渤海沉积物中氮的形态及其在循环中的作用

利用分级浸取分离法首次将自然粒度下渤海表层沉积物中的氮分为可转化态氮和非转化态氮，并将可转化态氮区分为四种形态：离子交换态氮(IEF—N)、碳酸盐结合态氮(CF—N)、铁锰氧化态氮(IMOF—N)及有机态和硫化物结合态氮(OSF—N)，并对其分布进行了研究，估算了各形态氮对沉积物-海水界面循环的贡献。结果表明，渤海沉积物氮中可转化态氮占总氮(TN)的比例为30．85％，其中IEF—N、CF—N、IMOF—N和OSF—N所占比例分别为3．67％、0．31％、0．42％和26．45％，其分布呈现不同的地球化学特征，分布的控制因素亦不同；各形态氮释放的顺序与其在沉积物中结合的牢固程度一致，对界面循环的相对贡献随时间尺度发生变化，绝对贡献的大小与其在沉积物中的储存量大小一致，为0SF—N(84．6％)＞IEF—N(13、0％)＞IMOF—N(1．4％)＞CF—N(1、0％)；非转化态氮占TN的69．15％，其中约有49％是由于粒度因素所致。     

东海沉降悬浮物质的特征研究

海洋中“有机碎屑雨”的存在,早已引起国内外学者的重视。生物学家认为它为深海生物提供了食物来源(Harding,1974);化学家则认为它是海洋中物质转移的主要途径(Menzel,1974)。但是长期以来,由于实验技术未能解决,无法进行现场研究,因而这些论断均未得到证实。自70年代以来,沉积物捕捉器的使用(詹滨秋等,1991)开创了这个研究领域的新局面。现在不仅能够研究悬浮体的基本特性,而且可以了解它们在沉降过程中的动态变化。沉积物捕捉器的使用,在我国开始于80年代,主要用于浅海和港湾，在水深80m以上的陆架海域的使用尚未见报道。本文为运用捕捉器在东海水深大于80m水域采获沉降悬浮物质,对其特征进行研究。此次调査研究的地点选择在长江冲淡水、黄海沿岸流、台湾暖流和黄海暖流交汇处,该海域10-50m深处一年四季存在一个半永久性的气旋型冷涡旋,并且存在上升流,因而该海域的悬浮物质具有独特性,对其进行的研究也有助于了解其他海域的同类问题。     

海洋表层沉积物再悬浮的诱因及其对生源要素循环的影响

颗粒物质在向海底沉降的同时,在自然因素、生物扰动以及人为因素等作用下,海洋表层沉积物会再悬浮,从而引起生源要素在海水和沉积物中的再分配,进而对生物食物网、初级生产力产生影响。特别是在陆架边缘海,由于海水较浅,再悬浮剧烈,对生源要素的垂直转移及其生物地球化学过程影响严重,由于再悬浮的诱因很多,过程复杂,所以定量研究表层沉积物的再悬浮还有很多困难。作者将主要对表层沉积物再悬浮的诱因及其对生源要素循环的影响进行总结归纳,以期促进这方面的研究。     

海洋化学传感器研制的动态评述

化学海洋学研究数据的获得要方便、经济、高效的分析测试手段,化学传感器则是海洋调查和监测ＤＯ、ｐＨ、ＣＯ２、ＮＨ３－Ｎ和Ｓ（－ＩＩ）等的理想手段和工具。本文评述了６０年代末以来用于天然水体中ＣＯ２、ＮＨ３－Ｎ和Ｓ（－ＩＩ）检测的化学传感器的研制情况,进一步讨论了海洋化学传感器研制所需解决的问题和发展方面,并分析了海洋化学传感器研制进展缓慢的原因。     

