微生物-矿物接触模式影响矿物溶解机制的实验研究——以多粘芽孢杆菌参与下的微纹长石溶解为例

微生物可通过直接和间接作用方式影响硅酸盐矿物的溶解。在细菌生长的不同阶段,这两种方式的贡献有所差异。利用微孔滤膜进行了一系列实验,研究了多粘芽孢杆菌对微纹长石溶解的影响。结果表明,在细菌生长的0~96h内,细菌及代谢产物能通过直接和间接作用共同促进微纹长石的溶解,但微纹长石中各元素的溶出在方式上有一定的差别,K和Si的溶出主要受间接作用的影响,而Al的溶出主要受直接作用的影响。在稳定期和衰亡期,细菌及代谢物均对K,Al,Si三种元素的溶出起较强的促进作用。在长石溶解的过程中,细菌的生长消耗、细菌表面络合作用、代谢物络合作用等均是影响离子浓度变化的重要因素,三种作用的协同效应,使得实验溶液中离子浓度随细菌生长表现出不规则变化的特点。     

海水中低含量铵氮的高灵敏度荧光法测定

提出了一种改进的、可测定海水中低含量铵氮的高灵敏度荧光分析方法。其原理是在硼酸缓冲溶液的作用下,海水中的铵氮与邻苯二甲醛(OPA)发生衍生化反应,通过测定生成的荧光产物来确定水体中铵氮的浓度。方法的检测限极低(0.002 5μmol/L),重现性好,且水样用量少(10 mL),适用于海水中溶解有机物的光铵化研究及其他低铵含量水样的测定。     

胶体磷在河口IX随盐度变化的研究

研究了胶体磷在河口海区随盐度变化的趋势,并将其与颗粒态、真溶解态磷随盐度的变化趋势进行对比,分析胶体态磷在河口的行为与颗粒态磷和真溶解态磷二者的异同.探讨磷在颗粒相,胶体相和真溶液相之间的分配及其与悬浮颗粒物浓度的关系,研究胶体磷在河口海区中的迁移转化作用.研究结果表明,胶体相中总磷、有机磷和活性磷浓度由河端向海端降低,表明陆源输入是其主要来源.胶体有机磷占总磷比例随盐度增加而下降,表明有机磷受胶体去除过程的影响较明显,胶体磷在河口海区的浓度变化趋势及胶体中有机磷和活性磷的比例都与真溶解相接近而与颗粒相差别较大.     

基于聚二甲基硅氧烷胶与Zn-Al型水滑石复合膜为离子载体的溶解二氧化碳电极及其性能标定

深海探测溶解CO2气体异常.可以为寻找热液口提供一个很好的证据.本文设计的基于自制的聚二甲基硅氧烷胶与Zn-Al型水滑石复合膜为离子载体的溶解CO2探测电极属于电势型CO2电极,适用于对深海中溶解形式的CO2的测量,具有体积微小、便于与pH、盐度、温度、氧化还原电位等多种传感器集成在同一探头腔内,实施在线探测等优点.实验室条件下.将该溶解CO2探测电极与银,氯化银参比电极分别接在Keithley 6517A高阻抗电位计输入端进行测试,测试结果表明:该电极对不同浓度的碳酸氢钠溶液具有良好的响应信号,响应时间大约在30s-1 min.检测限在10-1-10-4mol·L-1.     

Multivariate analysis of fluorescence and source identification of dissolved organic matter in Jiaozhou Bay, China

Hierarchical clustering analysis and principal component analysis (PCA) methods were used to assess the similarities and dissimilarities of the entire Excitation-emission matrix spectroscopy (EEMs) data sets of samples collected from Jiaozhou Bay, China. The results demonstrate that multivariate analysis facilitates the complex data treatment and spectral sorting processes, and also enhances the probability to reveal otherwise hidden information concerning the chemical characteristics of the dissolved organic matter (DOM). The distribution of different water samples as revealed by multivariate results has been used to track the movement of DOM material in the study area, and the interpretation is supported by the results obtained from the numerical simulation model of substance tracing technique, which show that the substance discharged by Haibo River can be distributed in Jiaozhou Bay.     

2006年夏冬季长江口、杭州湾及邻近海域表层海水溶解态重金属的平面分布特征

利用2006年夏、冬季两个航次采集的长江口、杭州湾及邻近海域表层海水水样,分别采用石墨炉无火焰原子吸收分光光度法和火焰原子吸收分光光度法,测定了海水中溶解态Cu、Pb、Cd、总Cr的含量以及溶解态Zn的含量,研究了该海域表层海水中溶解态Cu、Pb、Zn、Cd和总Cr的平面分布状况,结果表明:(1)夏季表层海水中溶解态Cu、Pb、Zn、Cd和总Cr的平均质量浓度分别为0.90、0.54、5.80、0.080和0.46 μg/dm3;冬季则分别为1.01、0.81、9.32、0.070和0.31 μg/dm3,上述重金属元素含量基本达到国家一类海水水质标准,仅夏、冬季Pb的部分站位以及冬季Zn的部分站位达到国家二类海水水质标准.(2)表层海水溶解态Cu、Pb、Zn的质量浓度总体平面分布规律为:冬季高于夏季;Cd和总Cr的质量浓度总体平面分布规律为:夏季高于冬季.(3)影响近岸海域表层海水溶解态重金属分布的因素比较复杂,入海径流和排污口等输入海域的重金属对海水表层的重金属分布具有决定性的作用,同时,盐度、pH值、悬浮颗粒物质、营养盐等也是重要的影响因子.     

