珠江口淇澳岛海岸带沉积物中硫酸盐还原和不同形态硫的分布
使用元素分析仪测定海洋沉积物中的硫化物
2011年2月February2011岩 矿 测 试ROCKANDMINERALANALYSISVol.30,No.163~66收稿日期:2010 03 08;修订日期:2010 07 09基金项目:国土资源地质大调查项目资助(1212010816025)作者简介:程思海(1973-),男,河南淮阳县人,高级工程师,从事海洋地质样品分析测试工作。
E mail:csh031922@163.com。
文章编号:02545357(2011)01006304使用元素分析仪测定海洋沉积物中的硫化物程思海,陈道华,雷知生(广州海洋地质调查局,广东广州 510760)摘要:建立了使用元素分析仪直接固体进样测定海洋沉积物中硫化物的方法———差减法。
样品称取两份,一份直接测定总硫,另一份在500℃灼烧3h除去硫化物后测定剩余的硫,两个结果的差值为硫化物中硫的含量。
与常规测定方法相比,方法具有称样量少、操作简便、准确可靠等优点,检出限为0.018%,精密度(RSD,n=12)为2.50%~5.48%,回收率为97.7%~99.3%。
关键词:硫化物;海洋沉积物;元素分析仪;差减法中图分类号:P736.211;O613.51文献标识码:BDeterminationofSulfideinMarineSedimentsbyElementalAnalyzerCHENGSi hai,CHENDao hua,LEIZhi sheng(GuangzhouMarineGeologicalSurvey,Guangzhou 510760,China)Abstract:Amethod(calledsubtractionmethod)forthedeterminationofsulfidecontentinmarinesedimentsusingelementalanalyzerwithdirectsolidsamplinghasbeendeveloped.Twosampleswereparallellyweighed,onewasusedforthedeterminationoftotalsulfur,theotherwasburnedat500℃for3handthenusedforthedeterminationoftheremainingsulfur.Thedifferencevaluesofanalyticalresultsofsulfurintwosamplesisthecontentofsulfurinsulfides.Thedetectionlimitofthemethodwas0.018%,therecoverieswere97.7%~99.3%withtheprecisionof2.50%~5.48%RSD(n=12).Comparedwiththeconventionalmeasurementmethod,themethodprovidedtheadvantagesoflowersampleweighing,simpleoperation,highaccuracyandreliability.Keywords:sulfide;marinesediment;elementalanalyzer;subtractionmethod海洋沉积物中的硫以无机硫为主,主要存在形式有黄铁矿(FeS2)、四方硫铁矿(FeS)、H2S气体和硫酸盐等,其存在形式与沉积物的氧化还原环境以及生物活动密切相关[1]。
珠江口海岸带沉积物中酸可挥发性硫化物与重金属生物毒效性研究
摘 要 : 珠 江 口淇 澳 岛 附 近 2个 站 ( 一 、 一 ) 状 沉 积 物 中 酸 可 挥 发 性 硫 化 物 ( S 和 同 步 提 取 重 金 属 对 QA 2 QA 5 柱 AV ) ( E 的垂 直 分 布 规 律 进 行 了研 究 。 研 究 表 明 , VS在 2个 站 沉 积 物 中 的 质 量 摩 尔 浓 度 分 别 为 3 4 ~ l . 3 S M) A . 4 3 1 / lg和 l. 7 1 . 9/ lg  ̄ / mo 16 ~ 5 3  ̄ / 。QA 2站 沉 积 物 中 AVS的质 量摩 尔 浓度 随 深度 增加 , A一 mo 一 Q 5站 AV 的质 量 摩 尔 S
的含量成 为评 价重 金属 环境质 量 的重要指 标口 。 ]
河 口海岸 带沉 积物 中 的重 金属极 易被 具 滤食性 的双 壳 贝类生 物 富集 , 过食 物链进 入 பைடு நூலகம்体 , 通 而危 害人类
硫同位素4讲解
一、硫同位素的分布
1 现代沉积物:
– 静海环境的H2S比共生的硫酸盐富集32S达 50—60‰,如黑海中溶解的硫酸盐 34S=+19.2‰,而其中溶解的硫化氢的 34S= -31.9‰。
– 现代沉积的海相沉积物伴生的硫化矿物比 海洋硫酸盐富集32S。
– 湖相沉积物中的硫化物,由于细菌的还原 作用而比硫酸盐富集32S。
热液中结晶出来时,相关样品在 10001nαx-y对δ34Sx与δ34Sy的关系图上应 构成一直线(实际上是近似直线关系), 该直线在δ34S轴上的截距即为沉淀出这 些矿物的成矿溶液的总硫同位素组成。
图7-14
五、关于硫同位素组成均一化
• 目前的研究表明,接近于陨石硫值的 硫除地幔硫外,还包括均一化硫。所谓 均一化硫是指地壳硫在变质作用和花岗 岩化或重熔过程中同位素组成发生了再 分配,均一化硫的δ34S值总的受区域含 硫背景的控制。
• 因此不能简单地用某一种硫化物的硫同位素 组成来代表热液的总硫同位素组成,并以此 对矿床的硫源进行推测。
• 在矿床研究中,不仅要对各种含硫矿物 都取样作硫同位素分析,确定各种矿物 在矿床中的相对含量和分布特征,而且 还要根据对矿床所作的地质与地球化学 研究,大致确定矿物沉淀时的物理-化学 条件,在此基础上所获得的反映沉淀出 这些含硫矿物的成矿溶液的总硫同位素 特征,才有代表性。
• 酒井根据矿物中化学键的强度预测,在 达到平衡条件下,34S在矿物中富集趋势 由强到弱的顺序是:黄铁矿—闪锌矿— 黄铜矿—方铅矿,后来被共生矿物分析 的数据所证实。
• 大量的实验研究表明,共生矿物对的 δ34S值之差与以T-2表示的平衡温度成线 性相关,即:
1式0中00Alnα在x-y一=δ定34S的x—温δ度34S区y=间A内×为10一6×常T数-2 (表9)。在实际进行硫同位素地质测温时,
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
2012年2月 海洋地质与第四纪地质 Vol.32,No.1第32卷第1期 MARINE GEOLOGY &QUATERNARY GEOLOGY Feb.,2012DOI:10.3724/SP.J.1140.2012.01093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陆红锋,刘坚,陈芳,程思海,廖志良(广州海洋地质调查局,广州510760)摘要: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。
关键词:甲烷;硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面;天然气水合物;南海中图分类号:P744.4 文献标识码:A 文章编号:0256-1492(2012)01-0093-06 海洋水体含有大量的溶解硫酸盐(SO2-4),通过向下扩散作用,往往使浅层沉积物孔隙水也富含SO2-4。
沉积物孔隙水中的SO2-4在沉积物早期成岩过程中起到非常重要的作用,浅层沉积物中有机质的氧化,是以孔隙水中的SO2-4为氧化剂进行的[1]。
随着沉积物深部甲烷生成作用的发生(或存在天然气水合物),沉积物深部容易形成富集CH4的甲烷储库,当甲烷向上迁移至厌氧层位,与海水下渗携带的摄取电子能力较强的SO2-4遭遇,在甲烷氧化古菌(CH4-oxidating archaea)和硫酸盐还原细菌(SRB)的共同作用下,发生硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化过程(Anaerobic Methane Oxidation或Anae-robic Oxidation of Methane,简称AMO或AOM)(图1),该过程使得甲烷被氧化成HCO-3,减缓了甲烷向大气圈的排放。
大亚湾坝光海域表层海水和沉积物中酸可挥发性硫化物含量的分布和污染评价
1 材 料 与 方 法
1 . 1 站位 布设 与样 品采 集
本 次调查 于 2 0 1 1年 1 0月 1 3 日( 秋季) 进行 , 调
查海 域 具 体 位置 及 站 位 布设 如 图 1 所示 , 共 布设 5
个 断面 2 0个站 位 , 根 据 该 海 域 地形 特 点 , 各 平 行 布 设 的断 面分别 安排 3~ 5个站 位 , 其 中处 于最 里 面 的 1~ 5号站所 在 断 面为 白沙 湾 和 哑 铃 湾 ,1 7~2 0号
范 围是 1 2 . 8~ 8 6 7 . 7 m g / k g , 平 均为 2 7 2 . 4 mg / k g , 整体 呈近 岸较 高 、 离岸较 低 的 分 布 规律 . 相 关性
分 析显 示 , 表 层水体 p H值 、 C c 【 ) D 和C 。 o 等环 境 因子 与 C v 相 关 系数 的绝对值 均较 小 , 相 关性 特 征 不
张际标 , 刘加 飞, 李 雪英 , 陈春 亮, 卢仕严 , 孙省利
( 广东海洋大学海洋资源与环境监测 中心 , 广东 湛江 5 2 4 0 8 8 )
பைடு நூலகம்
摘要: 于2 0 1 1年 1 O月对 大亚湾 坝光 海域表 层 海水和 沉积 物 的酸 可挥发 性硫 化物 ( A V S ) 及相 关环 境 因子 进行 了调 查研 究. 结果显 示 , 2 O个测站 表层 海 水的 A V S含 量在 0 . 0 3 9~ 0 . 1 2 9 m s / d m 之间, 平 均0 . 0 7 0 m g / d m , 区域 分布规 律 不显 著 ; 1 2个 测站 的表 层 沉积 物 中均检 测 出 A V S , 其含量( 干重)