ICP-AES测定海洋生物体中13种元素的微波消解条件优化

报道了微波密闭消解正交试验条件优化电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES),同时测定8种海洋生物体中硒、铁、锰、锌、钙、镁、锶、砷、镉、铬、铜、铅和镍等13种元素含量的实验结果。优化后的样品消解条件为加入的HNO3V:H O2 2V=6.0 mL:1.0 mL,第二步程序升温温度为170℃,消解时间20 min;测定标准曲线相关系数大于0.999,相对标准偏差为0.30%~2.55%,加标回收率为92.0%~104.8%,方法检出限为0.0010~0.0468μg/g。结果表明,优化后方法测定操作简便、具有高的灵敏度、准确度和精密度,且能多元素同时测定,适合于海洋生物样品中这些元素含量的准确测定,并可为评估海产品食用安全提供科学依据。     

黄、东海海域溶解无解机砷分布特征与化学形态

Distribution and chemical speciation of dissolved inorganic arsenic were examined in Yellow Sea and East China Sea. Results demonstrated that: (1) both As(III) and As(V) were detected, with As(V) domin...     

水母(沙海蜇)降解与营养盐(氮、磷)释放的模拟与实证

The aim of this study was to investigate nitrogen and phosphorus released in the process of the decomposition of giant jellyfish in the laboratory and found the evidence to verify the influence of nutrients released by the decomposition of jellyfish on the ecosystem in the field. The release of nitrogen and phosphorus from the decomposition of Nemopilema nomurai was examined in a series of experiments under different incubation conditions such as different p H values, salinity values, temperatures and nitrogen and phosphorus concentrations. The results showed that the complete decomposition of Nemopilema nomurai generally took about 4–8 d. The release of nitrogen and phosphorus from the decomposition of Nemopilema nomurai could be divided into two stages: the early stage and the later stage, although the efflux rate of nitrogen was one order more than phosphorus. In the early stage of the decomposition of Nemopilema nomurai, the concentrations of dissolved nitrogen, dissolved phosphorus, total nitrogen and total phosphorus in seawater increased rapidly, and the concentration of nitrogen could reach the highest level in the whole degradation process. In the later stage of the decomposition, the concentrations of dissolved nitrogen and total nitrogen declined slowly, while the concentration of phosphorus in water could reach a maximum in the degradation process. High p H, low salinity,high temperature and N/P will promote the release of nitrogen; low p H is unfavorable to the release of nitrogen but favorable to the release of phosphorus. In addition, we found the concentrations of ammonium and phosphate in the bottom water were higher than those in the surface water during the period of jellyfish bloom in the Jiaozhou Bay, proving that nutrients released by the decomposition of jellyfish have significant influence on nitrogen and phosphorus in the field. For the whole Yellow Sea, nutrients released by jellyfish carcasses may reach up to(2.63±2.98)×107 mol/d of dissolved nitrogen(DN) and(0.74±0.84)×106 mol/d of dissolved phosphorus(DP) during the period of jellyfish bloom. The values are comparable to riverine inputs in a day, but much higher than sediment–water exchange flux in the Yellow Sea. The great amounts of nutrients must have significant influence on the nutrients balance of the Yellow Sea during the period of jellyfish dead and decomposition. Both the experimental data and field observations proved that the decomposition of jellyfish may release a great amount of nutrient to the surrounding environment during the period of jellyfish decomposition.     

