近160年来闽浙泥质区游离态脂肪酸的分布特征及其环境指示意义

闽浙泥质区沉积物中的有机质来源复杂,记录着自然气候环境演变和人类活动的大量信息。本研究对该泥质区2站位岩芯中脂类生物标志物——游离态脂肪酸近160年来的分布特征进行对比分析,发现其沉积物样品游离态脂肪酸均以微藻类和细菌等海洋自生生物源为主,陆源高等植物贡献较少。结果进一步表明,东亚季风、黑潮和太平洋十年涛动（PDO）等自然气候环境因素变化主导了海源游离态脂肪酸总量：20世纪明显高于19世纪,20世纪70年代末至90年代初异常发育;长江全流域洪水事件（1998年、1954年和1931年）致使该泥质区陆源游离态脂肪酸异常增加,海源则减少。人类活动则主导了20世纪60年代之后游离态脂肪酸的持续增加,尤以海源增加最为显著;长江三峡大坝建设影响了硅藻的生长。i-C_15：0%指标反演该泥质区的低氧程度20世纪50年代后呈显著增加趋势,80年代中期后进一步加剧。

     

加速溶剂萃取技术提取海洋沉积物中游离态脂肪酸的方法研究

脂肪酸是沉积物中含量最丰富的脂类标记物之一,其存在形式主要有游离态脂肪酸和结合态脂肪酸。游离态脂肪酸可由溶剂直接提取,结合态脂肪酸是在已提取出游离态脂肪酸的沉积物残渣中加入酸碱加热后再用溶剂提取。加速溶剂萃取技术(ASE)因成本低和操作毒性小,在脂肪酸研究中得到了广泛的应用。本文采集东海近海海域沉积物作为研究样本,由于其中游离态脂肪酸含量丰富,而结合态脂肪酸含量过低,测定结果精密度差,难以作为方法研究对象,因此主要针对游离态脂肪酸应用加速溶剂萃取法进行提取,研究了各种实验条件,包括萃取剂、萃取温度、静态萃取时间和循环次数的选择与优化。分析结果表明,甲醇-二氯甲烷(V:V,1:3)更适合作为萃取剂;随着萃取温度、静态萃取时间、循环次数的增加,不同类型脂肪酸的提取效率各不相同,以涵盖碳原子数最多为先决条件,以脂肪酸的萃取效率最大化为依据,确定了加速溶剂萃取的实验条件是:萃取温度110℃,静态提取时间10 min,循环3次。用这种处理方法5次测定沉积物样品中游离态脂肪酸的精密度为3.3%~19.0%,其替代物回收率为72.2%~104.6%。该方法应用于分析实际海洋沉积物样品,相比于传统的索氏提取法,流程简单,极大地提高了工作效率。     

东海近岸表层沉积物中脂肪酸与脂肪醇的组成以及分布与来源

选取了19个东海近岸表层沉积物样品,通过GC-MS分析获得脂肪酸和脂肪醇的特征信息,并结合统计学方法,探讨了调查海区的有机碳来源。结果表明,东海近岸沉积物中脂肪酸的含量为11.58~31.58 μg/g,由正构饱和脂肪酸(SFAs)、一元不饱和脂肪酸(MUFAs)、多元不饱和脂肪酸(PUFAs)及支链脂肪酸(BrFAs)组成。高含量的C12:0-C20:0短链脂肪酸和较丰富的异构脂肪酸以及其他细菌标志脂肪酸的出现表明,海洋微藻-细菌源是脂肪酸的主要贡献者,而陆源脂肪酸的贡献仅占次要位置。脂肪酸的主成分分析结果表明,东海沉积物脂肪酸的全部信息可由海洋微藻-细菌源(PC1)和陆源(PC2)来反映。PC1的贡献率为75.4%,PC2的贡献率为11.9%。表层沉积物中烷基醇主要来源于陆地高等植物,各断面显示离岸越远陆源输入的烷基醇越少。菜子甾醇-甲藻甾醇的比例显示甲藻在研究海区为优势种,离岸越远,菜子甾醇的比例越高,这可能与上升流和台湾暖流带来丰富的营养盐有关。     