珠江口淇澳岛海岸带沉积柱重金属污染评价
中, 结果 表 明 分 析过 程 没 有 受 到 污 染 , 并且 了 C 元 素 单 因子 生 态风 险 程度 达 到 强生 态 d
属污 染 问题 非 常 突 出_。 文 将利 用 潜 在生 所 有 重 复样 的 相 对标 准 偏 差 都 <1 %。 2本 1 O
危 害 外 , 余 各 元 素 的 单 因 子 生 态 风 险 程 其
R = E = T4C 一 T .P {∑ P ∑ z.r ∑ r c / =
t l = i l - i =I
C/ z 式 中:
研 究 区域 位 于 珠 江 口淇 澳 岛附 近 海 岸 带 。 0 8 年7 于2 0 月利 用 自制的P 管沉积 物 VC 采 样 器在 淇澳 岛西北 侧 水 深 为3 5 . m的 区域 采 集 了一 个 长 为 1 8 m的 沉 积 物 柱 ( 度 : 0c 经 l 3 3 5 . I 度 : 2 2 3 . )沉 1 。6 5 7 纬 2 。6 2 8 。 积 柱 按4 厘米 的 间 隔进 行 分 割 , 得 沉 积物 取 样 2 个 。 积 物 样 分 割 后 , 室 温 下 阴干 , 7 沉 于 装 入贴 有标 签的 聚 四 氟 乙 烯 采样 袋 中冷 冻 保 存 。 采 集 样 品 前 , 有 的采 样 器 皿都 用 在 所
价 , 解 人 类 活 动 对 珠 江 口海 洋 环 境 的 影 的 重金 属污 染 进 行 了评 价 。 基 本 原理 是 : 上 六 种 重金 属 中 , d 了 其 C 的毒 性 系数 最 大 , 在沉 某 一 区域 沉 积 物 中第 重 金属 的潜 在 积 柱 中 的 生 态 风 险 也 最 大 , 最 大 值 甚 至 种 其 生 态危 害 系数 及 沉 积物 中多 种 重金 属 的 达 到 了 很 强 生 态 危 害 的 水 平 , 小 值 也 达 最 潜 在 生 态 危害 指 数 月, 可分 别 表 示 为 :
海岸带沉积物环境中甲烷代谢茵的富集培养及混合茵群分析
12 3 甲基 氧化 菌 培 养基 . .
改 进 的 N ( i es MS hg n g
nt t m nm lsl) 养 基 ( MS … 组 成 为 : iae ii a a 培 r t MN ) 的
KH2 PO4 1 0 Na HPO4 ・1 . 6 g, 2 2H2 4. 4 g,Na O 3 NO3
目前 大 气 中 甲烷 的总质量 约 为 47 0 t年 释 放 量 为 0 , 5 0 t其 中 7 % ( / 源 于 生 物 活 动¨ . 0 , 0 m m) 由微 生 物 活 动产 生 的 甲烷 占大气 中 甲烷 的 8 % ( / 以上 , 0 m m)
一
部 分 甲烷 被微 生 物 的生 长所 利用 . 因此 , 气 中 的 大
菌群 多样性 中占 6% ~ 9 ; 0 9% 还有一 些相似度较低 ( 9% - 7 ) 为 5 9% 的菌群 , 为潜在 的新种.
关 键词: 海洋微 生物学; 甲烷产生菌; 甲基氧化菌; 沉积物 ; 色泉古菌( C ; 杂 M G) 富集培养; 江口; 珠 九
龙 江口
DOI 1 . 9 9 J I S 1 0 8 6 2 . 3 01 : 0 3 6 / . S N. 0 0— 1 0. 01 0 . 4 1
17 . 0 g,Mg O4’ H2 0 0 4 g S 7 O . 7 ,K2 O4 3 F — S 0. 4 g, e
S 4・ H O0 0 4g C S 4・ H2 .5m , O 7 2 . 2 , u O 5 O 1 2 g 微量 元
6 0g和 N 1 . . . H C 60g采用 高压 灭菌 法 除菌 后 , 其 将
避 光存 放 于无 菌瓶 中.
珠江口水、沉积物及生物体As含量分布特征及生态风险评价
A s 元素及其化合物普遍存在于环境 中,是一 种 原生质 毒物 , 被 列为 环境保 护 的重点 监测 物质 。 A s 及其化合物进人人体 ,会蓄积在人体各个部位 从 而引起 As 中毒 ,潜 伏期 长达 几 十年 ,是迄 今为 止 最早 被公 认 为具有 致 癌性 的 物质 ,是 国 际癌症 研 究 中心 ( I AR C)确认 的人类 致癌 物之一 ,引起 国际社会 的高度重视 】 。 A s 中毒是以皮肤损害为
主 的全 身性 疾病 ,能 引起皮 肤癌 ,以及 使造 血功
能低下 ,肝脏损害和感觉障碍 ,还会使部分不饱 和 脂肪 酸脂 质 过 氧化 ,导致 黑脚 病 J 。As 在 水域
环 境 中不 能被 降解 而 消除 ,只 能 以不 同的形 态 , 在 水 、沉积 物 和生 物体 之 间迁 移转 化 。河 口中的 As 污染 主要 来源 于采 矿 、治金 、化工 、化 学制药 、 农 药生 产 、纺 织 、玻璃 、制 革 等人 类活 动产 生 的
大部分由水相转人悬浮物中 ,并随悬浮物的沉降 进入 沉积 物 。生物 可 直接 或 间接地 从水 体 和沉 积 物 中累积As ,并通 过食 物传 递 到人体 ,使 人类 的 健康受 到潜 在 的危 害 L 4 曲 J 。 河 口是一 个多 功 能 的生态 系统 ,是 人类 可 利 用生 物资 源 的重要 生 产基 地 ,是人 类生 活 、经 济 活动最为频繁的区域 , 也是连接海洋的重要 区域 , 因此 河 口生态 环境 受 到广 泛关 注 。珠江 口是 珠 江 水汇 人南 海 的通道 ,是南 海北 部 陆源 污染 物 的主 要受 纳水 体 。珠 江 口主要 由八 个 主要 的人 海 口组 成 ,受人 类 活动 影 响较大 ,近年来 珠 江 流域经 济 社会 、城 市 化与 工业 化 的快速 发 展 ,沿岸 生活 污 水 和工业 废 水 的大量 排放 ,导 致珠 江 口区域 的环 境质 量呈 现恶化 趋势 J 。本 文 以珠江 口水 、沉 积 物和生物体中A s 含量的调查为依据并对污染状况 进行 评价 ,为该 水域 的环 境状 况评 价 和生 态环 境 建设 提供 基础依 据 。
海洋沉积物硫酸根离子含量
海洋沉积物硫酸根离子含量
海洋沉积物中的硫酸根离子含量是海洋地质学和环境科学领域
的重要研究课题之一。
硫酸根离子是硫酸盐的主要成分,通常以
SO4^2-表示。
它在海洋沉积物中的含量受多种因素影响,包括海水
中的硫循环、沉积物的来源和沉积环境等。
首先,海洋沉积物中的硫酸根离子含量与海水中的硫循环密切
相关。
海水中的硫主要以硫酸盐的形式存在,而海洋沉积物中的硫
酸根离子含量可以反映海水中硫的丰度和分布。
硫酸根离子的含量
还受到生物活动的影响,例如海洋中的微生物和有机质分解会释放
硫酸根离子,影响沉积物中的含量。
其次,海洋沉积物中的硫酸根离子含量还受到沉积物的来源和
沉积环境的影响。
不同类型的沉积物中硫酸根离子含量会有所不同,比如深海沉积物和陆架沉积物中的硫酸根离子含量可能存在差异。
沉积环境的氧化还原条件、沉积速率等因素也会影响硫酸根离子的
保存和分布。
此外,研究人员还通过对海洋沉积物中硫酸根离子含量的分析,可以了解古海洋环境的演变和地质历史。
硫酸根离子的含量变化可
以反映出古海洋中的氧化还原条件、古海水中的硫循环以及古海洋生态系统的变化,对于研究古海洋环境和古气候具有重要意义。
综上所述,海洋沉积物中的硫酸根离子含量受到多种因素的影响,包括海水中的硫循环、沉积物的来源和沉积环境等。
通过对其含量的研究分析,可以深入了解海洋地质和古海洋环境的演变,对于地质学和环境科学研究具有重要意义。
红树林湿地沉积物硫酸盐-甲烷界面分布特征及其影响因素研究
红树林湿地沉积物硫酸盐-甲烷界面分布特征及其影响因素研究曹超;姜德刚;潘翔;陈庆辉;吴剑;刘珉璐;宋志晓;刘贞文【摘要】The vertical distribution of sulfate,free methane,dissolved inorganic carbon and δ13CDICin pore water of the sediments in the Pearl River Estuary was analyzed used methods of pore water chemistry and stable isotope chemistry. The results showed that concentration of pore water sulfate decreased linearly from the top to the bottom. Near the sulfate and methane interface, almost all sulfates were consumed and the concentration of methane in-creased sharply. The sulfate and methane interface of KC1,KC3,KC4,K17 and K10 were at 20 cm,50 cm,70 cm,80 cm and 50 cm,respectively. The depth of SMI increased gradually from the mangrove area to the bare flat. At the same time,the concentration of DIC increased significantly in the pore water. The intensive methane anaero-bic oxidation occurred in the sediments. During the AOM process,due to faster 12CH4oxidation rate than 13CH4,it lighted δ13CDICin sediments pore water. The results showed that the content of organic matter and its activity in the sediments were the key factors controlling the depth of SMI. High content of active organic matter could accelerate the remineralization process of pore water sulfate and increased correspondingly the sulfate flux through AOM. Un-der the action of microorganisms, parts of labile organic matter (mainly alga-derived) were consumed and the a-mount of organic matter entering the base of sulfate reduction zone reduced,whichpromote the AOM action due to reactions of partial sulfate with methane.