东海内陆架沉积物中黑碳分布及其与持久性有机污染物的相关性研究

本文采用化学热氧化法测定了25个东海内陆架表层沉积物中黑碳的含量,探讨了沉积物中黑碳与总有机碳、粒度以及持久性有机污染物之间的关系.结果表明,东海内陆架表层沉积物中黑碳的含量范围为0.21～0.88 mg.g-1.沉积物中黑碳和总有机碳之间没有显著的相关性,表明两者具有不同的来源.区域内沉积物在粒度上有明显的空间分异,黑碳的空间差异则较小,表明黑碳的沉积过程受颗粒物分选过程的影响较小.沉积物中多环芳烃和滴滴涕的含量与黑碳无显著的相关性,可能与东海内陆架环境中强烈的水动力过程和持久性有机污染物来源的复杂性有关.     

东海表层沉积物中多环芳烃的分布特征及来源解析

本研究对东海沉积物中多环芳烃(PAHs)组成及含量进行了分析,发现多环芳烃总浓度为8.2~180.2 ng/g,和国内外其它区域相比,整体处于一个低至中等程度的污染水平。东海沉积物中PAHs的分布整体表现为中间低、两端高的格局。内陆架是长江入海物质的主要沉积区,也是PAHs的主要汇集区;陆架北部区域的物质来源复杂,但总体受长江入海泥沙的控制,自西向东PAHs含量梯度递减;研究区域的东北部,较高的PAHs可能源于济州岛的输入;冲绳海槽也含有较高PAHs;而残留沉积区中PAHs含量极低。通过多环芳烃组成特征判断,东海表层沉积物中PAHs主要来自煤、木材、油类的燃烧,还有部分来自油类的泄漏。同时不同区域Ba P/Be P、Ba A/Chry比值的差别表明内陆架及冲绳海槽的PAHs主要来自河流输送,残留沉积区的PAHs可能主要来自大气沉降。     

东海泥质区表层沉积物中有机氯农药的分布

以GC/ECD内标法定量测定了东海近岸泥质区、远岸济州岛西南泥质区和冲绳海槽共19个表层沉积物样中21种有机氯农药的含量.结果表明,有机氯农药在所有样品中均有检出,东海泥质区已有人类污染物的明显记录.研究区平均总有机氯农药分布特征为沿岸泥质区南部>沿岸泥质区北部>冲绳海槽>济州岛西南泥质区.冲绳海槽中HCHs含量高且其分布特征显著区别于陆架泥质区,显示该区域这一污染物源可能与陆架区有所不同.(DDD+DDE)/DDT比值显示东海泥质区DDT类农药的污染物还比较新.与国内其他地区沉积物中有机氯农药含量相比,东海泥质区有机氯农药污染属较低水平.     

东海海域表层沉积物中硫酸盐还原菌分布特征研究

利用2011年4、7、8和10月对东海海域4个航次的调查资料,以表层沉积物中硫酸盐还原菌（SRB）为研究对象,针对于SRB所共有的异化型亚硫酸盐还原酶（DSR）中的β亚基基因（dsrB）,通过荧光定量PCR技术对SRB丰度的时空分布特征进行了描述.结果表明,SRB丰度变化范围为1.87×105~4.69×10⁸cells/g,平均值为1.15×10⁸cells/g,且4月SRB丰度最低,7月SRB丰度最高;SRB数量在总细菌中的比例介于0.0039%~1.6176%之间,说明SRB在东海表层沉积物的细菌总量中比例很小;SRB丰度的水平分布特征整体表现为南部海域高于北部海域,长江口及浙闽沿岸泥质区高于非泥质区.此外,SRB丰度与环境因子的相关性分析表明,温度和溶解氧是影响SRB丰度的重要因素.     

