长江口外颗粒有机碳及光合色素在不同溶氧水平下早期降解速率研究

有机质降解是低氧形成的重要原因.长江口外的低氧近几十年来日趋恶化,引起了大量学者关注,但现场有机质降解及相关的耗氧速率还鲜见报道.本研究通过人工控制体系溶氧(DO)水平,于2006年10月在曾经出现低氧的长江口外近海进行现场有机质降解培养实验,以模拟有机质在沉降进入近底层水后早期(9天)内的生物地球化学过程,估算有机碳降解速率和耗氧速率.培养实验表明,有机质在几天内即可出现明显的降解,并伴随体系pH的下降和细菌、病毒的增加.体系溶氧对有机碳(POC)降解速率影响较大,POC在DO＞95％条件下的降解速率是DO＜50％条件下的5倍,分别为1.5 mmol/(m3·d)和0.3 mmol/(m3·d).光合色素岩藻黄素(FUCO)和叶绿素a(Chla)含量在9天内呈指数下降,其中80％的FUCO在9天内发生了降解.指数方程能较好地实现对观测数据的拟合,结果表明Chl a的半衰期为3-4天.不同溶氧条件下的结果表明低溶氧条件(DO＜50％)下浮游植物更容易成为降解有机质的来源.根据POC降解速率估算得到长江口外溶氧消耗速率分别为82-91 mmol/(m2·d)(DO＞95％条件)和27-30 mmol/(m2·d)(DO＜50％条件),远高于深海氧通量和表层50 m南海的氧消耗通量;以此耗氧速率为基础,估算得到长江口外层化形成至发育出低氧的时间为50-150天.     

红树林间隙水溶解态陆源有机质的光降解和生物降解行为分析

红树林输送的溶解态陆源有机质是海洋中陆源有机质的主要来源之一,对其光降解和生物降解过程的研究有助于进一步了解红树林生态系统输出的有机质在近岸的归宿以及对近岸水体生物地球化学过程的影响,因此于2010年4月在海南省清澜港红树林采集间隙水,并进行了光降解和生物降解培养实验。分析了光培养(光降解)和暗培养过程(生物降解)中溶解态有机碳(DOC)、细菌以及溶解态木质素等的变化。结果显示经历128 d的暗培养后,DOC由初始的2 216 μmol/L下降至718 μmol/L,表明红树林间隙水的生物可利用性约为70%左右;经历11 d的自然光照后,DOC下降至800 μmol/L。木质素在光降解过程中的移除速率(-0.132 d-1)远高于生物降解过程(-0.008 d-1)。光培养中,木质素的下降速率高于总体DOC。不同系列溶解态木质素的下降速率不同,随着培养的进行,紫丁香基酚类(S)与香草基酚类(V)的比值(S/V)呈下降趋势,而V系列的酸醛比值((Ad/Al)v)呈上升的趋势。对比光培养和暗培养过程中DOC和木质素的变化可以得出生物消耗是引起红树林间隙水DOC从水体中移除的主要因素;而光照则是陆源有机质从水体中移除的主要因素;光培养和暗培养过程中细菌变化的差异表明光照可以促进细菌对溶解态有机碳的利用。与其他地区比较发现,海南红树林间隙水的光降解速率与热带河流(刚果河)相近,高于温带密西西比河流,降解过程中各参数的变化[S/V和(Ad/Al)v]与其他区域接近。     

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。     

Oxygen depletion off the Changjiang (Yangtze River) Estuary

In a survey on the Yellow Sea and the East China Sea on August 20-30 of 1999, we found a hypoxic zone (<2 mg/L) of 13700 km² with an average thickness of 20m at the bottom of the Changjiang (Yangtze River) Estuary, with an oxygen minimum value of 1 mg/L. The extension of the dissolved oxygen deficiency extended to the 100m isobath in a southeastward direction along the bottom of the continental shelf of the East China Sea. During the last two decades, the minimum dissolved oxygen values in the low oxygen region of the Changjiang Estuary have decreased from 2.85 mg/L to 1 mg/L. In the hypoxic zone, the apparent oxygen utilization (AOU) was 5.8 mg/L and the total oxygen depletion approximately 1.59 × 10⁶t. The strong halocline above the hypoxic zone, as a result of affluent water from the Changjiang, Taiwan Warm Current (TWC), and the high concentrations of particle organic carbon (POC) and nitrogen (PON) are the major factors causing the formation of the hypoxic zone. The POC: PON ratios and nutrient concentration distributions in the hypoxic zone suggest that the oxygen deficiency in the bottom water during the summer in the East China Sea off the Changjiang is the result of organic carbon production enhanced by nutrients from the Changjiang and fluvial organic matter input, followed by a shift in regeneration of nutrients in the East China Sea.     