%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(SO2-4 )、游离甲烷气体(CH4)、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SO2-4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CH4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12CH4氧化速率较13 CH4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SO2-4再矿化过程的消耗,使得通过AOM作用的SO2-4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SO2-4还原带的活性有机质数量相应减少,从而引起部分SO2-4转为与CH4发生反应促进AOM作用.【期刊名称】《应用海洋学学报》【年(卷),期】2018(037)002【总页数】8页(P203-210)【关键词】海洋化学;孔隙水;硫酸盐-甲烷界面;甲烷厌氧氧化;红树林湿地【作者】曹超;姜德刚;潘翔;陈庆辉;吴剑;刘珉璐;宋志晓;刘贞文【作者单位】国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门361005;国家海洋局海岛研究中心,福建平潭350400;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门361005;国家海洋局第三海洋研究所,福建厦门361005;国家海洋局海岛研究中心,福建平潭350400【正文语种】中文【中图分类】P734众所周知,在河口和近海沉积物形成早期,水中大量硫酸根是沉积物孔隙水的重要组成部分.沉积物有机质的分解和烃类气体浓度升高,会引起孔隙水的浓度降低,甚至会出现Cl-、δ18O、δD同位素出现异常,可以指示不同类型的沉积环境[1-3].孔隙水中浓度急剧线性降低和较浅的硫酸盐-甲烷界面(SMI)反映其下部沉积层存在很大的游离甲烷气体(CH4)通量,亦可指示沉积环境为极度缺氧的负氧环境[4-5].由此,卤素离子、大的CH4通量和自生碳酸盐矿物等地球化学指标对研究沉积环境中的早期成岩作用过程和环境指示意义逐渐被人们所认识.作为海陆交汇地带的河口海岸,每年输入大量的陆源有机物,咸淡水混合带来较高的初级生产力和沉积速率,因此其沉积物中富含有机质.这些有机质可以为硫酸盐还原和甲烷厌氧氧化(AOM)作用等不同的生物地球化学循环过程提供能量和电子供体[5-7].珠江年平均流量约为11 070 m3/s ,年径流总量为3 457.8×108 m3.年平均悬移质输沙量为8 359×104 t,估算年推移质输沙量约为800×104 t.有15.5%的流域来沙淤积在三角洲河网内.处于径流和潮流的消能带以及咸淡水混合带的口门附近,由于泥沙沉积从而形成了拦门沙坝、淤积泥滩等地形地貌,红树林湿地及其周边光滩即由此在基岩海岛来沙区域形成.据估算,在珠江口海岸沉积物中,近50%有机质参与了有机质分解和硫酸盐还原再矿化过程[8].因此,AOM作用和硫酸盐还原过程不仅成为河口海岸带沉积物中生物地球化学循环的主要组成部分,而且也是沉积物中碳、硫元素生物地球化学循环的基础[9-11].1 材料与方法1.1 研究区地理概况淇澳岛在珠海市香洲区东北部13 km,珠江口内西侧,东距内伶岛13 km,北与虎门相对,南距唐家大陆1.2 km.全岛面积23.8 km2.岛上常住人口1 900人.地质为花岗岩结构主体,表层为黄沙粘土,长有灌木丛林、茅草、松林和杂树等,林木覆盖率达90%.地势南北两端高,中间平坦,把岛分为南北两半,呈NE—SW走向.岛上高山连绵起伏,100 m以上的山有18座,最高主峰望赤岭,位于岛东北部.四周海(港)湾较多,主要有二斜湾、关帝湾、金星湾、石井湾、大围湾等,多为砂质海滩,西北两侧湾多为淤泥质海滩,水较浅,低潮干出.其地理位置如图1所示.图1 淇澳岛红树林湿地及其周边海域采样站位Fig.1 Distribution of sampling sites in mangove wetland and sea area of Qi-ao Island淇澳岛红树林湿地面积约为800 hm2,主要分布在淇澳岛西北部及西部海岸滩涂,生长分布或营造有丰富的无瓣海桑(Sonneratia apetala)等红树植物种类(90%以上为人工引种造林).受珠江口上游泥沙输入影响,红树林湿地外缘北侧为淤泥质光滩,面积约为10 km2,光滩周围为水深小于2 m的淤泥质暗滩,面积较大.1.2 采样位置2016年5月分别在红树林林地(KC1)、林缘(KC3)、林外光滩(KC4)、北部光滩(K17)、西部暗滩(K10)等水深为0~2 m的区域采集了5根沉积物柱状样,柱长为145~210 cm,其中部分站位为潮汐式泥地(红树林林地),12 h淹没1次,具体研究区和采样位置如表1和图1所示.KC1站含水率较低,有机质含量较高,有明显的恶臭味,含植物碎屑的黑灰色黏土;其他站位含水率较高、有机质含量由陆向海逐渐降低、微腥臭,含少量生物碎屑和植物根系残质的棕褐色黏土.采样区域海底表层溶解氧含量约为3~5 mg/dm3,底层水温为18~21℃,盐度(表层水)随季节变化较为明显,其值为7~15.表1 淇澳岛红树林湿地及其周边海域沉积物柱状样采样信息Tab.1 Data of sediment cores on mangrove wetland and sea area of Qiao Island序号编号纬度经度柱长/cm位置水深/m1KC122°25'53.21″N113°37'52.56″E210红树林林地<0.52KC322°26'24.52″N113°37'17.89″E185红树林林缘1.23KC422°27'16.59″N113°36'28.66″E190林外光滩2.14K1722°27'58.42″N113°37'47.74″E145北部暗滩1.15K1022°25'02.28″N113°36'18.05″E165西部光滩2.31.3 采样方法KC1等5个站采用自制便携式单管采样器(PVC套管+金属支架)获取沉积物柱状样品,重力管内径为75 mm,管长4 m.事先在PVC套管外壁每隔5 cm均匀钻孔(直径为1 cm),采样前用电工胶带封孔,保鲜膜整体包裹管壁,胶带密封.搭载“粤珠鱼43002”船,高平潮时采集分布在滩涂站位的样品,低潮时步行至林地样品点位处人工采样.沉积物柱状样水平放置室内承台上,取出顶部3~5 cm沉积物样品放入预先加入有抑制产甲烷菌(1 mol/dm3的NaOH溶液)的厌氧瓶中(美国Bellco公司,50 cm3),氮气吹扫后胶塞封口、铝盖密封、标记、冷藏保存,待测沉积物顶空甲烷气体含量和甲烷碳同位素.同时,采用Macro Rhizon孔隙水采样器(采样头5 cm)插入预制孔内沉积物中,结合5 cm3真空采血管,负压原位抽取沉积物孔隙水,每层采集2~3瓶,用parafilm封口膜密封、标记、冷藏保存.抽取完孔隙水的柱状样现场截成1 m一段,包裹密封后存放于冷藏柜中保存(4℃左右).1.4 测试方法沉积物孔隙水CH4、总溶解无机碳(DIC)以及δ13C-DIC用气相色谱-质谱仪(Isochrom II GC/MS)测定,每个样测2次,实验误差<5%,标准偏差为±0.2%,碳同位素参照标准为PDB[10-11].孔隙水pH值用CHN86801(奥立龙,美国)pH计测定,精度为±0.001.孔隙水浓度用离子色谱仪(DX-1000型,美国Dionex公司)测定,淋洗液为9 mmol/dm3的Na2CO3溶液,检测器为热导池,色谱柱为Ion Pac AS19,分析误差为±0.5%[12].沉积物样品经过去杂质、研磨、酸化等前处理后,总有机碳(TOC)、总氮(TN)及有机碳碳同位素(δ13CTOC)用 Vario EL-III元素分析仪和Detta Plus II XL同位素质谱仪分别进行测定,标准偏差(σ)分别为±0.02%和±0.20%[13].孔隙水样品在国家海洋局第三海洋研究所科技共享实验平台分析测试,沉积物样品在海洋地质国家重点实验室(同济大学)分析测试.2 结果与讨论2.1 孔隙水硫酸盐和甲烷含量KC1、KC3、KC4、K17、K10等5个站位沉积物孔隙水浓度与CH4浓度分布如图2、3所示,随着沉积物深度增加,孔隙水中CH4浓度逐渐增加,浓度逐渐减小.