人类活动加剧了对近岸及海洋水域生物地球化学过程的影响

海洋在全球生物地球化学的碳、氮、磷、硅和其他化学元素和化合物等循环中起着重要作用.化石燃烧、农业活动和气候变化愈发影响了海洋化学、地域性滨岸以及全球海洋水体.人类是最大的影响是无机碳、营养盐和可溶性氧,它们之间互相关联并影响到生物生产力.因工业产物的生产、迁移以及大量持久性有机化合物和痕量金属,特别是汞、铅和铁的释放到环境中,所以海洋水体中化学性质的改变表现得尤为明显.     

长江口及邻近海域表层沉积物中氮形态的研究

氮是海洋初级生产力和食物链的基础,不同形态的氮具有不同的物理化学性质和生物可利用性。对长江口及邻近海域沉积物不同形态氮的含量及其影响因素的研究可以加深该区域氮生物地球化学循环过程的认识。本研究采用改进分级浸提方法测定了2014年8月长江口及邻近海域表层沉积物中离子交换态氮（IEF-N）、碳酸盐结合态氮（CF-N）、铁锰氧化态氮（IMOF-N）以及有机态和硫化物结合态氮（OSF-N）,描绘出研究海域表层沉积物中不同形态氮的分布特征及其影响因素。研究海域中,不同形态氮的分布由于受到不同因素的影响,含量分布和变化特征也有着相应的不同。其中陆源物质输入、沉积物的粒径大小以及海洋生物的丰度影响着IEF-N的分布;而CF-N分布与pH的变化密切相关;IMOF-N的含量受到沉积物氧化还原环境的直接影响;OSF-N则与沉积物来源有关。     

PCR-RFLP技术在环境地球化学研究中的应用及展望

PCR—RFLP技术为环境地球化学提供了一种新的研究方法和实验设计的新的思维方式。该方法具有所需样品量低、快速简便及特征性强等优点 ,可广泛应用于物质的生物地球化学循环、环境过程的生物作用、生物多样性及有机物源判断等方面的研究。利用PCR—RFLP技术 ,以环境中存在的 16SrRNA为对象 ,对环境生物的研究已广泛开展并取得了许多成果。展望未来研究成果 ,将会在海洋及湖泊沉积物等自然环境中发现更多的、新的微生物种类 ;将进一步阐明生物作用和物质循环的机理和过程 ;进一步阐明自然环境中生物大分子的变化机理及其环境效应并找到判断沉积物有机物源的新方法     

人类活动对铬生物地球化学循环的影响

通过建立2个简单的铬生物地球化学循环模型PM和cM,来说明人类工业活动对铬的生物地球化学循环的影响.通过对PM和CM的比较发现,人类的工业活动每年向陆地、海洋和大气圈中输入的铬总量达1.07×10 12g,分别占到其各自总输入通量中的69.65%,56.96%和38.23%,人类活动向环境中释放的铬正成为其主要来源.     

海相沉积岩铁同位素体系及其古环境指示

铁(Fe)作为主要造岩元素及生命必需元素,广泛参与地球表层圈层所涉及的物理、化学和生物作用,在调节海洋初级生产力和驱动海洋生物地球化学循环过程扮演重要角色.Fe同位素作为较早开发的非传统稳定同位素体系,目前已成为示踪生物地球化学循环过程及古海洋环境演变的有效手段.本文在对全球海洋Fe循环和表生地质过程Fe同位素分馏机理进行系统总结的基础上,统计了地质历史时期不同类型海相沉积岩的Fe同位素组成,并通过实例探讨了海相沉积岩Fe同位素体系在研究重大地质事件环境演变的潜力,最后对海相沉积岩Fe同位素体系的未来发展方向进行了展望.     

海水中溶解氨基酸分析技术的研究进展

随着对海洋中有机氮生物地球化学循环过程认识的逐步深入,氨基酸作为海洋有机氮库中最易被生物利用的组分之一愈加受到重视。关于海洋中氨基酸含量组成和生物可利用性的相关研究对认识海洋中有机氮的迁移和转化具有重要意义。本文详细阐述了海洋领域分光法和荧光法等溶解氨基酸测定方法及离子色谱和液相色谱等色谱分离方法的发展历程,并对应用最普遍的柱前衍生-反相液相色谱-荧光检测法等技术进行了更为详细的评述,列举了质谱技术、单体同位素分析技术和毛细管电泳等最新发展的技术方法,最后对其在海洋学中的应用进行展望。     

异化铁还原对土壤中重金属形态转化及其有效性影响

铁的微生物还原是以Fe(Ⅲ)为末端电子受体在厌氧条件下氧化有机物的产能过程,在生物地球化学循环中起着重要的作用.铁呼吸被认为是地球上最古老的微生物代谢形式,与水体、土壤及沉积物中物质循环息息相关.铁的微生物还原对土壤中重金属形态转化有显著影响,对修复重金属及放射性核素污染的场地有着重要意义.本文综合评述了近年来铁微生物还原研究进展,从生态安全和可持续发展角度,探讨了异化铁还原对重金属的形态改变及重金属污染土壤修复的潜在价值,并对其应用前景进行客观分析.异化铁还原对重金属形态转化的影响机制,可初步归纳为异化铁还原对重金属的氧化还原作用、对重金属的甲基化作用、对重金属的固定作用,其作用机制包含生物过程和化学作用的相互穿插,值得进一步深入研究.     

海洋中丙烯酸的研究进展

丙烯酸是海洋中的短链脂肪酸,是海洋中主要含硫化合物DMSP(dimethylsulfoniopropionate,β-二甲基巯基丙酸内盐)裂解的产物之一。本文综述了海洋中丙烯酸的来源、性质、在海洋中的作用以及海水中丙烯酸的测定方法。通过观测海水中丙烯酸的含量、分布及生物地球化学循环过程,有助于了解丙烯酸对海洋生态系统碳循环和硫循环的贡献。并对海洋中丙烯酸的进一步研究提出了展望。     

沉积物捕获器及其在海洋与湖泊沉降颗粒物研究中的应用

沉积物捕获器是用来收集水体中自然沉降颗粒物的一种现场监测仪器,在研究海洋与湖泊现代沉积过程与生物地球化学循环过程上具有重要价值。本文在综述了沉积物捕获器的产生背景与主要类型的基础上,详细论述了沉积物捕获器的采样偏差来源和校准方法,阐述了沉积物捕获器在海洋与国外湖泊沉降颗粒物研究中的应用,旨在为正确使用沉积物捕获器、深刻理解沉积物捕获器在海洋与湖泊现代沉积过程与生物地球化学循环过程研究中的重要作用提供较为详尽的参考。     

环境中生物氧化锰的形成机制及其与重金属离子的相互作用

微生物参与形成的锰氧化物是环境中一种高活性的锰氧化物.研究表明,锰氧化菌主要通过分泌多铜氧化酶来氧化Mn(Ⅱ)而形成锰氧化物.微生物形成锰氧化物过程的主要初级产物是与δ-MnO₂或与酸性钠水锰矿类似的层状锰酸盐.生物氧化锰是环境中重要的吸附剂、氧化剂和催化剂.通过吸附、氧化作用,生物氧化锰影响着重金属离子在环境中的迁移转化,在重金属元素生物地球化学循环中起重要作用.研究锰氧化物的生物形成过程、生物氧化锰的结构特征及其与重金属离子之间的相互作用,对于了解生物氧化锰在重金属元素生物地球化学循环过程中的作用以及在重金属污染修复中的应用有着重要意义.本文综述了环境中生物氧化锰的形成机制、性质、结构特点及其吸附、氧化重金属离子的机制.