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利用孔隙水化学和稳定同位素化学等方法分析珠江口红树林湿地沉积层孔隙水硫酸根(SO_4~(2-))、游离甲烷气体(CH_4)、总溶解无机碳(DIC)以及δ13CDIC的垂直剖面分布特征.结果显示,孔隙水SO_4~(2-)浓度自表至底呈线性梯度减小,至硫酸盐-甲烷界面(SMI)附近,硫酸盐几乎全部消耗,而CH_4浓度急剧增大,KC1、KC3、KC4、K17和K10等5个站位SMI深度分别为20、50、70、80、50 cm,SMI深度由红树林湿地林间向光滩逐渐增大.同时,孔隙水DIC浓度在该深度明显升高,沉积物发生强烈的甲烷厌氧氧化(AOM)作用.在AOM过程中,由于12CH_4氧化速率较13CH_4快,故引起沉积物孔隙水δ13CDIC偏轻.沉积层中的有机质含量及其活性高低是制约沉积物SMI分布深浅的关键因素,高含量的活性有机质可加速孔隙水SO_4~(2-)再矿化过程的消耗,使得通过AOM作用的SO_4~(2-)消耗通量相应增大.在微生物作用下,部分活性有机质被大量消耗,致使进入沉积物SO_4~(2-)还原带的活性有机质数量相应减少,从而引起部分SO_4~(2-)转为与CH_4发生反应促进AOM作用. 相似文献
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甲烷通量在很大程度上控制着海底冷泉区生物地球化学过程及生态系统。缺氧甲烷氧化(AOM)作用是消耗CH4的一种重要途径,主要是由甲烷氧化古菌和硫酸盐还原菌共同调节的,其反应机制及碳循环可以利用生物标志物及其碳同位素比值来表征。这两种微生物所产生的特定生物标志物都具有相对负的δ13C值,且硫酸盐还原菌生物标志物的δ13C值要比古菌的略偏正,说明在AOM过程中,甲烷碳从古菌到细菌的传递。甲烷通量决定海底冷泉区微生物群落结构,通量高时以ANME-2古菌群落为主,而OH-AR和BIPH两个生物标志物指标可以指示古菌群落结构变化。所以,利用生物标志物及其δ13C值不仅能够证明AOM作用的存在和反应机制,还可以对冷泉区(尤其是古冷泉区)环境及微生物群落结构进行分析和重建。 相似文献
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杭州湾海底沉积物中蕴藏着大量的浅层生物气,作为温室气体CH4的重要载体,研究其甲烷厌氧氧化(AOM)及相关碳循环过程,对正确评估浅层生物气的生态环境效应具有重要的科学意义。通过对YS6孔柱状沉积物孔隙水、顶空气等地球化学参数的测试分析,基于质量平衡和碳同位素质量平衡原理,利用"箱式模型"定量研究了硫酸盐—甲烷转换带(SMTZ)内的碳循环过程。结果表明:SMTZ位于海底约6～8 mbsf沉积层,其内部碳循环过程除了包含有机质的硫酸盐还原(OSR)、AOM和碳酸盐沉淀(CP)反应外,还隐藏存在"AOM生成的溶解无机碳(DIC)"产甲烷反应(CR),反应速率分别为9.14、7.42、4.36、2.72 mmol·m~(-2)·a~(-1),而有机质降解产甲烷反应(ME)未发生。各反应对SMTZ内孔隙水DIC的补充贡献率为OSRAOMME,而对DIC的消耗贡献率CPCR。深部含甲烷沉积层向上扩散而来的CH4并不是驱动SMTZ内部SO42-还原的唯一电子供体,CR和OSR反应亦是导致进入SMTZ内硫酸盐扩散通量大于甲烷的重要因素,且SMTZ下边缘沉积层出现明显的13CH4亏损亦与CR反应有关。本研究认为,定量评估海底沉积物中AOM作用的相对强弱时,SMTZ内可能存在的"隐藏的"产甲烷作用(如CR、ME等)不能忽视。 相似文献
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南海东北部硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面——海底强烈甲烷渗溢的记录 总被引：4，自引：0，他引：4