表层沉积物孔隙水浓度较高,随着深度的增加,孔隙水浓度剖面均呈线性下降趋势(线性相关系数r分别为0.83、0.71、0.75、0.92和0.89),直至几乎全部消耗.5个站位孔隙水全部消耗殆尽的对应深度分别为20、50、70、80、50 cm,即为上述站位沉积层中SMI深度.其中,KC3、KC4站位表层沉积物以未完全分解的腐殖质为主,微生物降解作用未完全在进行,因此,这2个站位表层沉积物的孔隙水地球化学作用不明显,浓度在表层较低.图2 孔隙水浓度剖面Fig.2 Concentrations profile of sulfate in pore water图3 孔隙水CH4浓度剖面Fig.3 Concentrations profile of methane in pore water图4 孔隙水DIC浓度剖面Fig.4 Concentrations profile of DIC in pore water图5 孔隙水δ13CDIC组分剖面Fig.5 Components profile of δ13CDIC in pore water孔隙水CH4浓度与浓度变化明显不同.孔隙水CH4浓度在沉积层上部相对较低且变化幅度较小,但在接近SMI附近CH4浓度急剧增大,其中KC1站CH4浓度从25.60 μmol/dm3增至987.15 μmol/dm3(210 cm);KC3站CH4浓度从17.55 μmol/dm3增至675.32 μmol/dm3(170 cm);KC4站CH4浓度从30.58μmol/dm3增至999.67 μmol/dm3(160 cm);K17站CH4浓度从10.98μmol/dm3增至782.42 μmol/dm3(140 cm);K10站CH4浓度从8.95μmol/dm3增至405.33 μmol/dm3(150 cm),增大趋势较快.2.2 孔隙水DIC含量及其碳同位素组分KC1、KC3、KC4、K17、K10等5个站位沉积物孔隙水DIC浓度及δ13CDIC组分随深度变化状况如图4、5所示.5个站位沉积物孔隙水DIC浓度随深度增加逐渐升高,在SMI附近接近其最大值,然后逐渐降低并趋于稳定,有的站位在孔底处有升高的趋势.其中KC1站沉积物孔隙水上部DIC浓度为7.25 mmol/dm3,50 cm处增加至14.08 mmol/dm3,然后随深度逐渐变小,至120 cm处趋于稳定;KC3站DIC浓度由6.13 mmol/dm3增加至8.34 mmol/dm3(50 cm处),然后随深度逐渐变小并趋于稳定,但在100 cm处出现第二高峰,含量约为7.89 mmol/dm3;KC4站沉积物孔隙水上部DIC浓度为7.11 mmol/dm3,50 cm处增加至10.02 mmol/dm3,然后随深度逐渐减小,至110 cm处趋于稳定;K17站DIC浓度由4.44 mmol/dm3增加至8.36 mmol/dm3(60 cm处),然后随深度逐渐变小并趋于稳定;K10站DIC浓度在80 cm以上稳定在13 mmol/dm3左右,80~110 cm逐渐减小至8.19 mmol/dm3,之后趋于稳定.5个站位的沉积物孔隙水δ13CDIC组分剖面均呈向右凸曲线,碳同位素极负值分别为-17.43‰、-18.91‰、-22.75‰、-23.02‰、-22.98‰,对应的深度分别为海底面以下190、50、50、60、80cm,除KC1站外,其他站位δ13CDIC极负值深度与SMI基本接近.在该深度以上,δ13CDIC值随深度增加而减小,在此深度以下,δ13CDIC组分随深度的增大逐渐变重.2.3 沉积物TOC含量KC1、KC3、KC4、K17、K10等5个站位沉积物TOC含量垂直变化特征如图6所示.显示为规律:从红树林湿地林地到光滩(由陆向海),表层沉积物TOC含量逐渐减小,其平均含量大小顺序为KC1(1.63%)>K17(1.54%)>KC3(1.43%)>KC4(1.35%)>K10(1.31%);沉积物TOC含量随深度的增加逐渐减小,并趋于稳定.红树林林地内凋落物及其腐殖质TOC含量高的影响,KC1站沉积物TOC含量变化较大,越往红树林湿地外,沉积物TOC含量从表至底变化减小.图6 沉积物TOC含量剖面Fig.6 Components profile of TOC in sediments 2.4 AOM作用众所周知,当沉积物处于还原环境时,硫酸盐还原菌利用孔隙水的作为氧化剂氧化有机质,其反应式为:结果造成沉积物孔隙水中浓度下降[13-15].在SMI附近,与CH4发生AOM作用,反应式为:即沉积物孔隙水中DIC主要以形式存在,孔隙水pH值升高,平衡向右移动,同样也造成浓度随着深度增加而降低.而CH4浓度越高,AOM作用平衡向右移动,浓度降低.Borowski等(1999)认为布莱克海台巨厚的第四系沉积层的上部地层CH4发生强烈的AOM作用,是造成较浅的SMI 和浓度急剧降低的原因[1].因此,SMI深度可以指示沉积环境中AOM作用的强烈程度.淇澳岛红树林湿地沉积层的SMI平均深度约为80 cm(图7),类比其他海区沉积层SMI深度[1-2,6,11-12,18-19]可以看出(表2),河口区松散沉积层的SMI深度更浅,AOM作用更为强烈.图7 研究区SMI平均深度Fig.7 Average depth of SMI in study area2.5 AOM作用机制探讨在海洋浅表层沉积物中,AOM作用是在一个沉积带中完成,这个带的上界面即为SMI.在SMI下部为CH4生成带,该带中CH4除了通过微生物与CO2还原反应:CO2+4H2→CH4+2H2O,以及醋酸根发酵作用:CH3COOH→C H4+CO2生成之外,还可以由下覆油气和天然气水合物分解释放迁移而来[20-23].东沙海域沉积物顶空气分析结果反映了CH4主要是来自下部存在的烃类供应源;而在珠江口淇澳岛红树林湿地沉积物CH4分析显示,这种河口区的浅表层沉积物中CH4浓度亦随深度增大而升高.由于硫酸盐还原菌对电子的摄取能力相对较强,甲烷菌的活动受限制,只有绝大部分硫酸盐(大于80%)被还原之后,CH4生成作用才开始.沉积速率大,埋藏速度快,有机质含量高,会形成强的还原环境(Eh值增大),能促使CH4的产生速率增大,形成大的甲烷通量[22-23].由此可见,沉积物埋藏早期成岩的AOM作用与沉积速率、有机质含量、孔隙度、Eh等因素密切相关.表2 淇澳岛红树林湿地SMI深度与其他区域对比Tab.2 Comparison in SMI depth between mangrove wetland in Qi-ao Island and other sea area海区(位置)水深/mSMI深度/cm文献来源珠江口(淇澳岛)0.5~3.550~120本研究南海北部陆坡(神狐海域)800~1 500200~1 750文献[19]南海北部陆坡(白云坳陷)1 000~1 200600~1 100文献[6]Saanick港湾22510~20文献[12]Skan海湾10~6520~30文献[11]黑海130~180200文献[2]智利大陆边缘800~2 700220~400文献[18]Carolin隆起和Blake海台1 300~4 7501 300~6 000文献[1]淇澳岛红树林湿地沉积层中较浅的SMI是与较大的有机质输入量(图6)及有机再矿化作用加强有关,沉积物有机质可影响到CH4扩散,根据Fick定律可以计算出该区域沉积层中CH4的扩散通量(表3),其计算公式如下所示:(1)式(1)中:J为扩散速率[mmol/(m2·a)],φ为沉积物孔隙度,Ds为沉积物扩散系数(m2/a),c为CH4浓度(mmol/dm3),x为沉积物深度(m).(2)式(2)中:n=3(粉砂质粘土的岩性系数),D0=1.4×10-5cm2/s(20℃时,CH4初始扩散系数)[20]表3 沉积物孔隙度、扩散系数、CH4扩散通量及表层沉积物TOC平均占比Tab.3 Sediments diffusion porosity, coefficients, calculated diffusive methane flux and the percentage of average content of TOC in surface sediments站位φDs/m2·a-1J/mmol·m-2·a-1TOC平均占比/%备注KC10.652.75×10-215.17×10-21.63红树林林地KC30.712.53×10-212.85×10-21.43红树林林缘KC40.823.29×10-28.31×10-21.35林外光滩K100.762.65×10-213.72×10-21.31西部光滩K170.854.04×10-23.89×10-21.54北部暗滩平均数0.763.05×10-210.79×10-21.40红树林湿地根据同位素扩散效应,12CH4较13CH4具有较大的扩散系数,且由于AOM过程中12CH4优先氧化,使得12CH4的浓度梯度增大,最终导致进入沉积物上层的12CH4扩散通量增大[2-3].随着表层沉积物有机质含量增大,进入深部产CH4带中的有机质相应增加,从而导致沉积物间隙水CH4浓度和扩散通量增大.随着沉积物向上扩散CH4通量的增大,加剧了CH4与的共同消耗即AOM作用的发生,势必进一步引起沉积物SMI的上移.3 结论(1)淇澳岛红树林湿地及其周边海域沉积物CH4、孔隙水以及δ13CDIC的垂直剖面揭示了研究区浅表层沉积物AOM作用强烈.孔隙水浓度自表至底呈线性梯度减小,至SMI附近几乎消耗殆尽,CH4浓度急剧增大,孔隙水DIC浓度在该深度明显升高,KC1、KC3、KC4、K17和K10等5个站位SMI深度分别为20、50、70、80、50 cm.(2)沉积物有机质含量、含水率(孔隙度)以及微生物活性均影响AOM作用程度,由于12C氧化速率较13C快,引起孔隙水CH4的碳同位素偏重,δ13CDIC值极负偏,高含量有机质一方面加速了孔隙水通过再矿化作用消耗,另一方面引起AOM 反应带中向上扩散的CH4通量增大,消耗的通量也相应增大,致使SMI上移.