温度和pCO2对中肋骨条藻释放挥发性卤代烃的影响

挥发性卤代烃(volatilehalocarbon,VHCs)是大气中一类重要的臭氧层破坏者和环境污染物,海洋微藻释放是大气VHCs的重要来源,在调节全球气候中起着至关重要的作用。该研究在2个温度(T=20、25°C)和2个CO₂分压(pCO₂=395、790 mg/L)条件下,模拟研究了温度和pCO₂升高对中肋骨条藻生长和3种VHCs (CHBr₃、CHBr₂Cl和CHBrCl2)释放量的影响。研究结果表明, pCO₂=395 mg/L,T=25°C时,中肋骨条藻的生长情况最佳; pCO₂=790 mg/L, T=20°C时,中肋骨条藻的生长情况最差。温度升高时,CHBr₃、CHBr₂Cl和CHBrCl2的平均浓度分别增加了10.55%、9.45%和12.18%;pCO₂升高时, CHBr₃和CHBrCl2的平均浓度分别降低了19.29%和30....     

夏季长江口及其邻近海域挥发性卤代烃的分布和海-气通量研究

运用吹扫-捕集气相色谱法测定了2017年夏季长江口及其邻近海域海水中4种常见的挥发性卤代烃（VHCs,包括一氟三氯甲烷（CFC-11）、碘甲烷（CH₃I）、三氯甲烷（CH₃CCl₃）和四氯乙烯（C₂Cl₄））以及大气中CFC-11、CH₃I和C₂Cl₄的浓度。结果表明,表层海水中4种VHCs浓度的水平分布受长江径流输入影响强烈,整体上呈现近岸高、远海低的趋势。垂直方向上4种VHCs浓度最高值出现在10 m水层,长江口内断面的浓度整体高于口外断面的浓度。海水中VHCs的浓度分布受水文环境、生物释放和人为因素等的共同影响。相关性分析表明CH₃I与Chl a浓度不存在明显的相关性,而CFC-11与CH₃I、C₂Cl₄浓度存在显著相关性（P<0.01）,表明调查海域人为源对CH₃I和C₂Cl₄的影响大于天然源。大气中CFC-11、CH₃I和C₂Cl₄的浓度分布整体上呈现近岸高、远海低的趋势。CFC-11的浓度低于全球平均值,表明我国CFC-11的排放得到了有效控制。后向轨迹分析表明来自近岸的陆源污染物的扩散和输送是调查海域大气中3种VHCs的重要来源。CFC-11、CH₃I和C₂Cl₄的海-气通量平均值分别为24.99 nmol/（m2·d）、7.80 nmol/（m2·d）、1.55 nmol/（m2·d）,表明夏季长江口及其邻近海域是大气中这3种VHCs的源。     

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。     

海洋酸化对碳、氮和硫循环的影响

工业革命以来,大气CO_2浓度呈现快速增加的趋势,随之而来的问题是海洋酸化的程度越来越明显。与工业革命前相比,目前海洋表层海水pH降低了0.1个单位,到本世纪末估计会降低0.4个pH单位。本文综述了海洋酸化对碳、氮和硫循环的影响,包括碳循环中的溶解度泵、碳酸盐泵、软组织泵和微型生物碳泵,海洋酸化对氮循环中氮的固定、硝化作用、反硝化作用、N_2O的产生的影响,海洋酸化与硫循环中二甲基硫(DMS)的产生及其与食物网结构之间的关系。海洋酸化无论是以直接或间接方式均会在一定程度上对碳、氮和硫的生物地球化学循环产生影响,最终改变海洋系统的结构与功能。在自然界中,海洋酸化不是一个独立的过程,而是与其他物理、化学、生物变化因素相偶联共同作用于碳、氮和硫的生物地球化学循环。     

海洋及其上空大气中有机磷酸酯的研究进展

基于全球海洋及其上空大气中关于有机磷酸酯（OPEs）的数据,分析了目前OPEs在全球海洋及其上空大气的分布特征、影响因素以及当前研究存在的不足。总结发现,海水中的OPEs主要来自河流输送,且浓度分布特征表现为由近及远、由浅及深逐渐递减。磷酸三（2-氯乙基）酯（TCEP）、磷酸三（1-氯-2-丙基）酯（TCPP）和磷酸三（1,3-二氯异丙基）酯（TDCPP）三种卤化OPEs是海水中主要污染物;输入到海水中的OPEs经过颗粒沉降等作用沉积到海洋沉积物中,随之,沉积物中的OPEs可能反析出或直接累积,在海洋沉积物中形成一个大的OPEs储存库。分析北太平洋到北冰洋表层沉积物中OPEs的浓度发现,从白令海峡到北冰洋,随着纬度的增加OPEs的浓度也普遍增加,且相对于非卤化OPEs,卤化OPEs更易被运输到偏远海域。总有机碳（TOC）与大洋沉积物中OPEs的浓度无相关性,但与近海海洋沉积物中OPEs的浓度呈正相关,TCEP和磷酸三异丁酯（TiBP）为海洋沉积物中主要污染物;海洋上空大气与水体中的OPEs是不可分割的,海洋上空大气中的OPEs一部分通过大气沉降进入海水,一部分继续迁移到更偏远区域,气团来源是影响其分布的主要因素。对比OPEs在全球海洋上空大气中的浓度分布发现,南北半球并无明显差异,TCEP和TCPP是海洋上空大气中主要污染物。     