南海东北部沉积物顶空气甲烷含量较高,海底存在明显的甲烷渗溢现象。该海域6个沉积物岩心的孔隙水硫酸盐浓度和顶空气甲烷含量随深度变化而变化,出现明显的硫酸盐-甲烷互相消耗区域,硫酸盐和甲烷浓度均急剧下降。HD109、HD170、HD196A、HD200、HD319和GC10等6个岩心的硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面(SMI)分别位于704、911、728、636、888、792cm处,完全落入全球水合物区富甲烷环境的SMI深度范围之内。强烈的甲烷渗溢过程使得硫酸盐-甲烷互相消耗作用加剧,并形成浅的SMI。浅的SMI显示了东北部存在强烈的甲烷渗溢活动以及强烈的甲烷厌氧氧化作用,具有天然气水合物成藏的典型特征。 相似文献
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南海东沙东北部甲烷缺氧氧化作用的生物标志化合物及其碳同位素组成 总被引：5，自引：0，他引：5
南海东沙东北部碳酸盐岩和泥质沉积物中的生物标志化合物组合及其碳同位素组成分析表明,研究区内甲烷缺氧氧化作用(anaerobic oxidation of methane-AOM)发育.研究区内碳酸盐岩中含丰富的AOM标志化合物,2,6,11,15-四甲基十六烷(Crocetane-Cr.)、2,6,10,15,19-五甲基番茄烷(Pentamethylicosane-PMI)和2,6,10,15,19,23-六甲基二十四烷(Squalane-Sq角鲨烷)的13C亏损强烈(δ13C值介于-74.2‰~-119.0‰PDB之间),表明碳酸盐岩形成于AOM,同时反映该研究区曾发生过强烈、持续的富CH4流体释放活动.柱状泥质沉积物中,AOM生物标志化合物在硫酸岩-甲烷过渡带(SMI-Sulfate-Methane Interface)边界附近相对丰度高,SMI之上样品中含量低,或未检出,表明现代环境在SMI附近有大量嗜甲烷微生物生长,使得深部上升的甲烷被大量消耗,很少有甲烷逸出海底.AOM生物标志化合物可用来指示SMI边界.不同站位、不同岩性AOM生物标志化合物组成(包括碳同位素组成)的差异反映了嗜甲烷古细菌组成的不同. 相似文献
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《海洋地质前沿》2017,(7)
SH-CL13、SH-CL16与SH-CL17站位位于南海北部神狐东南海域BSR发育区内。地球化学分析结果显示,SH-CL16与SH-CL17柱状样孔隙水中的氯离子(Cl~-)浓度及氢同位素(δD)值分别随深度明显降低和升高,指示下伏沉积物可能发育水合物。3个站位的浅表层沉积物甲烷通量很低,甲烷通量的大小控制了SMI的深浅和硫酸盐通量。孔隙水SO_4~(2-)浓度变化趋势及δ~(13)C_(DIC)值表明,在浅表层沉积物中硫酸盐消耗均由有机质硫酸盐还原作用(OSR)所控制,甲烷缺氧氧化作用(AOM)发生在较深的层位。综合地球化学和地球物理研究成果,3个站位位于水合物有利发育区内,由此推测神狐东南海域可能发育扩散型水合物,具有良好的水合物勘探前景。 相似文献
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在天然气水合物发育区海底沉积物中甲烷厌氧氧化作用(AOM)是碳循环的重要组成部分。通过定量计算表层沉积物中甲烷迁移转化通量,可以更准确评估甲烷来源碳对沉积物碳库和海洋深部碳库影响。本文利用反应―运移模型对采集于南海神狐水合物发育区两个站位(SH-W19-PC、SH-W23-PC)采集的孔隙水SO_4~(2-)、溶解无机碳(DIC)、Ca~(2+)剖面进行拟合,同时对DIC碳同位素进行分析,确定近海底沉积物中的碳循环。研究显示两个站位孔隙水中SO_4~(2-)和Ca~(2+)浓度在剖面上随深度呈线性减少,DIC浓度随深度逐渐增加,其δ~(13)C_(DIC)值随深度逐渐降低至约-25‰,表明两个站位存在一定程度的AOM。模拟计算两个站位沉积物孔隙水溶解甲烷向上的通量分别为25.9和18.4 mmol·m~(-2) a~(-1),AOM作用产生的DIC分别占其总DIC量的70.7%和60%。由沉积物向海水中释放的DIC通量占DIC汇的约60%。因此,在天然气水合物发育区向海底渗漏甲烷大部分以DIC的形式进入上覆海水,这些具有极负碳同位素值的甲烷来源的DIC可能对局部深海碳库产生一定的影响。 相似文献