此外,沉积物含水率高,活性有机质含量加大,一部分有机质通过矿化作用被分解消耗,造成硫酸盐还原带底部活性有机质数量减少,引起该带中与CH4反应消耗,促使AOM作用发生.参考文献:[1] Borowski W S, Paull C K, Ussler W. Global and local variations of interstitial sulfate gradients in deep water, continental margin sediments: Sensitivity to underlying methane and gas hydrates[J]. Marine Geology,1999, 159: 131-154.[2] JØrgensen B B, Weber A, Zopfi J. Sulfate reduction and anaerobic oxidation in Black Sea sediments[J]. Deep-Sea Research I, 2001, 48: 2 097-2 120.[3] Millkov A V. Global estimates of hydrate-bound gas in marine sediments: how much is really out there[J]? Earth Science Reviews, 2004,66(3):183-197.[4] Haese R R, Meile C, Cappellen P V, et al. Carbon geochemistry of cold seeps: Methane fluxes and transformation in sediments from Kazan mud Volcano, eastern Mediterranean Sea[J]. Earth and Planetary ScienceLetters, 2003, 212: 361-375.[5] Kvenvolden K A. A review of the geochemistry of methane in natural gas hydrate[J]. Organic Geochemistry. 1995, 23(11): 997-1 008.[6] Cao C, Lei H Y. Geochemical characteristics of pore water in shallow sediments from north continental slope of South China Sea and their significance for natural gas hydrate occurrence[J]. Procedia Environmental Sciences, 2012, 12: 1 017-1 023.[7] 吴自军,周怀阳,彭晓彤. 珠江口及其邻近海域沉积物甲烷-硫酸根界面分布深度及影响因素[J].海洋与湖沼, 2009, 40(3): 249-260.[8] 尹希杰,周怀阳,杨群慧,等.珠江口淇澳岛海岸带沉积物中硫酸盐还原和不同形态硫的分布[J]. 海洋学报, 2010, 32(3): 32-40.[9] 吴自军,周怀阳,彭晓彤,等.甲烷厌氧氧化作用:来自珠江口淇澳岛海岸带沉积物间隙水的地球化学证据[J],科学通报, 2006, 51(17): 2 052-2 059.[10] JØrgensen B B. Mineralization of organic matter in the sea bed the role of sulfate reduction[J]. Nature, 1982, 296: 643-645.[11] Joye S B, Boetius A, Orcutt B N, et al. The anaerobic oxidation of methane and sulfate reduction in sediments from Gulf of Mexico cold seeps[J]. Chemical Geology, 2004, 205: 219-238.[12] Devol A H. Methane oxidation rates in the anaerobic sediments of Sannich Inlet[J]. Limnology and Oceanology, 1983, 28 (4): 738-742.[13] Blair N. The δ13C of biogenic methane in marine sediments: the influence of Corg deposition rate[J]. Chemical Geology, 1998, 152: 139-150.[14] Alperin M J, Blair N E, Albert D B, et al. Factors that control thestable carbon isotopic composition of methane produced in an anoxic marine sediment[J]. Global Biogeochemical Cycles, 1992, 6: 271-291.[15] 曹超,雷怀彦. 南海北部陆坡有孔虫碳氧同位素特征与晚第四纪天然气水合物释放事件的响应关系[J]. 吉林大学学报:地球科学版, 2012, 38(s1): 162-171.[16] 曹超,雷怀彦,官宝聪,等.东沙海域沉积物有机碳、氮含量及其同位素分布特征对富甲烷环境指示意义[J]. 厦门大学学报:自然科学版, 2010, 49(6): 840-846.[17] Froelich P N, Klinkhammer G P, Berder M L, et al. Early oxidationof organic matter in pelagic sediments of the eastern equatorial Atlantic: Suboxic diagenesis[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1979, 43: 1 075-1 080.[18] Hoehler T M, Alperin M J, Albert D B, et al. Field and laboratory studies of methane oxidation in an anoxic marine sediment: evidence for a methanogenic-sulfate reducer consortium[J]. Global Biogeochemical Cycles, 1994, 8: 451-463.[19] 蒋少涌,杨涛,薛紫晨,等. 南海北部海区海底沉积物中孔隙水的Cl-和浓度异常特征及其对天然气水合物的指示意义[J]. 现代地质,2005,19(1): 45-54.[20] Iversen N,JØrgensen B B. Anaerobic methane oxidation rates at the sulfate-methane transition in marine sediments from Kattegat and Skagerrak (Denmark)[J]. Limnology and Oceanology, 1985, 30 (5): 944-955.[21] Fossing H, Ferdelman T G, Berg P. Sulfate reduction and methane oxidation in continental margin sediments influenced by irrigation (south-East Atlantic off Namibia)[J]. Geochimical et Cosmochimica Acta, 2000,64(5): 897-910.[22] Berner R A. Early diagenesis: A theoretical approach[M]. Princeton NJ: Princeton University Press, 1980:241.[23] Devol A H, Anderson J J. A model for coupled sulfate reduction and methane oxidation in the sediments of Saanich Inlet[J]. Geochimical et Cosmochimical Acta, 1984, 48: 993-1 004.。
珠江口赤潮爆发过程中水体及表层沉积物间隙水中营养盐与叶绿素的变化特征
