抚仙湖悬浮颗粒物正构烷烃来源及季节特征

为了探究抚仙湖水体中有机质的正构烷烃来源和时空变化特征,对2016年4月~2017年3月抚仙湖水柱悬浮颗粒物中正构烷烃的分布特征、来源、季节变化特征及其与沉积物中正构烷烃的关系进行了研究.结果表明：抚仙湖水柱悬浮颗粒物中正构烷烃的碳数分布范围在C₁₇~C₃₃之间,呈现以优势峰C₂₇和C₂₉为主的单峰分布模式.在垂直梯度的空间分布上,正构烷烃在变温层和温跃层的浓度高于深水层,最大浓度出现在深20m水层,深层水体中正构烷烃浓度受沉积物再悬浮作用影响微弱;在季节变化上,正构烷烃含量存在明显的季节波动,在10月和4月呈现最高值;其中,中长链正构烷烃（C₂₅、C₂₇和C₂₉）丰度与浮游植物生物量季节变化趋势一致,证明浮游植物是抚仙湖水柱中正构烷烃的主要来源,水温是限制抚仙湖水柱中正构烷烃时空分布的关键因子.浮游植物、流域表土和沉水植物的共同输入是抚仙湖沉积物中正构烷烃C₂₉具有较高丰度的原因,沉积物中正构烷烃（C₃₁和C₂₃）来源相对单一,可以有效指示流域陆源植物和沉水植物输入.本文结果可多应用正构烷烃指标进行抚仙湖长序列钻孔古环境重建研究提供数据支持.     

抚仙湖沉积物有机碳埋藏特征及来源解析

为探讨近百年来抚仙湖不同湖区沉积物中有机碳埋藏及其来源变化特征,以抚仙湖南北部沉积柱为研究对象,分析有机碳埋藏速率时空变化特征,利用正构烷烃及其分布特征对埋藏在沉积物中的有机碳来源进行解析.结果显示,抚仙湖沉积物中有机碳含量为1.79~29.39mg/g,有机碳埋藏速率为3.07~27.71g/（m²·a）,两者均随时间的增加呈现整体上升的趋势,1980年以来增长速度明显加快;沉积物中有机碳含量北部（8.70mg/g）小于南部（12.59mg/g）,但有机碳埋藏速率北部（13.54g/（m²·a））大于南部（8.29g/（m²·a））,这与抚仙湖南北部有机质来源类型及人类活动的加剧造成的流域环境变化有关;抚仙湖沉积物中正构烷烃碳数范围为C₁₂~C₃₃,整体以高碳数组分为主,奇偶优势明显,表明沉积物中有机质主要来源于高等植物,Paq指示水生植物中以沉水植物占主导优势,2C₃₁/（C₂₇+C₂₉）与ACL_27~33指示陆生高等植物来源中,草本植物与木本植物的贡献相当,水生植物在北部湖区贡献大于南部,陆生高等植物在南部湖区的贡献大于北部.     

胶州湾表层沉积物中烃类有机物特征参数研究

本文以胶州湾南部海域表层沉积物为研究对象,利用气质联用技术（GC-MS）研究了其正构烷烃、多环芳烃、甾烷和萜烷的参数特征,以及来源的解析指示。结果表明:胶州湾南部海域表层沉积物正构烷烃碳数范围为C₉~C₃₄,均呈双峰分布,主峰碳分别为C₁₇、C₂₇,且后峰丰度远高于前峰。沉积物中PAHs可能主要来源于石油及其衍生品的输入,近年来,其来源可能由化石燃料等燃烧为主转为石油产品输入影响为主。胶州湾南部海域Ts/Tm指示了石油输入的特征。C₃₁αβ（S/（S+R））、C₃₂αβ（S/（S+R））、C₃₃αβ（S/（S+R））等藿烷比值范围分别为0.61~0.63、0.42~0.58、0.64~0.71,C₂₉甾ααα（S/（S+R））比值为0.46~0.58,显示了较高成熟度的特征。     