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《海洋地质与第四纪地质》2021,41(5)
海底沉积物孔隙水地球化学特征能快速响应甲烷渗漏活动及其生物地球化学过程,从而记录甲烷渗漏活动特征。对采自南海南部北康盆地的3个重力沉积柱状沉积物孔隙水样品(BH-H75、BH-H13Y和BH-H61)进行了甲烷浓度、溶解无机碳(DIC)和碳同位素(δ~(13)CDIC)、阴离子(SO_4~(2-)、 Cl~-)以及主微量元素(Ca~(2+)、 Mg~(2+)、 Sr~(2+)、 Ba~(2+))等地球化学分析。(△DIC+△Ca~(2+)+△Mg~(2+))/△SO_4~(2-)比率图解与δ~(13)CDIC深度剖面特征揭示了有机质硫酸盐还原反应(OSR)和硫酸盐驱动-甲烷厌氧氧化反应(SD-AOM)在不同沉积柱中所占比例的不同,其中BH-H13Y沉积柱中OSR和SD-AOM共同存在;BHH75沉积柱中OSR占主导;在BH-H61沉积柱中SD-AOM占主导,且其底部可能存在微生物产甲烷作用。硫酸盐浓度线性拟合关系指示BH-H13Y的硫酸盐-甲烷过渡带(SMTZ)的深度约为700 cmbsf。结合SO_4~(2-)浓度、DIC浓度最大值和δ~(13)CDIC最小值推测BH-H61的SMTZ深度约为480 cmbsf。BH-H61和BH-H13Y沉积柱中,较浅的SMTZ深度、上升的DIC浓度以及强烈负偏的δ~(13)CDIC值指示研究区存在甲烷渗漏活动。此外,在BH-H61和BH-H13Y站位,硫酸盐浓度随深度降低的变化梯度在沉积柱下部较上部陡,指示向上迁移的甲烷通量在时间上逐渐增强。孔隙水中Ca~(2+)、Mg~(2+)、Sr~(2+)浓度以及Mg/Ca、Sr/Ca比值变化特征指示研究区沉积物中可能有自生高镁方解石矿物生成;而BH-H61站位SMTZ界面以下,孔隙水中Ba~(2+)浓度升高,指示了硫酸钡的溶解作用。 相似文献
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三江平原湿地植物群落P、K的积累、动态及其生物循环 总被引：9，自引：0，他引：9
在三江平原湿地植物生长季节里,选择该区分布最广、面积最大且最具有代表性的毛果苔草(Carexlasioncarpa)-狭叶甜茅(Glyceria spiculosa)群落和小叶章(Deyeuxia angustifo-lia)群落为研究对象,逐月测定两类湿地群落生物量,并对植物样品分别用钼锑抗比色法和原子吸收法测定其P、K含量。在此基础上,探讨了两类湿地群落的P、K积累量及其生物循环特征。结果表明,三江平原不同的植物群落以及同一群落的不同器官,其P、K元素积累量不同,而且都有明显的季节变化。根是群落中P、K元素的最大贮存器官,其P、K积累量占总量的80%左右。湿地群落中K的吸收量、归还量、存留量、现存量和表土贮量都大于P的对应值,同时K的利用系数和循环系数均大于P,毛果苔草-狭叶甜茅群落K的吸收系数大于P,而小叶章群落K的吸收系数小于P。 相似文献
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台湾地区湖泊水库沉积速率初步探讨 总被引：3，自引：0，他引：3