黑潮与邻近东海生源要素的交换及其生态环境效应

黑潮与东海生源要素的交换对东海的生态环境有重大影响,交换主要是经台湾东北部海域输送至东海陆架和通过日本九州西南海域由东海陆架向外海的黑潮输出两个通道。中国科学院海洋先导专项对黑潮与邻近东海生源要素的交换特征进行了系统的调查和研究,获得了一些新的认识:(1)在台湾东北部区域,碳主要以表层水-次表层水为载体输入,秋季的输入量高于夏季;黑潮溶解态营养盐的输入占据绝对主导地位,且以黑潮次表层热带水-中层水的输入为主,输入通量春季高于夏、秋季,可为东海春季水华提供一定的物质基础,但输入到东海的黑潮水其氮磷比与Redfield比值(16:1)接近,这些"正常水"——黑潮的输入显然对调和东海异常高的氮磷比有重要的作用,从而对东海的生态环境起到"稳定和缓冲"作用。所以,黑潮水对东海的输入不仅维持补充了东海生态系统运转所需的生源要素,更为重要的是缓冲了受人为影响强烈的东海海水的高氮磷比,使东海本已失常的营养盐结构向合适的氮磷比方向转变。因此,黑潮与东海生源要素的输入在一定程度上起着稳定和缓和东海生态环境的作用。(2)通过构建的海水Ba-盐度新指标体系,定量细致刻画了黑潮对东海生源物质在台湾东北部区域的输入范围和程度,黑潮次表层水从台湾东北陆架坡折处沿底部向北偏西方向入侵东海,其近岸分支可以入侵到浙江近岸,其黑潮次表层水占比仍可达到65%左右。垂直方向上,陆架外侧站位受黑潮次表层水的影响范围更大,黑潮水占50%比例位置可延伸至外侧TW0-1站位(122.59°E,25.49°N)表层,而内侧靠近大陆的站位则只限于陆架中部位置底层。     

台湾以东黑潮及邻近东海水中的放射性核素及其对黑潮入侵的指示

根据2014年5—6月对台湾以东黑潮主流以及东海陆架海域的调查,研究了海水中放射性核素K-40、Ra-226和U-238的分布特征,并以放射性核素为指标定量评估了黑潮入侵东海的程度和范围。结果表明,黑潮主体放射性核素的含量有明显的层次差异,整体上看从表层至深层逐渐减小,K-40、Ra-226和U-238的含量范围分别为13.47—26.11、5.08—9.51和7.38—14.72m Bq/L。在台湾东部河流带来的陆源物质输入影响下,黑潮主流下游的放射性核素含量略高于上游。从水平分布上看,近岸海域放射性核素含量明显高于黑潮主流区,而长江口和杭州湾外也存在K-40和Ra-226的低值区,并且底层海水中更明显。海水的物理化学参数对放射性核素分布的影响不大,不同水团放射性核素的含量差异主要由陆源物质输入的不同引起。以放射性核素K-40、Ra-226以及温盐为指标,根据端元混合模型的计算结果显示,黑潮在台湾东北部涌升后,继续沿东北方向流动,并可入侵至长江口和杭州湾外,而福建近岸海域基本不受黑潮水的影响。放射性核素指标K-40和Ra-226可作为温盐参数的补充,用于指示黑潮入侵东海的程度和范围,并可结合温盐参数,用于多水团混合的半定量研究。     

近20年中国近海和海岸带大气黑碳干湿沉降及源解析

作为一种在大气中普遍存在的碳质气溶胶成分,黑碳因可对生态环境产生深远影响而备受关注。对海洋大气黑碳沉降的深入认识有助于进一步明确海洋碳循环过程。目前对中国近海和海岸带大气黑碳沉降的研究工作少且零散,相关研究数据不足以探求其规律。对该区域近20年来已报道的大气黑碳数据进行系统梳理和再分析,利用整合的数据集成估算沉降通量并分析其空间分布特征,最后评述了目前黑碳的源解析方法并评估了该区域大气黑碳的来源,对未来近海大气黑碳研究作了展望。结果表明:(1)中国近海和海岸带陆域大气黑碳浓度平均值分别约为1.95±1.28和5.05±2.62μg·m–3,具有显著的人为污染特征,由北向南,海岸带陆域黑碳浓度近似呈“V”形分布,最低值位于南黄海沿岸,而近海区则大致呈递减趋势;(2)中国近海和沿海陆域大气黑碳的总沉降通量分别为413.2±137.1和1422.7±721.1 mg·m^-2·a^-1,以湿沉降为主,南北差异明显,主要受控于降水过程和陆源排放强度;我国近海黑碳大气沉降量可占全球海洋黑碳总沉降量的16%;(3)化石燃料源贡献了中国海岸带大气黑碳总排放量的...