雷州半岛红树林表层沉积物正构烷烃组成分布特征研究

本文研究了雷州半岛高桥镇、特呈岛、湖光镇和金沙湾4个区域红树林表层沉积物中正构烷烃的含量、组成分布及来源特征。结果表明,研究区域红树林表层沉积物中总有机碳(TOC)含量为0.10%～5.62%,正构烷烃总含量(∑n-Alk)为0.69～16.60μg/g(dw)。红树林表层沉积物中正构烷烃组成以中长链(n-C₂₃～n-C₃₁)为主,呈单峰型分布。除金沙湾以外,其他区域红树林表层沉积物中正构烷烃组成奇偶优势明显。正构烷烃组成分布及平均链长(ACL)、碳优势指数(CPI)、短链/长链比值(∑n-C₂₀^-/∑n-C₂₁⁺)、陆海来源比值(TAR)、水生植物贡献比值(P_aq)等指标的主成分分析(PCA)结果显示,研究区域红树林表层沉积物中正构烷烃主要来源于高等植物,其中,高桥镇红树林表层沉积物中正构烷烃主要来源于陆源高等植物,而部分湖光镇、特呈岛红树林表层沉积物中正构烷烃的水生植物来源贡献较大,金沙湾红树林表层沉积物中正构烷烃可能受人类活动的...     

三峡库区消落带表层沉积物生物标志物时空变化与来源分析

受三峡大坝季节性“蓄水-放水”影响,三峡库区消落带每年呈“淹没-落干”周期性变化,库区内有机质环境地球化学过程也随之改变.基于此,于2018年3月和9月带采集淹没期和落干期表层沉积物成对样品(n=16×2=32),GC-MS分析生物标志物(正构烷烃、未分离复杂混合物、藿烷和甾烷),探讨不同时期有机质时空变化与来源组成.结果表明,落干期和淹没期正构烷烃(C₁₀~C₄₀)浓度分别为(14.09±4.05)μg/g和(16.25±3.91)μg/g,UCM为4.28~28.62μg/g,表明存在石油烃类污染.正构烷烃短链与长链比(L/H)在落干期和淹没期平均值分别为(0.90±0.56)、(0.74±0.15),指示落干期为低等生物与陆源高等植物的混合有机质输入,淹没期则以陆源输入为主.碳优势指数CPI平均值分别为(1.66±0.32)、(1.70±0.33),指示化石燃料与高等植物的混合贡献.正构烷烃主峰碳数(Cmax)与浓度特征揭示落干期藻类、细菌和水生植物源输入比淹没期高.库区上游多以水生、高等植物源为主,而下游则以细菌、浮游藻类低等输入居多.藿烷类(C₂₇、C₂₉~C₃₂) Ts/Tm,C₃₁(S/S+R)以及甾烷类(C₂₇~C₂₉) C₂₉ααα S/(S+R)比值结果均可指示高成熟度石油烃输入.主成分分析结果表明落干期以石油源和水生、陆生植物源混合输入为主,淹没期以低等生物与水生植物混合源输入居多.本研究探讨了季节性水位调节对消落带沉积物生物标志物的影响机制,获得了示踪信息,为进一步研究库区生物标志物环境地球化学循环提供基础数据.     

甲基丙烯酸树脂吸附微生物降解与演化石油烃特性

为了提高石油污染土壤的生物降解效率,以甲基丙烯酸丁酯制备的树脂为载体吸附石油降解菌进行生物降解,利用GC-MS“指纹图谱”对TPH（total petroleum hydrocarbon,总石油烃）的降解程度及生物演化特性进行分析.结果表明:树脂吸附菌剂后TPH的半衰期为24.23 d,比单纯菌剂降解缩短7.28 d;其中正构烷烃的降解性能表明,高碳数高达92.03%,中、低碳数皆超过75%,高于TPH的56.67%,较好地解释了TPH降解率比单纯菌剂提高的内在原因;在演化特征方面,正构烷烃的生物演化参数——w（∑C₂₁）/w（∑C₂₂₊）（C_21-、C₂₂₊分别指C₁₄~C₂₁和C₂₂~C₃₉）、姥植比〔w（pr）/w（ph）〕和OEP（奇/偶碳数质量比）分别为0.643 3、0.486 5和1.111 9,均高于单纯菌剂演化程度.研究显示,树脂吸附菌剂后对较难降解的偶数碳正构烷烃和类异戊二烯烃类物质的氧化还原能力增强,从生物演化的角度有力地佐证了降解的优势所在.      

