胶州湾不同形态磷的沉积记录及生物可利用性研究

利用磷的连续分级浸取法,研究了胶州湾柱状沉积物不同粒级中磷的赋存形态,并探讨了影响磷含量与分布的因素和沉积物中磷的生物可利用性.结果表明,在细、中和粗3个粒级的沉积物中,无机磷是磷的主要赋存形态,Ca-P则是无机磷的优势形态,有机磷只占较小的比例.粒度、有机碳(OC)、pH以及氧化还原电位等是影响胶州湾沉积物中磷的地球化学特征的重要因素.其中除Ca-P外,其他形态的磷大都随着粒度的变细,含量逐渐增加.磷的生物可利用性分析表明,胶州湾潜在的生物可利用磷主要包括可交换态磷、铝结合态磷、铁结合态磷和有机磷等4种赋存形态,并且潜在的生物可利用磷的含量随着粒度的变细,其所占的比例也逐渐增加.沉积物中生物可利用性磷与浮游植物的数量和水体中的磷酸盐大致呈正相关关系.     

过量无机氮造成的富营养化对孔石莼存在下海水无机碳体系的影响

通过室内模拟培养,研究了孔石莼存在下过量无机氮对水体无机碳体系变化的影响及其机制.结果表明,无机氮的添加均会导致水体DIC、HCO^-₃和P(CO₂)的减少,pH和CO^2-₃的增加.当NO^-₃-N和NH⁺₄-N浓度分别低于71 μmol·L^-1和49.7 μmol·L^-1时,随着营养盐浓度的增加,水体无机碳体系各组分的变化幅度增大,其中以NO₃-3和NH₄-3组变化最为明显,至实验结束DIC分别较空白组下降了151 μmol·L^-1和232 μmol·L^-1;当NO^-₃-N和NH⁺₄-N浓度分别高于355 μmol·L^-1和248.5 μmol·L^-1时,则随着浓度的增加无机碳各组分的变化幅度减小.对无机碳的减少与孔石莼的生长(Δm)做相关性分析发现,二者密切相关(R=-0.91, P<0.000 1,n=11),当营养盐浓度促进孔石莼的生长时,水体DIC浓度下降,孔石莼干重增加;反之,当营养盐过量时,则会对其产生毒性作用,抑制其对无机碳的吸收.NH⁺₄-N对海水无机碳体系的影响较NO^-₃-N明显.     

模拟扰动情况下海洋表层沉积物中P的行为

2004年1月,采集汇泉湾低潮滩沉积物和水样,模拟沉积物和上层水体之间的P交换.通过实验,我们发现在静止条件下溶解态有机磷（DOP）和溶解态无机磷（DIP）具有相同的变化趋势.在较低的震荡速率（60次/min）下,DOP和DIP表现出和静止情况下类似的变化趋势.而在较高的震荡速率（120次/min、150次/min）下,沉积物和海水间的DOP和 DIP交换表现出相反的变化趋势.DIP随震荡速率的增加,释放量也在逐渐增加.然而DOP的浓度却随震荡速率的增加而逐渐减小.通过对不同比例混合物的再悬浮实验发现海水中P的浓度和混合比例呈正相关.     

自然粒度下渤海沉积物中有机碳的地球化学特征

对渤海三个典型海域6个站位柱状沉积物自然粒度下的有机碳（OC）进行了研究，探讨了有机碳的垂直分布特征及其氧化还原环境（Eh^0,Es^0,Fe^3 /Fe^2 比值）因素对渤海沉积物中有机碳的影响，渤海自然粒度沉积物中的有机碳含量在0.39-0.86%之间，一般在表层-次表层含量变化较剧烈，在下层变化较缓，相关分析说明，在中层，一般沉积物的还原性相比表层有增强，氧化环境与还原环境共存，有机质被氧化，OC浓度变得趋于减小，Fe^3 /Fe^2 也趋于减小，二者有明显的正相关；在下层，还原环境占据了主导地位，导致大量OC不能被氧化，就被保存了下来，而Fe^3 /Fe^2 却明显减小，所以在下层OC-Fe^3 /Fe^2 呈较强的负相关；在表层又掺杂了生物化学与物理扰动等因素，使OC-Fe^3 /Fe^2 的相关性变得复杂，且不规律，表层-次表层OC主要取决于物质来源和物理搅动，变化较复杂；中，下层主要受氧化还原环境影响，矿化作用明显，有机碳含量逐渐降低；下层除C3区和A区外，有机碳含量也逐步降低。有机碳含量不同层次受不同的物质来源，沉积环境，氧化还原进程与不同的生物化学过程共同影响，从C区的断面分布看，表层-次表层呈垂直叠层分布，主要是逐步垂直沉降沉积的结果。25cm以下呈水平推进式梯度分布，可能由于特殊的沉积事件如大洪水冲刷沉积而致。     

