热泉微生物席及其成员光合细菌中的可抽提类脂物的比较分析

为了研究重要的生物标志即类脂物的分布是否与不同种类的光合细菌的分布一致,对热泉微生物席和细菌的可抽提烃类、蜡酯、醇和脂肪酸进行了对比。研究了两种蓝细菌席、两种厌氧光合细菌席及它们的成员光合细菌(Chloroflexus aurantiacus,Chromatium tepidum 和 Chlorobium sp.)。总的说来,菌席类脂反映了当时主要建席光养型微生物的输入。蓝细菌席主要含有烃类,其中以正十七烷和中部支链烷烃为主;而光合细菌席中则缺乏中部支链烷烃。除了C.aurantiacus以具有C_(29)-C_(32)不饱和的一、二和三烯烃为特征以外,光合细菌和菌席含烃不丰富。蜡酯是C.aurantiacus和Chlorobium sp.以及含这些微生物的菌席的主要成分。占优势的游离醇反映了这些菌席的光合微生物中叶绿素 a 或细菌叶绿素的分布。蓝细菌席和厌氧光合细菌席中的痕量甾醇可能是外来的,在所有的菌席中游离的脂肪酸为次要成分,且分布相似。     

植物叶蜡正构烷烃分子分布特征与植被类型的关系

<正>构烷烃是自然界中广泛分布的生物标志化合物,其链长及主峰碳常被用来指示古气候和古植被变化。我们测定了贡嘎山、太白山和黄土高原地区65个植物样品叶蜡正构烷烃的分子分布特征,并对1232个木本和草本植物(包括本实验的65个样品)的正构烷烃比值进行统计。研究表明:木本和草本植物正构烷烃中C_(29)和C_(31)含量基本均较高,其相对丰度变化很大,其中木本植物主峰碳为C_(27)或C_(29)的占61.9%,草本植物主峰碳为C_(31)的占65.2%。三元相图分析也表明,木本和草本植物C_(27)、C_(29)和C_(31)的相对丰度重叠部分较大,而以C_(27)、C_(29)和C_(31)为标准对木本和草本植物进行判别分析的准确度为69.5%。研究结果表明C_(27)、C_(29)和C_(31)主峰碳丰度不能作为区分木本和草本植物的有效指标。同样,利用C_(31)/C_(29)或C_(31)/C_(27)也不能够区分木本和草本植物。我们发现以C_(33)/(C_(33)十C_(29))=0.30为标准对木本和草本植物进行判别分析的准确度为81.5%,而以C_(33)/(C_(33)+C_(27))=0.20为标准对灌木和草本植物进行判别分析的准确度为85.7%,表明某些正构烷烃比值可能具有区分木本和草本植物的潜力,但结合1232个木本和草本植物数据统计发现,正构烷烃比值不能有效区分木本和草本植物。因此,应谨慎利用正构烷烃主峰碳及比值进行植被恢复,这可能为古气候和古植被重建提供必要的参考。     

西伯利亚东部晚前寒武纪石油的饱和烃生物标志化合物

最近二十五年,在西伯利亚东部的勒拿-通古斯卡地区找到了大量由晚前寒武纪—早寒武世生油岩生成的石油。我们用气相色谱(GC)和气相色谱-质谱(GC-MS)分析了该区据推测是晚前寒武纪(文德)生油岩生成的三种石油的C_(15)+饱和烃生物标志物。我们的结果表明,这些油与西伯利亚东部和阿曼地质年代相近的石油有许多共同的特征。在三个所分析的油样中,检测到的化合物有:(1)“海相型”分布的正构烷烃;(2)中间单甲基支链烷烃;(3)链状类异戊二烯烃(姥/植<1);(4)三环和四环萜烷;(5)藿烷;(6)C_(29)规则甾烷和(7)C_(30)环上甲基化的甾烷。除4-甲基甾烷(按现有的生物化学资料,在这个年代的石油中未曾料到有这类化合物)外,所有这些化合物可认为来源于原核生物。上面这点和其他的证据如缺少重排甾烷表明,微生物是碳酸盐岩生油岩中有机质的主要贡献者。     