兰州市低碳数正构烷烃组分特征及大气化学反应活性分析

为明确兰州市大气环境常态下低碳数正构烷烃（C₅~C₁₉）质量浓度变化、组分特征及大气化学反应活性之间的关系,于2017年11月-2018年6月选取兰州市5个采样点,利用TENAX吸附管采集空气样品,应用TD-GC/MS（热脱附-气质联用）法对样品进行分析.对空气样品中低碳数正构烷烃大气化学反应活性的OFP（臭氧生成潜势）、·OH消耗速率、SOA（二次有机气溶胶）生成潜势进行评估计算,通过相关性分析及因子分析法分析低碳数正构烷烃的大气化学反应活性贡献率特征.结果表明:①在10种低碳数正构烷烃中,正己烷（C₆）对OFP的贡献率最大,正辛烷（C₈）对·OH消耗速率的贡献率最大,二者的贡献率分别为37.71%和37.64%.②在10种低碳数正构烷烃中正辛烷（C₈）对SOA生成潜势的贡献率最大,为50.02%.③大气化学反应活性参数相关性分析表明,低碳数正构烷烃总质量浓度与OFP、·OH消耗速率相关性显著（R分别为0.895和0.948）.④因子分析表明,5个未知因子所包含的化学反应活性信息量在94.511%以上,所含信息量也体现了未知因子组成的重要性,可为进一步解析大气化学反应活性提供参考.研究显示,正辛烷、正己烷是低碳数正构烷烃的2个关键活性组分,正辛烷是大气化学反应活性贡献率最大的化合物之一,也是汽车尾气排放源的主要组成部分,正己烷是人为源与自然源的混合产物.      

舟山群岛海洋沉积物中脂类生物标志物特征及物源解析

为研究舟山海域表层沉积物的有机质来源和浮游植物群落结构,利用气相色谱-质谱联用（GC-MS）和超高效液相色谱-质谱联用（UPLC-MS）分别对岱山、衡山和嵊泗3个岛屿附近的23个站点的表层海洋沉积物中的非极性脂和极性膜脂进行分析。结果显示舟山沉积物中舟山沉积物的有机质来源主要有陆源输入和海源输入,其中陆源输入为60%左右,海洋输入为40%左右。舟山沉积物中的陆源正构烷烃与海源正构烷烃之比（∑T/∑M）值在0.54~2.73之间,高∑T/∑M值区域靠近杭州湾,低∑T/∑M值区域靠近东海近岸海域。与长江口区域相比,舟山沉积物受到的陆源输入影响较小,但远远高于东海赤潮区域。沉积物中的磷脂酰甘油含量较高,脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇含量较低,脂肪酸参数∑C₁₆/∑C₁₈在1附近。这说明舟山沉积物中的主要浮游植物是微藻,但甲藻和硅藻无各自优势。     

秋季黄渤海C2~C5非甲烷烃海-气通量与大气反应活性

分别运用吹扫捕集和三级低温预浓缩系统与气-质联用的方法,测定了2014年11月黄渤海表层海水和大气中主要的C₂~C₅非甲烷烃（NMHCs）的浓度,研究其分布特征及海-气通量,并评价了它们的大气化学反应活性.海水中乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯和异戊二烯的浓度平均值分别为53.0,49.4,26.4,29.2,186,62.7,35.6,89.9,42.4pmol/L.大气中乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯和异戊二烯的体积分数平均值分别为0.043,21,0.36,6.7,7.5,0.71,0.12,0.16,0.085×10^-9.大气中乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、乙烯、丙烯、1-丁烯和异丁烯具有较好的相关性,均与异戊二烯没有相关性.海-气通量的计算结果表明,近岸陆架海域可能是大气中C₂~C₅NMHCs重要的源.通过计算C₂~C₅NMHCs的臭氧生成潜势和OH·消耗速率,表明乙烯、丙烯、丙烷和正丁烷是黄渤海大气C₂~C₅NMHCs的关键活性组分.     