新型表面活性剂改性粘土去除赤潮藻研究

以赤潮异弯藻为主要研究对象,对其在有机高岭土和有机膨润土作用下的去除情况进行了研究。结果表明,以新型阳离子表面活性剂双烷基聚氧乙烯基三季铵盐改性后的粘土用量为0.03g/L时,在24h内对赤潮异弯藻的去除率可以达到100%,而未经改性的同样用量的粘土并没有对赤潮异弯藻表现出去除作用,这表明改性后的粘土对赤潮异弯藻的去除能力得到了显著的提高。同时还对改性粘土去除赤潮异弯藻的絮凝动力学及其对养殖生物日本对虾仔虾的生态毒性情况进行了研究,发现粘土的种类、用量,改性剂的用量及溶液的pH值等因素都能够影响体系的絮凝沉降速率,通过分析各种影响因素发现在粘土体系中引入有机改性剂是提高其除藻能力的主要因素。另外,毒性实验发现所用改性剂对养殖生物的毒性较小,半致死浓度约为61.9mg/L,比传统的季铵盐的毒性降低了50倍左右,是一种较为安全有效的粘土有机改性剂。     

胶州湾及青岛近海微表层与次表层中二甲基硫(DMS)与二甲巯基丙酸(DMSP)的浓度分布

以胶州湾及青岛近海为研究区域,利用吹扫-捕集气相色谱法研究了二甲基硫(DMS)和二甲巯基丙酸(DMSP,分为溶解态DMSPd和颗粒态DMSPp)在微表层与次表层中的浓度以及它们在微表层中的富集行为。结果表明,DMS、DMSPd和DMSPp在微表层中的浓度高于次表层,它们在微表层中的富集因子分别为1.17、1.84和1.51。研究发现,DMS及DMSPp浓度与叶绿素a(Chl-a)浓度有很好的相关性,但它们的周日变化与Chl-a并不完全同步。DMS/Chl-a和DMSPp/Chl-a的比值在次表层和微表层分别为4.35、13.47mmol/g和3.99、15.88mmol/g。胶州湾及青岛近海生态环境受人为活动干扰严重,使本海域DMS含量较高,从而贡献出较大的DMS海-气通量。     

北黄海二甲基硫(DMS)的海-气释放及其对气溶胶中非海盐硫酸盐的贡献

根据2006年7～8月和2007年1月对北黄海进行的大面调查,分析研究了夏冬季表层海水中二甲基硫(DMS)的浓度分布和海-气交换通量.研究表明:表层海水以及大气中DMS浓度季节变化明显,夏季平均值分别是冬季的3.2和3.7倍.相关性分析显示,海水中DMS和Chl a浓度存在明显的相关性,说明浮游植物生物量是影响DMS浓度分布的1个重要因素.利用Liss和Merlivat公式(LM86)估算了北黄海夏冬季DMS的海-气交换通量,其平均值分别为7.31和4.98 μmol·m-2·d-1.另外,根据测定的大气中甲基磺酸盐(MSA)和非海盐硫酸盐(Nss-SO2-4)的浓度及比例,估算出夏冬季北黄海生源硫释放对气溶胶中Nss-SO2-4的贡献比例分别为10.1%和2.8%.此结果表明北黄海大气中Nss-SO2-4主要来源于人为排放.     

分光光度法测定海水中溶解单糖和多糖

碳水化合物是浮游植物光合作用的直接产物,是海洋中有机物质的主要组成部分.本文对测定海水中溶解单糖和多糖的TPTZ分光光度法进行了研究,该方法的精密度为1.82%～8.25%,检测限为0.56 μmol/L,海水加标回收率在93.7%～108.4%之间.利用该方法测得中国北黄海海水中溶解单糖、多糖、总糖浓度范围分别为1.44～3.21,0.13～3.55,2.38～5.22 μmol/L,并与其它海域的文献结果进行了比较.     

水环境腐殖质的光化学研究进展

1腐殖质的研究概况 腐殖质是动植物残体在水体、土壤中经过长期的物理、化学、生物作用等过程转化而成的一种高分子化合物,是存在于海底或湖底淤泥中有机物的主要形式。据估计,腐殖质占天然水体系统中溶解有机碳（DOC）的50％～90％。一般说来,腐殖质是无定型,棕色或黑色,呈酸性和多分散性,其分子质量从几百到几万。