎片对应火山事件;Ba,Cd,Co,Cu,Mn,Ni,Sb,Sr,V,Zn的质量分数在16~18 cm 沉积层出现最大值,可能与火山活动有关。D151站位沉积环境为氧化环境,沉积物的主要来源为陆源和火山源,包括粉砂和砂质粉砂,粒度接近于冲绳海槽北部的,高于^“挑战者^”深渊的;沉积方式以均匀悬浮为主。沉积物C-M 图的数据点分布较为分散,可能与雅浦海沟西侧较为陡峭有关。由于位于碳酸盐补偿深度(CCD)以下,沉积物中的微体古生物化石以硅质为主,未发现钙质生物。故该站位沉积物的水动力环境在地质历史中整体较为稳定。     

沉积环境对雅浦海沟沉积颗粒物组成和分布的影响

通过对西太平洋雅浦海沟不同水深沉积物中总有机碳（TOC）、总氮（TN）、碳稳定同位素（δ13C）、粒度组成和比表面积（SSA）等参数的分析,探讨了雅浦海沟不同水深沉积颗粒物来源、分布及其影响因素的异同。结果表明,雅浦海沟沉积物TOC含量和δ13C平均值分别为（0.34%±0.14%）和（-20.8‰±0.7‰）,其中海洋浮游植物、陆源土壤和维管植物来源有机碳（OC）的贡献分别为（70%±3%）、（22%±3%）和（8%±2%）,且不同水深差异不大,海沟内沉积物的横向输运可能是深部沉积OC的重要输入途径。由于水深更深站位沉积颗粒物中具有更强的微生物活动和在水柱中更长的保留时间,导致其TOC和TN含量较低,但δ13C无明显差异。水深较浅站位TN含量、SSA、粒径组成和中值粒径等参数垂向变化波动较更深站位更为显著,表明海沟沟壁水深较浅处物源输入和沉积环境的不稳定。同时,由于低OC含量、低SSA以及高密度的海底火山喷出岩在海沟水深较浅的沟壁坡折处的广泛分布,导致该区域粒径组成与TOC含量无显著相关性,而较深站位中TOC含量与粉砂呈正相关,与砂和黏土含量呈负相关。整体而言,雅浦海沟沉积物中粉砂粒级颗粒物是OC的主要载体,而SSA是影响海沟沉积OC剖面分布的最重要因素。     

贻贝粘性蛋白组成、作用机理与应用

从贻贝足丝的结构和组成特征开始,全面总结了到目前为止所发现的贻贝足丝内部和表面层的结构特点以及相关重要组成蛋白的种类和理化特性,着重讨论了在贻贝足丝粘附中起重要作用的足丝斑块部分的粘性蛋白组成、结构、分布特征以及相互作用。同时,也讨论了贻贝粘附机理以及DOPA(3,4-二羟基苯丙氨酸)在实践中的重要应用,探讨了DOPA的作用及其衍生物在粘胶剂、密封剂、涂料、生物防污等领域,特别是生物医学中的应用和前景。