黄河口湿地土壤中正构烷烃分子指标及物源指示意义

对黄河口湿地表层土壤中的总有机碳、正构烷烃等进行了分析,计算了正构烷烃分子指标,探讨了其物源指示意义,并对不同采样区域和采样时间的结果进行了比较.结果表明,黄河口湿地土壤中正构烷烃以高碳奇数烷烃(C25～C33)为主,说明土壤中有机质主要来自于陆地高等植物,而样品中未分离混合物的存在表明土壤可能受到了油类污染.土壤中总的正构烷烃含量有明显的时间和区域差异,总的变化范围在0.57～3.90μg.g-1.在2009年4月(枯水期)总的正构烷烃含量相对6月(调水调沙期间)要高,以黄河口湿地核心恢复区最高,其次是黄河入海前最后一个浮桥下方的黄河北岸,最后是黄河故道区域,而6月的变化趋势与此相反.这一变化趋势与总有机碳是一致的,而与中值粒径的变化趋势相反,反映了两个不同的采样时间水环境条件的差异.基于正构烷烃的分子指标,如平均链长ACL、奇偶优势度OEP、烷烃指数AI、碳优势指数CPI和陆海比TAR等表明黄河口湿地土壤的有机质的成熟度较低,有较强的陆源高等植物输入优势,且主要来自于草本植物.与其他指标相比,陆海比指标TAR更好地反映了水环境条件的变化.     

不同产地原油的碳稳定同位素组成特征研究

本文应用GC/MS、GC/IRMS和EA/IRMS等方法对6种不同产地原油的特征比值, 全油和正构烷烃组分的碳稳定同位素组成进行分析, 研究不同产地原油的碳稳定同位素组成特征, 并探讨其原因。结果显示, 6种原油的C₁₉+C₂₀/(C₁₉~C₂₂)、OEP₁和CPI_13-22特征比值不存在显著性差异, 不能作为区分这6种原油的有效指标。原油全样的δ13C值差异明显, 阿曼δ13C值最轻为-33.4‰, 巴西最重为-24.5‰, 其余4种原油介于两者之间。GC/IRMS分析结果显示不同油种具有不同的碳稳定同位素组成特征, 6种原油的正构烷烃δ13C值和分布曲线明显不同。单因素方差分析结果显示除个别油样外, 不同原油两两之间全油δ13C值和nC₂₀的δ13C值差异性显著(P < 0.05)。实验结果表明, 特征比值和碳稳定同位素组成相结合能更加有效的区分不同种类原油, 油品中同位素组成特征差异可为原油种类鉴别和溯源提供一个有效的技术支撑。     

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。     

长江口邻近海域表层沉积物中正构烷烃的分布特征和来源分析

通过对长江口邻近海域表层沉积物中正构烷烃（n-alkanes）的含量进行调查,结果表明:沉积物中烷烃的含量范围介于17.3×10-9~2132.3×10-9之间,平均值821.2×10-9。靠近长江口附近烷烃含量较低,除S5和S6站位,沿长江冲淡水自西向东方向,烷烃浓度自近岸至外海大致呈降低趋势。沉积物样品中烷烃的碳优势指数CPI_13-22和CPI_23-32分别介于0.43~0.72和1.13~2.81之间;除长江口近岸S5、S7站位,陆源有机质和海源有机质比值（TAR_HC）均显著小于1,低分子量烷烃与高分子量烷烃的比值（LMW/HMW）范围介于2.07~54.85之间,烷烃的生物标志物参数表明,沉积物中烷烃多为短链烷烃,且短链烷烃（C < 25）中的偶碳烷烃占优势,主要来源于海洋自生有机体的输入。     

崇明东滩光滩带夏季有机质空间分布特征、来源组成及食物网作用

本文选取长江口崇明东滩光滩带为研究对象,通过2019年夏季表层沉积物总有机碳（TOC）、总氮（TN）、生物硅（BSi）及碳稳定同位素（δ13C）等参数,分析了有机质的空间分布特征和主要来源组成,探讨了有机质分布的主要影响因素及其与大型底栖动物分布的关系。结果表明,崇明东滩光滩带表层沉积物有机质含量呈现北高南低的分布特点,包括海源有机质、陆源有机质和盐沼C₃植物,占比分别为（35.22±9.20）%、（34.45±4.87）%和（30.33±4.34）%。底栖硅藻对有机质的贡献在光滩带较植被带更高。沉积物粒径是影响光滩有机质含量空间分布的主要因素,盐沼C₃植物和陆源有机质的δ13C值接近,可能模糊了有机质来源的空间差异。大型底栖动物丰度、生物量的空间分布与有机质含量显著相关,表层沉积物有机质为光滩消费者提供了食物基础。本文的研究结果对了解光滩潮间带有机质的生物地球化学循环及食物网的功能具有重要意义。