东海沉积物间隙水中磷酸盐的转移模式

本文基于东海沉积物间隙水中磷酸盐产生与转移机制,用“扩散-平流-反应”模式对东海间隙水中溶解磷酸盐的垂直分布作了解释,其理论模式与实际情况一致,即在东海沉积物中有机磷的分解和间隙水中磷酸盐的吸附是普遍存在的,其反应均为一级动力学特征,有机磷的分解速率常数B柱为0.00231.a-1,E柱为0.00171.a-1,在沉积物-水界面用以分解从沉积物溶出的活性磷浓度B柱为1.33m mol/gm,E柱为5.54m mol/gm,B、E柱基本无磷酸盐的沉淀反应,D、G柱的磷酸盐有一定的沉淀作用,而C、F柱的沉淀作用是非常迅速的,沉淀达平衡时,问隙水中磷酸盐浓度C柱为9.0μmol/L,F柱为3.9μ mol/L。     

南黄海沉积物间隙水中重金属(Fe,Mn,Cu,Co,Ni)的地球化学特征

本文主要研究了南黄海(32°N)沉积物间隙水中的Fe,Mn,Cu,Co,Ni与其硫化物及粘土矿物间的关系,结果表明:间隙水中的Mn~(2+),Cu~(2+)硫化物趋向于沉淀,Co~(2+),Ni~(2+)硫化物趋向于溶解,Fe~(2+)则有其硫化物的溶解-沉淀控制,Mn~(2+),Cu~(2+)还有其他体系和硫化物体系共同控制其浓度,间隙水中的Fe~(2+)可被蒙脱石吸附,Mn~(2+)被绿泥石吸附,Ca~(2+),Ni~(2+)被蒙脱石、绿泥石吸附,Co~(2+)被绿泥石、蒙脱石吸附,Fe~(2+),Mn~(2+)对粘土矿物吸附剂的专属性要求远比Cu~(2+),Co~(2地+),Ni~(2+)高,蒙脱石是南黄海沉积物中最重要的阳离子吸附剂,绿泥石次之。     

改性大豆蛋白海上溢油凝油剂的制备与性能

大豆蛋白羟甲基化后，再用高级脂肪酸酰氯酰化，然后以多价金属离子盐处理，得到的凝油剂具有良好的凝油性能，可用于水面原油与燃料油的回收处理。进一步研究发现，三价金属离子形成的凝油剂的凝油性能比二价金属离子形成的凝油剂的凝油性能好；羟甲基大豆蛋白酰化时所用的酰氯的碳原子数越大，凝油速度越快；凝油剂对原油的凝油性能比对柴油的凝油性能更好；水的盐度对凝油剂的凝油性能无明显影响。     

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.     

渤海渔获物资源结构的变化特征及其影响因素分析

论文基于对渔业统计和海洋调查资料的集成研究,运用渔获物平均营养级指数探讨了近50 a 来渤海捕捞渔获物资源结构的变化特征及其影响因素,发现1956-2000 年间,渤海捕捞渔获物平均营养级（Y）与公元年份（X）具有Y=-0.008X+19.777 （R=-0.710,n=41,Sig.=0.000）的统计关系,渤海捕捞渔获物平均营养级每年下降约0.01。黄河入海径流量与捕捞渔获物平均营养级之间正相关性显著,其机制是淡水输入量通过改变适应不同盐度渔业资源生物幼体的相对组成而最终影响其成体后的组成结构;通过食物链的传递,水体氮磷比的升高和硅的降低也会对其产生影响;浮游动物与底栖动物生物量比值与浮游食物链和底栖食物链渔业资源生物量比值有很好的对应关系,表明上行作用对捕捞渔获物资源结构的变化具有重要影响。