对1989－1991年期间，在台湾地区采集的5个湖泊的沉积物岩芯和22个湖泊水库的表层沉积物，进行了沉积物超量210Pb活性的分析，以探讨其沉积速率。其中，小鬼湖沉积物岩芯取部分样品进行14C定年，以与210Pb所得结果比较。结果表明，数千年来，台湾高山湖泊、次高山湖泊的沉积速率相当稳定，除万里池外，大多介于0．06－0．16cm／a之间。火山湖的210Pb活性较一般湖泊高，这是由于火山湖当地安山岩及地下水释出较多的210Pb所致，但这并不意味其沉积速率慢。所以应用210Pb对火山湖沉积物定年时，须作特别修正。平地湖泊目前沉积速率，除了大埔水库高达6．42cm／a外，大多介于0．5—3、2cm／a之间，比高山湖泊的沉积速率高约10－20倍。另外，由水库淤沙资料显示1），历年平均沉积速率都比目前的沉积速率快数倍，其中以石门、白河、乌山头、阿公店4个水库的平均沉积速率较快。 相似文献
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采用美国分析化学家协会推荐的小白鼠生物检测法,对产于大连、深圳、广西北海和福建厦门海域的贝类进行麻痹性贝毒检测,选取部分有毒样品进行高效液相色谱毒素成分分析。小白鼠生物检测法检测结果表明,样品消化腺毒素含量为0—25.3MU/g,剔除消化腺的其他贝类软组织均没有检测到PSP的存在。消化腺和其他软组织的毒力加权平均值为0—2.6MU/g,低于联合国粮农组织制定的贝类安全食用标准的限定值4MU/g。大连海域染毒样品的检出率为50%,在四个海域中最高,福建海域检出率则最低。高效液相色谱毒素成分分析结果表明,深圳和广西北海海域贝类所含PSP成分相似,包含有C毒素(C1/2),GTX毒素(GTX1—4)和STX,而大连海域贝类含有的毒素组分与前两者有较大差异,且随贝类采集的不同时期而变化。 相似文献
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黄河口及邻近海域沉积物中的叶绿素和有机质 总被引：2，自引：2，他引：2
远克芬 《中国海洋大学学报(自然科学版)》1990,(1)
根据1986年8月“中美联合黄河口沉积动力学调查”第二航次的调查资料,研究黄河口及邻近海域表层沉积物中叶绿素—a及其降解产物—脱镁叶绿酸—a和有机质的含量与分布,指出(0—10)cm层中叶绿素—a的含量范围为0.18～2.83μg/g,平均含量为0.78μg/g。脱镁叶绿酸—a的含量范围为0.43～11.36μg/g,平均含量为2.80μg/g。有机质含量范围为0.26～2.20％,平均含量为0.86％ 并讨论了影响以上含量分布与变化的环境因素。 相似文献
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栉孔扇贝血淋巴中超氧化物歧化酶和过氧化氨酶活性及其性质的研究 总被引：2，自引：0，他引：2
于１９９７年１０月－１９９８年１月,从胶州湾贝类养殖场购买栉孔扇贝,分别采用邻苯三酚自氧化法和过氧化氢法测定了其血细胞和血清中的超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）和过氧化氢酶（ＣＡＴ）的活力,并对ＳＯＤ类型的鉴别区分、ＳＯＤ和ＣＡＴ的热稳定性以及温度对ＳＯＤ和ＣＡＴ活力的影响进行研究。结果表明,血细胞中ＳＯＤ和 ＣＡＴ活力分别为３１２．７Ｕ和 １２４．４Ｕ,血清中ＳＯＤ和ＣＡＴ活力分别为１０２．３Ｕ和７３．８Ｕ;冻存１０ｄ后,血清中ＳＯＤ的活力丧失２４．６％,而ＣＡＴ的活力丧失４０．８％;血细胞中ＣｕＺｎ－ＳＯＤ和Ｍｎ－ＳＯＤ的活力分别为１９３．４Ｕ和８２．３Ｕ,血清中仅存在ＣｕＺｎ－ＳＯＤ活性;血清中ＳＯＤ的热稳定性很高,在８０℃下保温３０ｍｉｎ后,酶活力仍很高,而ＣＡＴ的热稳定性较低;血清中的ＳＯＤ和ＣＡＴ的最适温度分别为５０℃和４５℃。 相似文献
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顶空气相色谱法测定海水二甲基硫和浮游植物细胞二甲基硫丙酸的研究 总被引：12，自引：2，他引：12