船舶溢油风化化学特征变化研究

该文通过实验室模拟海洋风化,探讨了石油原油重质燃料油中烷烃、芳烃、菲类(C_nP)和二苯并噻吩类(C_nD)以及部分特征值C_(17)/Pr、C_(18)/Ph的风化变化规律。研究结果表明,经过120 d的模拟风化实验,残存的重质燃料油中的n-C_8～n-C_(15)正烷烃慢慢依次风化而消失;芳烃中的C_nB、C_0N、C_1N、C_2N、C_3N也逐渐依次被风化掉,菲类和二苯并噻吩类等多环芳烃经过120 d的风化,仍然残存在重质燃料油中,成为油品的主要芳烃成分。另外,实验表明,C_(17)/Pr、C_(18)/Ph经过风化20 d后显著地降低;然而,C_(17)/C_(18)、Pr/Ph的比值经过120 d的风化,保持相对的稳定。因此,C_(17)/Pr、C_(18)/Ph以及C_(17)/C_(18)、Pr/Ph可以作为油品中度风化的参考值。     

溢油分散剂对原油指纹影响的重复性限法分析

以渤海原油和3种分散剂的混合物为对象,研究分散剂的种类和相对含量对原油指纹的影响。采用溢油鉴别中常用的重复性限法对烷烃诊断比进行分析。经对原油及以不同比例配制的分散剂和原油混合物的组内和组间分析比较后发现,分散剂的种类和相对含量对一些烷烃诊断比值有影响。渤海原油中受上述分散剂影响较小的诊断比为:C_(17)/C_(18)、C_(23)+C_(25)+C_(27)+C_(29)/C_(24)+C_(26)+C_(28)+C_(30)和C_(19)+C_(20)/C_(19)+C_(20)+C_(21)+C_(22)。研究结果表明,在溢油鉴定中应该考虑可能的分散剂影响,以便选择合适的诊断比进行溢油溯源及鉴定。研究结果为准确追溯溢油源和明确责任纠纷提供更为客观的技术支撑。     

C_(20)-C_(30)正烷烃的偶碳数优势在生态和环境方面可能具有的意义

前言 大多数近代沉积物和高等植物的正烷烃在C_(22)～C_(35)范围内所含奇碳数同系物的浓度比偶碳数同系物大。在古沉积岩、原油和微生物中,正烷烃通常或者是在偶和奇碳数分子之间平均地分布,或者是在某些微生物中主要由碳数小于C_(22)奇碳化合物组成。由于高等植物是陆地上有机质的主要来源,单细     

蓝细菌生物标志物——2-甲基藿烷类化合物研究进 展及其应用

蓝细菌是具有产氧光合作用的自养型微生物,其个体微小,数量庞大,广泛分布在海洋和陆地环境中,同时部分蓝细菌又具有固氮作用,所以蓝细菌在全球碳循环和氮循环过程中都扮演重要角色。2-甲基藿烷类化合物（藿多醇和藿烷）是一类目前被广泛使用的蓝细菌生物标志物。2-甲基藿多醇被广泛用于估测近现代沉积物中蓝细菌的生物量和群落结构。而2-甲基霍烷则被应用于指示地质历史时期蓝细菌的生物量和重建古环境。本文总结了近年来2-甲基藿烷类化合物作为蓝细菌生物标志物的研究进展和具体的应用,并展望了未来关于此类化合物的研究方向。     