山美水库表层沉积物黑碳分布特征及其对磷形态的影响

对亚热带水库福建山美水库表层沉积物黑碳的时空分布特征及其对不同形态磷的影响进行了研究.结果表明,山美水库表层沉积物黑碳(BC)含量为2.44~5.28g/kg,与国外研究水库水平相当,显著高于国内外海岸带沉积物黑碳水平.黑碳整体分布特征为:丰水期>枯水期, 入库区>库尾>近坝区>库中.沉积物中黑碳与总有机碳呈现显著的正相关性,与沉积物粒径分布无明显相关关系.黑碳与有机碳比值平均为24.95%,表明黑碳来源复杂,是陆源生物质燃烧和化石燃料燃烧的共同结果.黑碳与有机磷和铁铝结合态磷这两种易释放磷之间显著相关,其对有机磷和铁铝结合态磷具有一定的吸附固定作用,这种吸附作用可能对沉积物内源磷释放具有一定的抑制效应.     

东海赤潮高发区沉积物中有机碳、有机氮的分布及其来源

对2005年和2006年采集的东海沉积物中有机碳和有机氮的含量进行了测定,结果表明:2005年东海表层沉积物中有机碳含量的变化范围为0.32%~0.82%,平均值为0.65%,而2006年为0.043%~0.78%,平均值为0.32%;2005年表层沉积物中有机氮含量的变化范围为0.047%~0.11%,平均值为0.091%,2006年为0.006%~0.10%,平均值为0.046%。2005年采集的柱状样品中HB08站位有机碳和有机氮含量的变化规律相似,随着深度的增加呈现先降低后又增加,最后又降低的趋势,有机碳含量的变化范围为0.33%~0.57%,平均值为0.43%;有机氮含量的变化范围为0.045%~0.080%。平均值为0.057%;而RB12站位有机碳和有机氮的分布有些差异,有机碳的含量为0.32%~0.52%,有机氮的含量在0.047%~0.072%,2006年表层、2005年采集的HB08和Rb12柱状样中有机碳和有机氮的比值主要在7~10,均说明沉积物中的有机物主要来源于海洋的浮游植物。     

长江流域沉积物中黑碳分布及其与多环芳烃的相关性研究

本文采用CTO-375法测定了长江流域主流及直流20个表层沉积物中黑碳的含量,探讨了沉积物中黑碳与粒度、总有机碳以及多环芳烃之间的关系。结果表明,长江流域沉积物中黑碳的含量范围在0.22~1.89mg/g之间,与粘土、粉砂及砂含量之间的相关性并不明显,说明粒度组成并不是控制BC分布的主要因素。BC与TOC之间的显著正相关性,表明BC与TOC有相似的来源,如人类活动、土壤流失。沉积物中BC与PAHs有较好的相关性,表明二者之间有相似的来源,同时也表明PAHs在研究区域沉积物中吸附主要由BC控制,这为研究多环芳烃在长江流域的环境归趋与影响因素等提供了新的信息。     

长江口及东海近岸表层沉积物中有机氯农药赋存特征

采用GC-ECD对长江口及东海近岸表层沉积物中16种有机氯农药(OCPs)残留进行了测定.结果表明,OCPs总量在(8.31～52.61)×10-9之间,组分分布特征分析显示,六六六类(HCHs)农药的来源可能与早期土壤的残留或大气远距离输送有关,滴滴涕类(DDTs)污染除了来自早期土壤残留外,近期可能有新的含DDTs...     

东海陆架沉积物中重金属地球化学研究

研究了东海陆架表层沉积物中的重金属含量分布特征,基本服从"粒度律",即随着沉积物的粒度变细而含量增高;区域分布的基本特征是高值区分布于中国台湾岛东侧和大陆近岸区域,低值区分布于东部及北部浅海大沙滩区;分析该区沉积物中重金属的地球化学特征及其分布规律采用无量纲分析,提出了重金属集散规律的多因子控制关系式,采用最小二乘法求得系数α、b及相关系数r:rZn=0.82,rCu=0.91,rPb=0.90,rCd=0.89,rHg=0.80,rCr=0.87.     