珠江口赤潮爆发过程中水体及表层沉积物间隙水中营养盐与叶绿素的变化特征赵春宇;谭烨辉;柯志新;刘华健;刘甲星【摘要】为探讨夜光藻赤潮爆发时期,珠江口沉积物营养盐的分布与释放特征及其对水体和沉积物中叶绿素Chl-a、脱镁叶绿酸Pha-a分布的影响,于2015年1月对珠江口进行了采样分析.研究发现,在赤潮爆发期间水体中的NO3-N、NH4-N含量较高,占DIN的比例分别为59%、32.8%.表层水体中营养盐含量均高于底层,这是因为表层水体主要受陆源污染,营养物质含量较高,而在底层水体中,由于赤潮中后期浮游生物沉降到底层,消耗了底层的营养物质,使其浓度低于表层.PO4-P和SiO3-Si的分布特点与前者相似,其平均值分别为0.019 mg/L、0.74 mg/L.与此同时,沉积物间隙水中的营养物质不断向水体中释放,促进了水体中浮游植物的生长繁殖,从而为夜光藻赤潮的爆发提供丰富饵料.此外,浮游植物的生长与沉积物/水界面之间的NH4-N、SiO3-Si扩散通量呈现极显著相关关系(P<0.01),此时沉积物起到了污染源的作用.沉积物中叶绿素Chl-a和脱镁叶绿酸Pha-a的含量均较高,尤其在赤潮污染严重海域含量分别高达1.16和3.2μg/g,并且Pha-a的含量与水柱总Chl-a呈现极显著相关(P<0.01),这是因为赤潮期间衰老或死亡的浮游植物及夜光藻沉降到表层沉积物所致.因此,赤潮的爆发可显著提升底栖生产力水平.【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2016(035)004【总页数】10页(P457-466)【关键词】赤潮;营养盐扩散通量;叶绿素Chl-a;脱镁叶绿酸Pha-a;底栖生产力【作者】赵春宇;谭烨辉;柯志新;刘华健;刘甲星【作者单位】中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室,广东广州510301;中国科学院大学,北京100049;中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室,广东广州510301;中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室,广东广州510301;中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室,广东广州510301;中国科学院大学,北京100049;中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室,广东广州510301;中国科学院大学,北京100049【正文语种】中文【中图分类】X55珠江口及其邻近三角洲地区人口密集、经济发展迅速,为广东省GDP做出了重要贡献。
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珠江口沉积环境中硫化物分布特征与污染评价甘居利;林钦;李纯厚;王增焕;杜飞雁;戴明【期刊名称】《海洋环境科学》【年(卷),期】2008(0)2【摘要】于2002年5月在珠江河口区设20个调查站,按《海洋监测规范》采集表层沉积物样品,用碘量法测定硫化物含量,用质量指数法进行评价。
结果(以S2-干重计)显示:各测站的硫化物含量在(94.9~306)×10-6间变化,部分区域已有轻度污染,在河口北部(平均251×10-6)明显高于南部(平均188×10-6)(P<0.05)、近岸(平均233×10-6)略高于远岸(平均188×10-6),平均含量220×10-6在我国沿岸半封闭型海域属中等偏高,保持了20 a来较高的水平,局部污染加重。
【总页数】4页(P149-152)【关键词】珠江口;沉积环境;硫化物;分布;变化;污染评价【作者】甘居利;林钦;李纯厚;王增焕;杜飞雁;戴明【作者单位】中国水产科学研究院南海水产研究所农业部渔业生态环境重点开放实验室广东省渔业生态环境重点实验室【正文语种】中文【中图分类】P736.41【相关文献】1.珠江口沉积柱中重金属V,Ni和Co的分布特征、迁移机制和污染评价 [J], 彭晓彤;周怀阳;翁焕新;潘建明;扈传昱2.珠江口表层沉积物中氮、磷的形态分布特征及污染评价 [J], 岳维忠;黄小平;孙翠慈3.珠江口沿岸水域表层沉积物中重金属含量分布及污染评价 [J], 陈康;方展强;安东;杨雄邦;唐以杰;4.珠江口沿岸水域表层沉积物中重金属含量分布及污染评价 [J], 陈康;方展强;安东;杨雄邦;唐以杰5.海口湾沉积环境中的硫化物分布特征与污染评价 [J], 曾广锐;吴瑞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
珠江河口多类型海滩沉积物中微塑料的空间分布特征
珠江河口多类型海滩沉积物中微塑料的空间分布特征李震;袁冰;陈志和【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2024(45)5【摘要】河口海滩是微塑料的重要汇聚地之一,珠江河口多种类型海滩沉积物中不同深度微塑料的分布特征仍需进一步深入研究。
以珠海市不同类型的海滩为例,探究珠江河口多类型海滩中微塑料的垂向分布及其空间变化特征。
选取了珠海市沙质海滩唐家湾沙滩、金沙滩以及淇澳岛红树林为例,通过分层采样的方法总共采集了57个沉积物柱样品,对多个深度的微塑料进行了详细的分析。
唐家湾沙滩表层(0~5 cm)和深层(5~15 cm)沉积物中微塑料丰度分别为1107.6、821.94 n/kg,金沙滩为694.0、457.0 n/kg,淇澳岛红树林采样区为835.0、556.7 n/kg;淇澳岛红树林更深层(15~45 cm)沉积物中微塑料平均丰度为302.6 n/kg。
对海滩沉积物中微塑料的颜色进行统计分析,黑色是最为常见的颜色。
此外,微塑料的形状主要分为纤维状和块状,其中细长的纤维是最为常见的形状,0.315~0.500 mm是3个海滩中微塑料最常见的尺寸范围。
赛璐芬和聚乙烯是3个海滩微塑料中最为常见的2种塑料类型。
研究初步揭示了珠江河口海滩微塑料垂向分布特征,为进一步制定珠江河口海滩微塑料的科学防治策略提供了重要依据。
【总页数】10页(P55-64)【作者】李震;袁冰;陈志和【作者单位】中山大学土木工程学院【正文语种】中文【中图分类】TV21【相关文献】1.珠江磨刀门河口表层沉积物中重金属含量及其分布特征2.珠江三角洲河口及邻近海区沉积物中含氯有机污染物的分布特征3.珠江口海域沉积物中总氮总磷的空间分布特征4.珠江澳门河口沉积物柱样中有机氯农药的垂直分布特征5.珠江八大河口表层沉积物中典型环境内分泌干扰物的分布特征因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
珠江口柱状沉积物中氮的形态分布特征及来源探讨
珠江口柱状沉积物中氮的形态分布特征及来源探讨岳维忠,黄小平(中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境动力学重点实验室,广州 510301)摘要:对珠江口4个柱状沉积物中的氮进行测定,研究了氮的存在形态、含量及垂向分布特征,探讨了沉积物中有机质的来源和输入途径.结果表明:TN 含量的变化范围为850162~2340185mg/kg ,平均值1502173mg/kg.垂直分布表现为底层向表层逐渐增加的总趋势,且两端含量变化较缓、中间较大。
有机氮含量的变化范围为655142~2029186mg/kg ,平均值1187186mg/kg.垂直分布表现为2种分布类型:随深度减小型和两端含量高、中间低型.无机氮中铵氮含量较高,变化范围47159~739161mg/kg ,平均值为271169mg/kg.铵氮在沉积物中的含量随深度而增加.TOC/TN 比值在5至17之间,明显反映出有机质是陆源和水生2种来源的混合输入。
总氮和有机氮的沉积过程有明显的同步效应,而和铵氮之间的同步相关性较小,并且因站位不同差异很大。
关键词:氮;有机质;沉积物;珠江口中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:025023301(2005)022*******收稿日期:2004205202;修订日期:2004209207基金项目:中国科学院知识创新工程项目(KSCX22SW 2102);广东省重大科技项目(A200099F01,A3050301);国家重点基础研究发展规划(973)项目(2001CB409707)作者简介:岳维忠(1975~),男,硕士,主要从事海洋环境科学研究.E 2mail :wzyue @Distribution Characteristics of Nitrogen and Its Source in Core Sediments from Pearl River EstuaryYU E Wei 2zhong ,HUAN G Xiao 2ping(L ED ,S outh China Sea Institute of Oceanology ,Chinese Academy of Science ,Guangzhou 510301,China )Abstract :Based on the measurement of the concentration of nitrogen in four core sediments from Pear River Estuary ,the forms and the depth 2dependent changes characteristics of nitrogen were studied ,and the possible sources of nitrogen in the sediments were dis 2cussed.The results indicate that the content of total nitrogen ranged from 850162mg/kg to 2340185mg/kg ,with mean content of 1502173mg/kg.There is a general tendency for an upward increase in core sediments ,which is more evident in the middle than in two anic nitrogen had a range of content from 655142mg/kg to 2029186mg/kg ,with mean content of 1187186mg/kg.And the content of organic nitrogen decreases gradually with the increase of depth or lower in the middle than in two ends.The con 2tent of NH 42N was relatively high ,ranging from 47159mg/kg to 739161mg/kg ,with mean content of 271169mg/kg ,and increases obviously with the increase of depth.The TOC/TN ratios were most between 5and 17,which show or ganic matter is the mixture of aquatic and terrestrial sources.The total nitrogen has distinct synchronization phenomenon with the organic nitrogen in sedimentation course ,but has little relativity with the NH 42N.There is large difference of synchronization phenomenon between total nitrogen and NH 42N at different sites.K ey w ords :nitrogen ;organic matter ;sediment ;Pearl River Estuary 目前,国内外相关学者对海洋沉积物中氮的研究主要集中在形态、分布特征和径流过程、沉积物2海水界面过程、颗粒沉降过程等几个地球化学循环过程.