胶州湾表层海水中的正构烷烃及其来源解析

<正>构烷烃是自然界中普遍存在的有机物质,其组成和分布与人类活动密切相关,是表征有机污染物来源的良好标志物.用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对2016年4月胶州湾表层海水中的正构烷烃进行检测,首次报道了胶州湾表层海水中正构烷烃的分布特征及来源解析.结果表明,其含量在1.756~39.09μg·L~(-1)之间,主要由连续分布的C11~C_(37)正构烷烃同系物组成,没有明显的奇偶优势,但碳数为C_(21)~C_(33)的正构烷烃约占总正构烷烃的95.0%.胶州湾表层海水中正构烷烃的高值区以湾口为主,在湾内东北部和西部也有出现,这一分布特征与胶州湾东北部和西部河流带来的工业废水、生活污水和湾口码头附近的船舶航运带来的正构烷烃输入有关.水交换较为充分的湾中部和湾外海域正构烷烃总量在1.756~2.842μg·L~(-1)之间,平均值为2.196μg·L~(-1),可视为胶州湾正构烷烃的环境背景值.其碳数分布有明显的C_(24)主碳峰,前峰群有微弱的奇碳优势,后峰群有微弱的偶碳优势,表明这部分正构烷烃以藻类和海洋细菌等生物自生输入为主.人类活动对胶州湾的影响很大,输入的正构烷烃主要集中在湾口及湾内近岸海域,由C_(21)~C_(33)正构烷烃同系物组成,呈现出有微弱偶碳优势的后峰群单峰形分布特征,代表高度风化的石油类污染物.其含量在9.606~39.09μg·L~(-1)之间,约占胶州湾总正构烷烃量的83.7%.整体来看,胶州湾表层海水对正构烷烃的去除机制以蒸发、稀释等物理风化过程为主,从湾内向湾外风化强度增大.     

机动车尾气烟尘中烷烃和有机酸的组成

本研究采用直接采样方法分别对11辆柴油公交车和20辆汽油小汽车的排气管壁积尘进行采集,再使用气相色谱与质谱联用仪(GC-MS)对样品中的烷烃和有机酸进行定性以及定量分析.结果表明,公交车(C_(14)~C_(30))和小汽车(C_(14)~C_(33))正构烷烃质量分数分别为1.31~149.08μg·g~(-1)和15.35~556.03μg·g~(-1),公交车尾气尘中正构烷烃以C_(20)为主峰碳,小汽车中正构烷烃以C_(29)为主峰碳,且小汽车生成更多高沸点长链烷烃.公交车中姥鲛烷和植烷总质量分数分别是15.24μg·g~(-1)和21.79μg·g~(-1),小汽车中姥鲛烷和植烷总质量分数分别是2.31μg·g~(-1)和2.69μg·g~(-1),公交车和小汽车姥鲛烷和植烷的比值分别为0.699 4和0.858 7,植烷和十八烷的比值分别是0.356 5和0.747 2.脂肪族有机酸的质量分数变化都比较大,公交车和小汽车中其变化范围分别为0.01~40.87μg·g~(-1)和3.8~113.7μg·g~(-1),公交车烟灰中质量分数最大的有机酸是3-羟基丁酸,丙二酸(C_3)和丁二酸(C_4)比的最大值为5.93,小汽车烟灰中质量分数最高的正构烷酸是正十六烷酸(C_(16)),芳香族有机酸的质量分数范围分别为5.05~31.70μg·g~(-1)和0.1~228.38μg·g~(-1).     

烃类大气氧化最初产物的理论研究

石油和煤在燃烧前或在燃烧过程中,将有大量低沸点烃类排入大气,这些烃类在大气中常常被氧为一些有害物质。现在根据26种烷烃(C_(1～8))、烯烃(C_2H_4、丙烯)和芳烃(苯、甲苯和邻-、间-、对-二甲苯)以及2种萜烯(异戊间二烯、α-蒎烯)的详细化学机理,在理论上研究了代表性烃类化合物对流层氧化的最初产物。对于富NO_x的大气,混合物中烷烃的氧化     