淮河与长江和黄河沉积物的物源识别指标比较研究

淮河是中国东部输沙量仅次于黄河和长江的第三大河流,以往对其沉积物的物源识别指标研究甚少。文章测定了淮河与长江、黄河表层沉积物中 < 2 μm粒级组分中的常微量元素、稀土元素（REE）、Sr-Nd同位素以及粘土矿物组成,深入探讨了淮河和长江、黄河沉积物的地球化学特征以及粘土矿物组成的差异性。结果表明,3条河流沉积物中的Ti、Li、Zn、Cu、Sc、Zr、Y、Nb等元素含量有较大差别;淮河沉积物中的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr平均值为0.72908,介于黄河与长江沉积物之间（平均值分别为0.72589和0.73238）,¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd同位素比值与长江和黄河沉积物较为相似。3条河流沉积物中REE的各项参数差异程度较小,经上地壳和球粒陨石元素校正后都具有相似的REE分布形态,仅在元素含量上有较大差别。淮河沉积物中蒙皂石和高岭石含量介于黄河沉积物与长江沉积物之间,伊利石含量高于黄河和长江沉积物,绿泥石含量低于黄河和长江沉积物。淮河沉积物与黄河、长江沉积物在地球化学和粘土矿物含量上的差异,是由于流域内源岩类型以及气候环境的不同所导致。Ti、Li、Zn、Cu、Sc、Zr、Y、Nb等常微量元素、Sr-Nd同位素和粘土矿物组成是区分淮河物质与长江和黄河物质的潜在指标。本研究结果可为今后苏北海岸带地区及毗邻海域的物源判别工作提供有价值的信息。

     

海洋沉积物有机碳和稳定氮同位素分析的前处理影响

海洋沉积物中的有机碳和稳定氮同位素为海洋古环境和碳氮循环提供了大量信息,然而不同的前处理方法对有机碳和稳定氮同位素测定结果的准确性产生不同程度的影响.笔者通过大量条件实验,分析了前处理过程中影响结果准确性的可能因素.①器皿材质:使用聚丙烯和玻璃离心管进行酸处理所得样品的δ13C和δ15N基本无差别.②干燥方式:样品经热烘干燥会导致样品中轻碳组分和易挥发组分的逸散,引起样品中δ13C的分馏.鲜样和酸处理后样均采用热烘干燥会引起样品中δ15N发生明显分馏.③驱酸方式和洗酸程度:水洗造成溶解性有机碳和氮的损失,致使δ13C和δ15N值较真实值偏正,但酸蒸法不能保证氯离子的有效驱除.洗至中性后的洗酸次数对δ13C影响甚小,但会导致δ15N继续偏正.全程采用冷冻干燥,选用PP离心管作为主要酸处理水洗和干燥的器皿,具有很好的重复性,可获得较理想、准确的δ13C和δ15N测试数值.     

海底环境促使C4, C5异构体分异因素的研究

模拟海底微环境,研究促使C4,C5异构体分异的因素。39 d后,i-C4/n-C4变化率:灭菌固液混合组为1.67%,灭菌固液分离组为7.96%,未灭菌固液混合组为2.54%,未灭菌固液分离组为14.21%;i-C5/n-C5变化率:灭菌固液混合组为1.19%,灭菌固液分离组为8.18%,未灭菌固液混合组为2.26%,未灭菌固液分离组为10.19%。表明海底环境对烷烃组分产生复杂的溶解、吸附和生物降解作用,使异构体产生分异效应;碳原子数增加,综合作用相对减弱;同碳原子数,对正构烷烃的作用效果更显著。碳同位素分析发现:i-C4,n-C4,i-C5,n-C5的δ13C均有微弱的变重趋势,CO2的δ13C则发生明显的变轻趋势,并且未灭菌组比灭菌组变化大。表明海底环境使烷烃组分发生了碳同位素分馏,生物降解作用显著。     

长江口泥质区24Z孔沉积物粒度特征及对洪水事件的沉积响应

对长江口泥质区24Z孔的沉积物柱状样进行了粒度和元素分析,根据沉积物的粒度特征可将岩芯从下到上分为3个阶段:A阶段(1931—1964年)粒度参数的波动较小,各层位平均粒度Φ在5.58～7.65;B阶段(1964—1983年)粒度参数波动范围比A阶段更小,整个阶段没有出现明显峰值,Φ在6.51～7.37;C阶段(1983—2003年)粒度参数波动范围明显增大,出现多个峰值,Φ在5.59～7.46。元素Zr和Rb质量比(m_Zr/m_Rb)的大小实际上反映了粗粒级矿物与黏土粒级矿物的相对含量的高低,24Z孔的沉积物中m_Zr/m_Rb波动范围在1.02～3.59,出现了多个明显的峰值。利用24Z孔沉积物平均粒度和m_Zr/m_Rb识别出多个突变层位,结合长江中下游洪水水文记录,发现突变层位年代与20世纪80年代后的水文洪水年份有着较好的对应,这可能与长江主泓的变化有关。对比突变层位与正常层位的粒度特征,突变层位沉积物的粒度频率曲线呈负偏态且峰高而尖,正常层位粒度频率曲线...