在Narragasett 河口[1],大约9915%的氮来自于河流的输入和污水排放.我国长江口[2]、珠江口中的N 也主要来自河流的输送.芬兰海湾[3]的沉积物营养盐中,N H +42N,NO -32N ,NO -22N 的界面扩散通量变化范围分别为9137~3417,-618~12145和0110~2145[μmol ・(m 2・h )-1].不同海区营养盐的界面扩散通量差别较大,扩散方向也有所不同.我国长江口[4]、大亚湾[5]及厦门港[6]N H +42N 的扩散方向都是从沉积物到上覆水,且扩散通量较大.初级生产的25%~40%是在沉降过程中产生的,并最终导致大部分TN 的再生[7,8].对采自珠江河口的4个柱状沉积物中几种形态氮进行了测定,研究了氮在沉积物中的垂直分布特征、迁移转化规律以及有机质的来源,为深入探讨珠江口生物化学、营养盐循环、生态环境以及人类活动对环境的影响提供重要的科学依据.1 样品与实验111 区域概况珠江口是珠江进入南海的入海口,也是南海北部陆源污染物的主要受纳水体.径流由8大口门入第26卷第2期2005年3月环 境 科 学ENV IRONM EN TAL SCIENCEVol.26,No.2Mar.,2005海,其中西4大口门为虎门、蕉门、洪奇门和横门,口门上游为珠江三角洲经济发达区,生活污水及工业废水排放量都较高.珠江口沉积物具有巨大的有机物贮量[9],沉积物中有机质和胶体微粒是珠江口沉积的主要物质来源.沉积物的主要类型为细粉砂质黏土、黏土质细砂及少量粗中砂[10].珠江口因特殊的地理位置和水文条件,具有比海洋更为剧烈的物理化学和生物作用.由此所出现的吸附、絮凝和沉淀将导致化学物质在该区的大量沉积,因而研究珠江口沉积物的化学成分及分布规律,可以了解该区域化学元素的迁移、沉积机制和环境污染状况.112 样品采集考虑到水动力条件及沉积环境特征等因素,在珠江口海域布设了4个柱状沉积物采样点(图1).2000年6月用4管无扰动箱式采样器采集沉积物样品,采样管的直径为10cm ,长度60cm ,取样长度视底部沉积物特性而异.样品采集后,立即以2cm 为间隔进行分割,并迅速冷冻保存待以后提取分析用.分析前,将样品在自然条件下风干,用玛瑙研钵研成粉末,用四分法取样,过80目尼龙筛并储藏于干燥器中以备提取.图1 珠江口沉积物采样站位分布图Fig.1 Sampling sites of sediment from Pearl River Esturay113 样品提取与分析沉积物样品中TN 的含量按《海洋调查规范》中底质测定方法进行,即将有机氮和无机氮一同氧化后,用凯氏定氮法测定;无机氮用2mol/L 的KCl 溶液振荡提取沉积物样品1h (液固比10∶1),离心分离的样液经过定容,采用《海洋监测规范》海水分析部分中规定的方法进行测定;有机氮为总氮和无机态氮之差.TOC 的测定用重铬酸钾氧化2还原滴定法.测定采用722S 型分光光度计,测定误差均小于±5%.2 结果与讨论211 TN 的分布特征珠江口沉积物中TN 平均含量为1502173mg/kg ,变幅为850162~2340185mg/kg ,最高含量约为最低含量的3倍.TN 在沉积物中的含量随深度明显减小,且2端变化较缓、中间较大(图2).表层总氮含量最高点(2340185mg/kg )在13号站表层8~10cm 处,16号站24~26cm 处含量最低,为850162mg/kg.从图2可以看出4个站位TN 在含量和垂直分布各具特征.5号站和13号站的含量较高,平均值分别为1770128mg/kg 和1799163mg/kg ,11号站和16号站较低,平均值为1303195mg/kg 和1137106mg/kg.这说明了5号站和13号站接受的陆源氮较多,5号站位位于珠江口西4大口门汇集处,大量陆源物质随径流流入珠江口,再经过水动力的冲刷大量堆积于此处.此外,5号站和13号站沉积物的粒度较细也是TN 含量偏高的主要原因之一.各柱样虽然都表现出两端稳定中间变化较大的趋势,但是由于各站点水动力特征和沉积速率不同,各柱对应段的深度明显不一.5号柱在0~10cm 层和40cm 以下,含量随深度逐渐减小;在10~40cm 层中含量变化剧烈.11号柱整个柱的TN 含量变化都不大,仅在18到34cm 处出现明显的含量突变.而13号柱则和11号相反,除了前后段5cm 处含量比较稳定外,整柱变化较大.16号柱为前稳后变型,在0~22cm 层中总氮含量随深度缓慢减小;在22cm 以下则随深度急剧变化.沉积物中TN 的这种剖面分布情况,反映出沉积物在各沉积段对应的埋葬过程中早期成岩作用的差异,同时也说明沉积速率会随着水动力等环境因子的变化而变化.212 有机氮的分布特征珠江口沉积物中有机氮平均含量为1187186mg/kg ,变幅为655142~2029186mg/kg.各沉积柱之间平均含量差别不大,分别为1455108mg/kg 、1023112mg/kg 、1398190mg/kg 和984135mg/kg.有机氮在沉积物中的含量随着深度的变化表现为2种分布类型:随深度逐渐减小型和两端高、中间较低型(图3).表层含量最高点在13号表层4cm 处,为2029186mg/kg ,11号站16~18cm 处含量最低,为655142mg/kg.5号站和11号站的剖面分布相似,出现明显的分段特征.在表面0~10cm 处,有机氮的图2 珠江口沉积物总氮垂直分布Fig.2 Vertical profile of Total Nitrogen in core sediments from Pearl RiverEstuary图3 珠江口沉积物有机氮垂直分布Fig.3 Vertical profile of organic nitrogen in core sediments from Pearl River Estuary平均含量较高,垂直分布表现为随深度逐渐减小;在10~40cm 段平均含量较低,变化较大,表现为随深度逐渐增加的总趋势;到40cm 以下平均含量较高.13号站和16号站的垂向分布表现为随深度逐渐减小,且上下两端变化较缓、中间较大.在13号站表面10cm 以上和底部40cm 以下,含量随深度加深而基本保持不变.有机氮的这种垂直分布特征主要取决于水体中生物有机体的沉积作用以及微生物的分解作用.微生物在有氧条件下,将沉积物中的有机氮通过氨化作用分解为铵态氮,铵态氮又可以通过硝化作用继续转化为硝态氮.但溶解氧在沉积物中的渗透深度往往仅限于表层几cm ,这种缺氧环境使微生物分解有机物的作用大大减弱.此外,分解有机质的微生物大多生存在沉积物表层,随着深度增加微生物的数量会逐渐减少.所以表层中有机氮会随着深度的增加而减小,在次表层以下,由于沉积作用和微生物数量的减少等因素,有机氮的含量往往保持稳定或者变化不大[3].沉积物中有机氮来源于浮游植物、细菌和陆生高等植物.海相浮游生物主要由蛋白质组成,含量可达50%以上.陆源高等植物主要由纤维素和木质素组成,蛋白质含量仅为3%左右,最高不超过20%.细菌有机质中蛋白质含量也可达50%左右[11].以蛋白质形式存在的氨基酸组成了生物有机体的主要含氮结构,是沉积物中有机氮的主要来源.213 铵氮的分布特征研究表明[12],珠江口铵氮主要来自底质沉积物有机质的矿化分解作用,一部分有机氮在厌氧环境的沉积物2水界面和表层沉积物中,在细菌的参与下向氨态氮转化,然后再通过孔隙水和底层水向上部水柱扩散或在水流作用下向低浓度区迁移,成为水生生物的直接氮源和硝化作用的初始氮源.珠江口沉积物中铵氮是无机氮的主要存在形式,平均含量为271169mg/kg ,变幅为47159~739161mg/kg.铵氮在沉积物中的含量随着深度而明显增加(图4).铵氮含量最高点(739161mg/kg )出现在5号柱32cm 处,该柱样末端48cm 处含量最低,为47159mg/kg.5号站变化幅度最大(47159~739161mg/kg ),而11号站变化幅度最小(117153~215186mg/kg ),平均值也最低,为175128mg/kg.5号站和11号站在末端5~10cm 处含量突降,平均值远低于前段柱样.13号站和16号站变化特征相似,铵氮含量随深度而递增.变化幅度随深度而有所变化,一般表层(10cm 以上)比较稳定,而底层变化较大.通常情况下,铵氮含量与可降解有机物含量、沉积环境及水动力状况有关.在还原环境中,由有机氮氨化作用释放出来的铵氮易发生累积,且柱状沉积物中沉积物环境的还原性会随深度增加而增强,因此,铵氮通常表现为自上向下逐渐增加的趋势[13].从图4可看出,珠江口沉积物中铵氮的含量垂直变化的总趋势符合以上规律.此外,珠江口沉积物中铵氮的垂直分布还可能受到底栖动物扰动的影响.