黄河河南段水体中正构烷烃的分布特征与来源解析

本研究于2010年8月采集黄河河南段26个表层水及悬浮颗粒物样品,采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定22种正构烷烃(C_(14)~C_(36))的含量,分析其组成特征,并利用特征参数解析其来源.结果表明,黄河河南段水相中正构烷烃浓度为521~5 843 ng·L~(-1),平均浓度为1 409 ng·L~(-1),组成特征以C_(25)为主峰碳的高碳单峰型.悬浮颗粒相中正构烷烃浓度范围为463~11 142 ng·L~(-1),平均浓度为1 951 ng·L~(-1),组成特征表现为双峰型,C_(25)为主峰碳的高碳烃占优势,同时存在低碳峰.多特征参数OEP、CPI、%Wax C_n以及TAR表明,黄河河南段水相及悬浮颗粒物中正构烷烃主要来源于化石燃料的燃烧,同时存在陆生植物来源.     

聊城市冬季PM2.5中正构烷烃和糖类的污染特征及来源解析

为研究聊城市冬季大气PM_(2.5)中正构烷烃和糖类化合物的分子组成、浓度水平及来源,于2017年1～2月在聊城大学进行PM_(2.5)样品采集,对19种(C18～C36)正构烷烃和10种糖类化合物进行分析,并采用主成分分析法(PCA)解析其来源.结果表明,聊城市冬季PM_(2.5)中总正构烷烃的质量浓度为(456. 9±252. 5) ng·m~(-3),其中,灰霾期的质量浓度最高,约为清洁天的2倍,烟火Ⅰ期与Ⅱ期分别为清洁天的0. 9倍和1. 2倍.采样期间碳优势指数(CPI)值为1. 2±0. 1,植物蜡排放的正构烷烃对总正构烷烃的贡献率(%Wax Cn)为3. 1%～36. 0%,表明化石燃料燃烧是聊城市大气中正构烷烃的主要来源.聊城市冬季PM_(2.5)中糖类化合物的总质量浓度为(415. 5±213. 8) ng·m~(-3),其中左旋葡聚糖的浓度最高,其次是半乳聚糖和甘露聚糖,三者共占总糖的91. 6%,表明生物质燃烧源对聊城市大气气溶胶具有重要贡献.主成分分析(PCA)结果表明,聊城市冬季大气气溶胶中正构烷烃和糖类化合物主要来自化石燃料的燃烧和生物质燃烧.     

聊城市冬季PM_(2.5)中正构烷烃和糖类的污染特征及来源解析

为研究聊城市冬季大气PM2.5中正构烷烃和糖类化合物的分子组成、浓度水平及来源,于2017年1~2月在聊城大学进行PM2.5样品采集,对19种(C18~C36)正构烷烃和10种糖类化合物进行分析,并采用主成分分析法(PCA)解析其来源。结果表明,聊城市冬季PM2.5中总正构烷烃的质量浓度为(456.9±252.5)ng?m-3,其中,灰霾期的质量浓度最高,约为清洁天的2倍,烟火Ⅰ期与Ⅱ期分别为清洁天的0.9倍和1.2倍。采样期间碳优势指数(CPI)值为1.2±0.1,植物蜡排放的正构烷烃对总正构烷烃的贡献率(%Wax Cn)为3.1%~36.0%,表明化石燃料燃烧是聊城市大气中正构烷烃的主要来源。聊城市冬季PM2.5中糖类化合物的总质量浓度为(415.5±213.8)ng?m-3,其中左旋葡聚糖的浓度最高,其次是半乳聚糖和甘露聚糖,三者共占总糖的91.6%,表明生物质燃烧源对聊城市大气气溶胶具有重要贡献。主成分分析(PCA)结果表明,聊城市冬季大气气溶胶中正构烷烃和糖类化合物主要来自化石燃料的燃烧和生物质燃烧。     