环渤海三省一市溶解态无机氮容量总量控制

对溶解无机氮(DIN)容量总量控制实施的具体原理和方法进行了研究.1979～2005年渤海DIN排海通量总体上呈"N"形变化趋势,年均入海通量34×104 t/a.基于多介质海洋环境中的迁移-转化箱式模型,推算出在Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类海水水质标准下渤海DIN极小海洋环境容量分别为(22,29,38,47)×104 t/a.分配容量优化结果表明,在在国家Ⅰ类、Ⅱ类海水水质标准条件下,2010年辽宁、河北、天津和山东三省一市DIN排放量均超过其最大允许排放量,均需不同程度的削减,平均削减预计排放量的37%和29%.     

琉球群岛东部海区表层沉积物中浮游有孔虫分布及指示意义

对琉球群岛东部海区123个表层沉积物样品中浮游有孔虫因子分析结果表明,浮游有孔虫组合在溶跃面以上表现为Globigerinoides ruber-Globigerinata glutinata组合,溶跃面以下为Globorotalia inflata-Neoglobo-quadrina pachyderma (dex.)组合,局部受黑潮影响区域黑潮标志种Pulleniatina obliquiloculata含量相对丰富,为Neogloboquadrina dutertrei-P.obliquiloculata组合;表层沉积物中浮游有孔虫的丰度及组合分布特征对于碳酸盐溶跃面深度及碳酸盐补偿深度有一定的指示意义。另外,碳酸盐保存特征研究表明,该区域现代碳酸盐溶跃面深度约为3100 m,碳酸盐补偿深度约为4300 m。     

舟山海域陆源溶解有机质变化及其对近岸羽状流的响应

2007年夏季在东海舟山海域河口锋区开展了陆源溶解有机质的调查研究。测定了有色溶解有机质(CDOM)在激发波长370 nm/发射波长460 nm处的荧光强度和在λ=355 nm处的吸收系数,用于代表陆源CDOM浓度,并测定了荧光指数以指示CDOM来源。结果表明,CDOM的荧光值和紫外吸收系数之间呈显著正相关性,陆源CDOM浓度大体有向海方向降低的趋势,但是纵向上存在一些"突跃"现象。在舟山海域东北角不时观测到表层水体含有高浓度的CDOM,但变异性很大,推测可能该海区受到长江口羽状流的影响。在连续观测站发现陆源CDOM浓度在低平潮时往往比高平潮时要高。河海水在混合过程中CDOM浓度与盐度呈显著的线性负相关关系。在低盐度的悬沙锋区(S<24)CDOM浓度明显低于理论稀释值,而在较高盐度的羽状锋区,CDOM浓度接近于理论稀释值。在盐度为24~31范围内,大部分水样的荧光指数在1.50上下波动,表明其中CDOM来源以陆地来源为主;在较低盐度(S<24)的水样中荧光指数在1.70至1.90以上,表明CDOM以海洋来源为主,这与其陆源组分在高浊度的低盐度区存在显著的去除过程有关。研究表明,舟山海域水质存在着显著的变异性,与近岸羽状流密切相关,陆源溶解有机质的分布特征对此有较好的响应。     

北极孔斯峡湾表层沉积物中溶解有机质的来源与转化历史

在北极地区孔斯峡湾采集28个表层沉积物样品,测定了其中水溶性有机质(也称溶解有机质,DOM)的分子量分布、紫外/可见吸收光谱和三维荧光光谱特征,并利用平行因子分析(PARAFAC)模型对DOM的荧光组分和来源进行了解析。结果表明:孔斯峡湾表层沉积物中有色溶解有机质(CDOM)及其中的荧光溶解有机质(FDOM)含量均从内湾向外湾方向呈逐渐累积的趋势,但CDOM中的FDOM所占比例逐渐减小,与DOM趋于老龄化密切相关。沉积作用减弱以及长期的光化学降解和微生物降解作用对此起主要贡献,并导致腐殖质和小分子组分在沉积物DOM中所占的比例呈逐渐递增的趋势。沉积物DOM包含陆源类腐殖质、自生源类腐殖质和类蛋白等三个荧光组分,但是其组成比例空间差异很大。吸收光谱斜率比(S_R)随自生源所占百分比增加而减小,随DOM腐殖质组分中陆源与自生源的比值增加而增加;腐殖化指数(HIX)随类腐殖质与类蛋白质比值和水深的增加而增加,生物源指数(BIX)随自生源比例增加而增加。峡湾沉积物DOM的组成和来源存在着高度的空间差异,在冰川湾区由水体颗粒有机质(POM)的近期转化和迁移而来,而在峡湾中央及口门附近以较老的腐殖质为优势,主要源于水体DOM长期迁移和转化。研究表明,FDOM/CDOM,S_R,HIX和BIX等构成的CDOM光谱指纹信息可以作为揭露沉积物溶解有机质来源及迁移转化历史的工具,对探索海洋与冰川相互作用影响下的峡湾环境演变有着重要意义。