建立了顶空ＧＣ／ＦＰＤ测定海水中二甲基硫（ＤＭＳ）和浮游植物细胞中二甲基硫丙酸（ＤＭＳＰ）的方法，并研究盐度、温度、气液相比ＤＭＳ诸因素对ＤＭＳ顶空灵敏度的影响。该法对ＤＭＳ测定的相对标准偏差均小于６％，平均回收率为１０６％，最低检出限为２０ｎｇ／Ｌ。细胞ＤＭＳＰ先经碱作用转化为ＤＭＳ，在５０℃下作用时间不少于６ｈ，峰高与浓度的双对数线性相关系数大于０．９９。对１９９４年冬、１９９５年夏采自胶州湾 相似文献
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采用Ludox-QPS方法,研究了2011年8月采自长江口邻近海域9个站位沉积物中纤毛虫的群落结构及分布特点,并结合沉积环境进行综合分析。结果表明,表层8cm沉积物中底栖纤毛虫的平均丰度为(2782±1493)cells/10cm2,生物量为(10.06±6.41)μgC/10cm2。长江口海域北部站位的丰度和生物量呈从近岸向外海增加,南部的站位呈现相反的分布趋势。在垂直分布上, 62%的底栖纤毛虫分布在表层2cm, 12%分布在5—8 cm。本研究共检获纤毛虫106种,隶属于15纲/亚纲, 24目, 69属,前口纲在丰度及生物量上均为最优势类群(丰度占45.5%,生物量占56.4%),核残迹纲在生物量上居第二位。就食性来看,肉食性纤毛虫物种数最多(44种),其丰度和生物量所占比例也最高(40.3%,66.8%),但在长江口外站位(M1站),菌食性纤毛虫为最优势摄食类群。分析表明,研究海域底栖纤毛虫群落结构与底层水盐度最相关。聚类分析结果显示,由于较多量的伪钟虫属(Pseudovorticella)和原领毛虫属(Prototrachelocerca)种类出现导致长江口北部L1站的纤毛虫群落结构不同于其他站位。本研究所获底栖纤毛虫的丰度和生物量较东海离岸海域已有研究结果均高,表层8cm沉积物中纤毛虫的丰度约是上层30m水柱中浮游纤毛虫的116倍,生物量约是后者的150倍。基于目前黄东海有关底栖纤毛虫物种多样性的已有报道,其多样性在长江口离岸海域高于近岸潮间带,且在离岸海域东海低于黄海。 相似文献
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本文在黄渤海海域对β-二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)降解产生丙烯酸和丙烯酸的降解过程做了初步研究。结果表明,海水中有明显的DMSP降解和丙烯酸的生成现象。在DMSP降解初期,DMSP不断降解,丙烯酸则在经过1h后浓度开始上升,达到最大值后再次下降。起始DMSP浓度越高,降解得越完全,且丙烯酸最大值越大。在观测的5h内,丙烯酸的表观降解速率总是大于DMSP的表观降解速率,且两者都与初始浓度成正相关。在丙烯酸的降解过程中,黑暗条件下起始浓度越大,丙烯酸变化速率越大,而光照条件下则恰好相反。光化学反应中前2h表现为丙烯酸的光化学生成,而后2h表现为光化学降解。 相似文献
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原子吸收光谱仪用于沉积物中锡分析的方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
１９９４－１９９６年间,利用原子吸收光谱仪,对沉积物中有机锡和总锡的石墨炉原子吸收分析方法进行了优化,探讨了分析过程中的仪器条件和改进剂类型。优化后方法的检出限为 ２．４５μｇ／Ｌ（ＴＰＴ－锡）,特征浓度（相当于产生 １％净吸收或 ０．００４ ４吸光度的待测元素浓度）为４８２μｇ／Ｌ（ＴＰＴ－锡）。在这一条件下,采用盐酸酸化－正己烷萃取－氢氧化钠回洗－硝酸氧化的预处理方法,可以使沉积物样品中三苯基氯化锡（Ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｔｉｎ, ＴＰＴ）的检出限达到４１ｎｇ／ｇ（ＴＰＴ－锡）,回收率为 １０６％。应用这一方法对野外模拟实验和黄岛电厂出水口的沉积物样品进行了分析,结果表明,这一方法能够满足对沉积物样品中锡进行分析的要求。 相似文献