玉米秸秆烟尘中正构脂肪酸的分子与碳同位素组成

在模拟的明火燃烧和闷烧条件下对4种玉米秸秆进行了焚烧试验,用GC/MS和GC/C/IRMS分别测定烟尘中正构脂肪酸的分子与碳同位素组成.结果表明,在明火烟尘中正构脂肪酸由C7~C_(34)组成,其平均总含量为13 895.0 mg·kg-1.其低碳数(≤C_(16))与高碳数(C_(16))正构脂肪酸的含量比(L/H)平均值为1.1.C_(18)/C_(16)、C_(24)/C_(16)、C_(24)/C_(18)、C_(24)/(C_(22)+C_(26))(CAR)的平均值分别为0.33、0.17、0.50、1.2.正构脂肪酸单体表现出以C_(16)、C_(24)为主、次峰碳数的双峰式分布模式.其碳优势指数(CPI)的平均值为4.5.在闷烧烟尘中正构脂肪酸由C_6~C_(34)组成,其平均总含量为50 183.7 mg·kg-1.L/H、C_(18)/C_(16)、C_(24)/C_(16)、C_(24)/C_(18)、CAR的平均值分别为1.3、0.33、0.20、0.60、1.6.也具有与明火烟尘相同的分布模式.其CPI的平均值为6.1.明火烟尘中C_(14)~C_(26)单体的δ~(13)C平均值在-21.0‰~-24.8‰之间变化,总平均值为-23.5‰.该值与玉米秸秆中对应值之差(Δ~(13)C)达-0.7‰.闷烧烟尘中C_(14)~C_(26)单体δ~(13)C平均值的变化范围为-21.8‰~-25.4‰,总平均值为-23.3‰.其Δ~(13)C值达-0.5‰.与玉米秸秆相比,两种烟尘中正构脂肪酸的分子组成和碳同位素组成均发生了明显的改变.L/H、C_(24)/C_(16)、C_(24)/C_(18)、CAR、δ~(13)C等指标可用于识别大气气溶胶中玉米秸秆燃烧来源的正构脂肪酸.     

上海市大气中非甲烷烃与机动车尾气排放研究

采用特征性化合物法和统计法相结合的方法,对上海市大气中非甲烷烃(NMHC)与作为机动车尾气特征性化合物的CO与Pb进行了相关性分析。结果发现,NMHC与Pb在显著性水平0.01下显著性相关,相关系数达到0.593(n=18);NMHC与CO小时均值相关系数达到0.495(n=2329),日均值相关系数达到0.581(n=114)。从而判断机动车尾气排放已经逐渐成为上海市大气中NMHC的主要贡献者。     

石油降解菌对石油烃中不同组分的降解及演化特征研究

从甘肃华庆油田油井附近石油污染的土壤中得到5种菌属的石油降解菌,以各菌剂对原油不同组分的降解率及其标志物演化参数为基础,利用GC-MS联用技术分析测定了7 d和15 d石油烃中正构烷烃、藿烷、芳香烃的降解率,用各种标志物反映各菌剂对原油中正构烷烃、藿烷、芳香烃演化特征.结果表明:F2、A5、混合菌(H)对于高碳数段的正构烷烃降解率高达60%以上,混合菌剂对于正构烷烃的降解较均衡;正构烷烃在前后两个阶段的降解呈现出对低碳和高碳降解的互补规律,奇偶碳数优势(OEP)在15 d更明显;F2菌剂的w(∑C21-)/w(∑C22+)值说明对其高碳数降解优势最明显;各菌w(Pr)/w(Ph)比值均大于原油,说明原油中类异戊二烯烷烃在不同菌剂的作用中发生了明显的降解.各菌剂作用能促使五环三萜类化合物的手性碳R构型向更稳定的S构型转化,短期内已接近转化终点;A5对藿烷降解的w(Ts)/w(Tm)比值最大(0.966),转化最彻底;A5、D4和F2菌株后期作用原油时,藿烷系列的降解速率明显大于正构烷烃系列,表现出降解藿烷的优势;各菌剂对芳香烃具有强烈的去甲基化作用,A5和D4菌降解芳烃优势更明显.     