土壤/沉积物中黑碳的老化模拟研究进展

黑碳(black carbons,BCs)是化石和生物质不完全燃烧形成的碳质连续体,广泛分布于土壤和沉积物中,对生源要素及污染物的迁移转化具有重要作用。新鲜BCs进入环境后会在生物或非生物的作用下发生理化性质的改变,即老化。研究该过程中BCs的变化规律及机理,对于预测其环境行为及生态效应非常重要。概括了氧气、水分、温度、pH等影响老化的环境因素,总结了国内外BCs老化研究的方法,分析了实验室各种老化模拟方法对BCs理化性质的影响,探讨了其机理,对比了人为老化和自然老化之间的差异。指出当前BCs老化研究存在的问题主要是自然老化数据欠缺,仍缺乏定量的、系统的研究,以及老化研究方法有待革新等。     

黄东海表层沉积物中磷的分布特征

于2011年3~6月分两个航次在黄东海采集了表层沉积物样品,测定了其中总磷(TP)、无机磷(IP)和有机磷(OP)的含量.结果表明,TP的变化范围为10.50~24.10μmol·g-1,IP的变化范围为7.14~17.10μmol·g-1,IP是TP的主要赋存形态,平均占TP的70%以上;黄东海大部分站位IP与TP的百分比在50%~90%之间,有4个站位的百分比高于90%,都分布在东海.沉积物中磷的含量和平面分布特征受到人类活动、物质来源、沉积物的粒度、沉积环境和水文条件等多种因素的影响.黄东海沉积物中总磷的埋藏通量呈现出区域性的差异,埋藏通量主要受沉积速率、沉积物的孔隙度和底层水含氧量等多种因素的影响,其中沉积物中总磷的含量和沉积速率是决定埋藏通量大小的关键因素.     

春季黄东海颗粒有机碳的时空分布特征

根据2009年4～5月对黄东海大面积调查的资料,分析研究了黄东海颗粒有机碳（particulate organic carbon,POC）的浓度和时空分布特征,并结合叶绿素（Chlorophyll a,Chl-a）和C/N摩尔比值探讨了POC的主要来源.结果表明,春季黄东海POC的浓度范围是24.33～2 817.29...     

冬季黄东海一氧化碳的分布和海-气通量研究

为探究海洋中一氧化碳(CO)的排放对全球碳循环的意义,于2019年冬季采用顶空法对黄海和东海CO的分布和海-气通量进行了研究.结果表明,调查海域大气中CO的体积分数为239×10-9～941×10-9,平均值为(588±155)×10-9.大气中CO体积分数最高值出现在北黄海近岸站位,最低值出现在东海南部,整体呈现黄海...     

夏季东海和南黄海一氧化碳的浓度分布、海-气通量和微生物消耗研究

于2013年7月对东海和南黄海海水中CO的浓度分布、时空变化、海-气通量和表层海水中CO微生物消耗进行了研究.夏季东海和南黄海大气中CO的体积分数范围为68×10-9~448×10-9,平均值为117×10-9(SD=68×10-9,n=36),呈现出近岸高、远海低的特点.夏季东海和南黄海表层海水中CO的浓度范围为0.23~7.10 nmol·L-1,平均值为2.49 nmol·L-1(SD=2.11,n=36),CO的浓度受太阳辐射影响明显;不同站位CO浓度的垂直分布特征基本相同,CO浓度最大值一般出现在表层,随深度增加CO浓度迅速减小.夏季东海和南黄海海水中CO浓度具有明显的周日变化,最大值是最小值的6~40倍.各层最大值基本出现在中午,最小值基本上出现在凌晨前后.CO明显的周日变化特征进一步证明海水中CO主要由光化学产生.调查期间东海和南黄海表层海水中CO相比大气处于过饱和状态,过饱和系数变化范围为1.99~99.18,平均值为29.36(SD=24.42,n=29),表明调查海域是大气中CO的源.调查期间CO的海-气通量变化范围为0.37~44.84μmol·(m2·d)-1,平均值为12.73μmol·(m2·d)-1(SD=11.40,n=29).调查海域CO的微生物消耗培养实验中,CO的浓度随时间增长呈指数降低,消耗过程符合一级反应的特点,微生物消耗速率常数KCO范围为0.12~1.45 h-1,平均值为0.47 h-1(SD=0.55,n=5),微生物消耗速率与盐度之间有一定的相关性.     