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。     

长江口邻近陆架区表层沉积物的木质素分布和有机物来源分析

对长江口邻近陆架区表层沉积物的有机物进行碳、氮元素、碳稳定同位素和木质素测定,以分析其物质来源,特别是陆源有机物的迁移埋藏。结果表明,碳与氮含量的比值为6.2~7.7,δ13C为-19.9×10-3~-22.4×10-3。8种木质素酚单位的总含量(相对于总有机碳)为0.15×10-2~1.56×10-2mg/mg,显著低于长江口门处的2.50×10-2mg/mg。香草基酚类的酸醛比平均值为0.90,表明该海区的陆源有机物是高度降解的;紫丁香级酚类与香草基酚类的含量之比为(0.78±0.35),肉桂基酚类与香草基酚类的含量之比为(0.13±0.08),表明这些陆源有机物源于草本和木本混合的被子植物。31.5°N以南站位木质素的降解程度比北部的高,草本植物源的贡献更大,被子植物的主导优势也更明显;长江输入的有机物以沿岸堆积为主,具有显著的离岸降低趋势。在31.5°N以北的陆架区,虽然近岸站位陆源有机物的贡献显著高于其他站位,但其他站位并没有离岸递减趋势。这种南北分布差别可能是由海流条件和水深梯度的差异引起的。计算结果显示,该海区表层沉积物中的陆源有机物占总有机物的5%~57%,且主要来自土壤有机质。     

海洋环境样品中砷、硒测定的消化及提取方法

本文对用于海洋环境样品中砷、硒测定前的几种比较常用的消化方法作了系统的介绍，主要讨论了用湿法消化海水、悬浮颗粒物、沉积物以及生物体组织样品处理过程中的一些问题，并简单归纳了各种方法的优、缺点。以期为海洋环境样品中挥发性元素测定的预处理工作提供一些经验。     

水团混合及其稳定同位素成分的变化

水团的概念,一般是指在海洋中由同一源地形成的,物理、化学性质和运动状态基本一致的水体。水团本身是均匀、稳定的,但彼此之间则存在比较明显的差别。     

中国主要河流的输沙量及其影响因素

本文选择了中国 4 0余条重要河流 ,并对这些河流多年来平均输沙量及其环境因素资料进行分析 ,发现黄河及其支流的输沙量很大 ,这主要是由于流域干燥的气候、松散的黄土层以及人类开垦活动加剧等原因造成的。对中国河流输沙量影响较大的因素是河流的径流量、干旱指数、最高海拔和人为活动。而流域年均降雨量、年均气温、相对高差、森林覆盖率等的影响则不明显。与世界主要流域输沙量的影响因子相比 ,中国主要河流输沙量受到人类活动和干旱指数的影响较为显著。在相关数据分析的基础上 ,提出了中国主要河流产沙量的估算模式 ,即 log Ds=0 .185 2 log H+0 .3989log R+0 .0 80 3log Q+0 .16 39log Cult+3.0 6 89,模式得到了较好的验证 ,但有待进一步完善。     

海洋沉积物中多元素分析测定方法

介绍了海洋沉积物消化及多元素分析的测定方法。分析测定过程中 ,应选用国家标准溶液。标准溶液的蒸发次数、加酸量、稀释倍数等对样品测定结果的准确性均有一定影响。消化过程中 ,过多的蒸发次数对微量元素 Cr、V的测定结果有明显影响 ,蒸发的次数越多 ,元素的损失量越大 ,因此 ,为了获得更准确的测定结果 ,应尽可能减少蒸发次数 ,并减少加酸量 ;测定常量元素时 ,样品较大的稀释倍数使获得数据的可靠性增大 ,通常 0 .2 5 g样品应稀释至 5 0m L,0 .5 g样品应稀释至 1 0 0 m L。