天津地区表层土壤和河流沉积物中正构烷烃化合物的成因分析

对天津地区表层土和河流沉积物中正构烷烃化合物进行了测试分析。不同环境功能区正构烷烃组成特征存在一定差别。表层土和河流沉积物中正构烷烃主峰碳、CPI和轻重比指数等地球化学参数分析表明,样品中中、低碳数正构烷烃主要来源于石油及其衍生物,个别样品中C17、C19 正构烷烃含量很高,并具明显的奇碳优势,可能与藻类生物活动有关;高碳数正构烷烃具有比较明显的奇碳优势,主要来源于高等植物蜡质的降解产物。不同环境功能区污染源的构成也存在比较明显的差别。     

天津表层土中饱和烃污染物的组成及分布特征

分析了天津地区主要环境功能区表层土样品中烃类污染物的组成特征.结果表明,不同环境功能区表层土中均分布有多种类型的饱和烃污染物,主要包括正构烷烃,无环类异戊间二烯烷烃,单甲基支链烷烃,烷基环己烷和甾,萜类等.这些化合物在区域上分布广泛,组分变化多样.样品间正构烷烃碳数分布特征差别较大,CPI1为0.76～1.26,CPI2为1.29～7.14,CPI(wax)为0.81～3.24.aaaC_29-甾烷20S/(20R+20S)为0.45～0.72,C₃₁藿烷22S/(22S+22R)为0.54～0.62,均已达到平衡终点.类异戊间二烯烷烃和烷基环己烷的分布特征与原油相近.表明污染源较复杂,主要包括矿物油,化石燃料的不完全燃烧及天然产物的生物化学降解等,不同功能区污染源存在一定的差别.     

Fenton预氧化促进土壤微生物均衡降解烷烃

针对石油污染土壤中各类烷烃的生物选择性降解问题,通过多种土壤固相铁Fenton预氧化方式调控土壤微生物群落,探究土壤微生物数量、活性和群落变化对石油烃降解的影响,确定各类烷烃均衡降解的微生物群落特征。结果表明：A45(45 mmol/L柠檬酸)和F8.7(8.7 mmol/L Fe²⁺)土壤固相铁Fenton预氧化后,土壤微生物代谢活性分别高达0.59 mol/kg(A45)和0.60 mol/kg(F8.7),土壤石油烃残余率分别低至30%(A45)和29%(F8.7)。土壤中形成以不动杆菌属(Acinetobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)为主要优势菌属的土壤微生物群落。土壤微生物多样性高,群落组成丰富,烷烃代谢的功能基因相对丰度高,促进了各类烷烃的均衡降解,各类烷烃的生物降解率均高达60%。     

东海近岸表层沉积物中正构烷烃的组成、分布及来源分析

本文对东海近岸的19个表层沉积物样品中正构烷烃的分布及其组成特征进行分析。结果表明,该调查站位表层沉积物中正构烷烃均呈双峰群分布,前峰群短链烷烃无明显奇偶优势,主要来源于海洋藻类和细菌;后峰群长链烷烃具有明显的奇碳数优势,主要来源于陆生高等植物。短链和长链烷烃分布均呈现中间高两端低的分布趋势,这可能与沉积物的粒度有关,粒度越小越易吸附有机质,造成了海源和陆源都在中部出现高值。陆、海源烷烃比(ΣT/ΣM)和陆、海源烷烃优势比(TAR)对沉积有机质来源的指示是一致的,空间分布呈现近舟山群岛有高值分布,指示有较强的陆源输入。陆海比(P_mar-aq)、平均链长(ACL)、烷烃指数(AI)、奇偶优势指数(OEP)指示研究海区主要以陆源输入为主且草本植物和木本植物的输入比例相近且没有受到石油污染。