黄海和东海海域溶解氧的分布特征

根据黄河和东海海区四个季度的调查资料，描述了溶解氧的时空分布和变化规律。黄、东海溶解氧分布的基本特征是北高南低，西高东低，随着水温的变化，不同季节这一差别有所不同。黄、东海溶解氧平均值分别为495．4和420．3μmol/L，测定范围分别为90．2－681．9和133－9－692．8μmol/L。以长江口以东H断面为例，描述了夏季溶解氧的断面分布特征，在20－30m水层出现一氧跃层，30m以下垂直分布比较均匀。文中还深入研究了东海陆架区黑潮水溶解氧的分布特征和变化规律。     

东海和黄海冬季海水中二甲亚砜的分布及影响因素

于2011年12月—2012年1月对我国东海、黄海表层及不同深度海水中c(DMSOd)(DMSOd为溶解态二甲亚砜)和c(DMSOp)(DMSOp为颗粒态二甲亚砜)的分布进行了研究,并探讨了其来源及影响因素. 结果表明:表层海水中c(DMSOd)和c(DMSOp)分别为(10.10±7.54)和(8.72±7.80) nmol/L,其水平分布明显受调查海域中浮游植物组成和丰度的影响;垂直分布上,c(DMSOd)和c(DMSOp)的最大值均出现在浅水层(3~20 m). 相关分析表明,c(DMSOd)与c(DMS)(DMS为二甲基硫)之间没有相关性,但与c(DMSOp)显著相关(R=0.442, n=41, P<0.006),说明冬季表层海水中DMSOd主要来源于浮游植物细胞内DMSO的释放,而不是DMS的氧化(光化学氧化和微生物氧化). 另外,c(DMSOp)/ρ(Chla)与盐度呈正相关(R=0.532, n=46, P<0.004),说明盐度的改变会影响浮游植物组成的变化,进而影响c(DMSOp).      

黄海和东海海域溶解铋地球化学分布特征

结合大面调查,典型断面剖析及关键站位连续观测结果,研究了黄海和东海海域溶解铋的含量水平,时空分布特征及与生态环境的耦合关系,探讨其主要来源和影响因素.结果表明,表层海水溶解铋含量在0~0.029μg·L-1之间,平均值为0.008μg·L-1;底层海水浓度稍高,介于0.001~0.189μg·L-1之间,平均值为0.016μg·L-1.水平方向上,溶解铋低值分布与盐度所示长江冲淡水双支扩散特征吻合,表明其可示踪长江冲淡水路径;高值出现在黄海暖流和苏北沿岸流途经之处及长江冲淡水与沿浙闽沿岸水交汇之处,表明其分布受控于海流系统循环.垂直方向上,水体对流和涡动混合使近岸海水均匀混合,陆架区强潮混合锋面将近岸垂向混合区和离岸层化海水区分隔,阻挡了溶解铋向外输运,使锋区内溶解铋含量明显高于外海.周日内,溶解铋变化主要与潮汐、再悬浮作用和温盐跃层等海域特定水动力条件密切相关,与温度,盐度等环境因素波动尚未呈现明显关系.溶解铋与悬浮颗粒物显著正相关,表明其易从固相释放至水体,并确定由颗粒态转化为溶解态的最佳温度(22~27℃)、盐度(28~31)和pH(7.9~8.1).     

东海沉积物中多溴联苯醚的分布特征研究

采集分析了中国东海28个表层沉积物和7个柱状沉积物.结果表明,东海表层沉积物中除BDE-209外∑PBDEs的浓度范围为0.20~2.09ng/g dw,BDE-209的浓度范围为0.57~2.87ng/g dw,在总PBDEs中所占浓度百分比为57.9%~76.7%;接下来分别是BDE-99和BDE-47,所占比例分别为11.7%~21.5%和7.1%~17.4%.表层沉积物中PBDEs分布呈现出(离海岸线)由近及远浓度越来越低的趋势,由北到南浓度上升的趋势.东海柱状沉积物中PBDEs浓度随着深度加深呈现出先上升后下降的趋势,很好的反映出了PBDEs在中国大陆的使用历史和现状.表层沉积物TOC含量在0.54%~0.88%之间,柱状沉积物TOC的含量在0.62%~0.88%之间,而且不管是表层沉积物(R²=0.723,P < 0.01)还是柱状沉积物(R²=0.595, P < 0.01),PBDEs浓度和TOC含量之间有较强的线性关系,表明沉积物中TOC含量是影响PBDEs分布的一个重要因素.