相关研究[14]发现底栖动物的“灌溉”作用可以促使上层沉积物中的铵氮优先向水体扩散,因此,较深层沉积物中铵氮就有充裕的时间来积累,从而出现沉积物中铵氮含量随深度而增加的趋势.图4 珠江口沉积物铵氮垂直分布Fig.4 Vertical profile of NH 42N in core sediments from Pearl River Estuary214 TOC/TN 比值的垂直变化特征由于TOC/TN 比值是判断沉积物中有机物污染来源的一个重要依据[15],有必要对其垂直方向的变化进行研究,以了解在不同沉积历史时期有机质的输入特征.研究表明[16]陆生高等植物富含纤维素而蛋白质含量低于20%,因此产生的有机质中TOC/TN 比值较高,一般在14~30之间;而海洋浮游生物富含蛋白质,产生的有机质中TOC/TN 比值较低,一般小于10.根据沉积物中有机质的TOC/TN 比值可以判断有机质的来源和沉积环境的变化情况.沉积物中TOC/TN 比值取决于有机物的组成、矿化作用的大小和有机质补给的速度.4个站位的TOC/TN 比值随深度的变化情况(图5)表明,TOC/TN 比值随深度增加而减小,尤其距末端5~10cm 段,各站TOC/TN 比值都保持在6左右而基本保持稳定.说明了沉积物中越靠近底部,有机质的内源贡献部分越大,而表层主要表现为陆源有机质输入.5号站、13号站靠陆源较近,TOC/TN 比值偏高,平均值分别为11125和11102,说明受陆源有机污染较严重;11号站和16号站TOC/TN 比值相对较小,平均值分别为8194和7152.TOC/TN 比值大都介于海洋浮游生物和陆生高等植物之间,说明珠江口沉积物中有机质受陆源和水生2种来源的双重影响.这可能是由于珠江口区域的海陆交互作用比 图5 珠江口沉积物中T OC/TN 比值随深度变化Fig.5 TOC/TN variation with depth in core sediments from Pearl River Estuary较强烈所致.215 各种形态氮的同步沉积研究为了更充分地了解氮在沉积物中的垂向分布规律以及氮的各种形态之间的相互关系,搞清楚氮在垂直方向的补充来源和相互转化是否具有同步现象,对4个站位所有分层沉积物样品中TN含量和有机氮以及铵氮含量进行了线性回归分析,结果表明各种形态的氮在垂直分布中存在一定的相关性,各柱样间存在差别较大(表1和图6).由表1可知,各站TN和有机氮的相关性普遍表1 沉积物各层中氮的含量相关系数1)Table1 Correlation coefficient of several forms nitrogen in each sediment layer项目5号11号13号16号R1R2R1R2R1R2R1R2相关系数R017484015377015253014611018427-013640015899010927 p值p<0101p<01010101<p<01050101<p<0105p<0101p>0105p<0101p>0105显著性水平极显著极显著显著显著极显著不显著极显著不显著 1)R1为TN和有机氮相关系数;R2为TN和铵氮相关系数大于TN和铵氮的相关性.说明了珠江口沉积物中有机氮在TN中所占的比例较大,二者在含量和分布上都存在密切的关系.而TN和铵氮含量之间的相关性比较小,并且因站位不同而差异很大.其中,5号站和11号站之间的相关性较大(p<0101),相关系数分别为015377和014611;13号和16号相关性很差(p>0105),甚至出现负相关,表明了在垂直分配上TN含量较高的层段上并不一定铵氮的含量就高,虽然铵氮在无机氮中所占比例较大,但在TN 中比例并不很高,TN中还存在相当比例的其它形式的氮.3 结论(1)珠江口柱状沉积物中的TN、有机氮和铵氮的含量变化范围分别为850162~2340185mg/kg、655142~2029186mg/kg和47159~739161mg/kg,平均值分别为1502173mg/kg、1187186mg/kg和271169mg/kg.有机氮占TN比例较大,铵氮是无机氮的主要形式.(2)TN、有机氮和铵氮含量的垂直分布特征不尽相同.TN随深度增加而逐渐减小;有机氮含量随着深度的变化表现为2种分布类型:随深度逐渐减小型和两端含量高、中间低型;而铵氮含量随着深度增加而明显增加.(3)沉积物中TN和有机氮以及铵氮的沉积过程有明显的同步效应,且TN和有机氮的同步性比同铵氮的同步性更高.此外,各站TN同铵氮的同步相关性系数之间相差很大.(4)TOC/TN比值随深度增加而减小,且大都介于海洋浮游生物和陆生高等植物之间,显然反应了有机质是2种来源的混合输入.参考文献:[1] Ivan V.Marine Ecological Processes[M].Berlin:Springer2Ver2lag,1995.11~30.[2] 胡敦欣,韩舞鹰,章申,等.长江、珠江口及邻近海域陆海相互作用[M].北京:海洋出版社,2001.10~14.[3] Michael D Krom,Robert A Berner.The diagenesis of phospho2rus in a nearshore marine sediment[J].G eochimica et Cos2mochimica Acta,1981,45(2):207~216.[4] 刘敏,侯立军,许世远,等.河口滨岸潮滩沉积物2水界面N、P的扩散通量[J].海洋环境科学,2001,20(3):19~23.[5] 丘耀文,王肇鼎,高红莲,彭云辉.大亚湾养殖水域沉积物2海水界面营养盐扩散通量[J].热带海洋,1999,18(3):83~89.[6] 李延,宋金明.东海沉积物2海水界面附近化学质量转移的研究[A].第四次中国海洋湖沼科学会议论文集[C].北京:科学出版社,1991.94~99.[7] 洪华生.碳、磷的生物地球化学[A].海洋生物地球化学研究论文集[C].厦门:厦门大学出版社,1994.[8] 洪华生,阮五崎,丘书院.闽南2台湾浅海渔场上升流区生态系研究[M].北京:科学出版社,1991.[9] 潘建明,周怀阳,扈传昱,等.夏季珠江口沉积物中营养盐剖面分布和界面交换通量[J].海洋学报,2002,24:52~59. [10] 莫理景,陈树珍.珠江口地质沉积特征[A].珠江口海岸带和海涂资源综合调查研究文集(四)[C].广州:广东科技出版社,1984.89~100.[11] 徐雁前,张同伟.沉积物中有机氮的研究[J].天然气地球化学,1996,7(4):34~41.[12] 宋金明,李鹏程.南沙群岛海域沉积物2海水界面间的营养物质的扩散通量[J].海洋科学,1996,(5):43~50.[13] Mortimer R J G,Davey J T,Krom M D,et al.The effect ofmacrofauna on porewater profile and nutrient fluxes in the inter2tidal zone of the Humber Estuary[J].Estuarine,Coastal andShelf Science,1999,48:683~699.[14] 孙云明,宋金明.中国近海沉积物在生源要素循环中的功能[J].海洋环境科学,202,21(1):26~33.[15] 钱君龙,王苏民,薛滨,等.湖泊研究中一种定量估算陆源有机碳的方法[J].科学通报,1997,42:1655~1657.[16] Bordowaky O K.Sources of organic matter in marine sediments[J].Marine G eology,1965,3:5~31.。
^(35)SO_4^(2-)示踪法测定九龙江河口沉积中硫酸盐还原速率
^(35)SO_4^(2-)示踪法测定九龙江河口沉积中硫酸盐还原速率尹希杰;孙治雷;徐勇航;李云海;邵长伟【期刊名称】《海洋学报》【年(卷),期】2015(0)4【摘要】在2011年7月利用35SO2-4培养示踪法测定九龙江河口两个站位(A 站位位于咸淡混合区,盐度3~5;B站位位于海相区,盐度20~25)沉积柱中硫酸盐还原速率的垂直分布。
结果显示A站位沉积柱中硫酸盐还原速率变化范围为54~2 345nmol/(cm3·d),从表层到底部先增大后减小,最大值出现在20cm深度附近;B站位硫酸盐还原速率在24~987nmol/(cm3·d)之间,分别在10cm和78cm深度附近出现两个峰值,分别为876nmol/(cm3·d)和987nmol/(cm3·d)。
综合分析两个站位孔隙水中SO2-4、甲烷浓度和沉积物中总有机碳、温度和氧化还原电位的垂直变化趋势与其硫酸盐还原速率的分布规律,表明A站位沉积物中硫酸盐还原以有机矿化为主;B站位受到有机质矿化和甲烷厌氧氧化的共同作用;两个站位硫酸盐还原速率及垂直分布趋势受孔隙水中SO2-4浓度、有机质活性和温度的共同影响;根据各个层位硫酸盐还原速率估算两个站位硫酸盐还原通量(以硫计)分别为527.9mmol/(m2·d)和357.1mmol/(m2·d),表明硫酸盐还原是九龙江河口有机质厌氧矿化的重要路径。
【总页数】11页(P83-93)【关键词】硫酸盐还原速率;硫酸根(SO4^2-);甲烷厌氧氧化;九龙江河口【作者】尹希杰;孙治雷;徐勇航;李云海;邵长伟【作者单位】国家海洋局第三海洋研究所海洋与海岸地质环境开放实验室;青岛海洋地质研究所国土资源部海洋油气资源和环境地质重点实验室;山东省物化探勘查院【正文语种】中文【中图分类】P736.41【相关文献】1.福建九龙江下游潮间带沉积物铅污染及同位素示踪 [J], 林承奇;胡恭任;于瑞莲2.137Cs法测定厦门西港和九龙江口现代沉积物的沉积速率 [J], 李文权;李淑英3.35SO2-4示踪法测定九龙江河口沉积中硫酸盐还原速率 [J], 尹希杰;孙治雷;徐勇航;李云海;邵长伟4.九龙江河口沉积物中硫酸盐还原与甲烷厌氧氧化:同位素地球化学证据 [J], 尹希杰;陈坚;郭莹莹;孙治雷;邵长伟5.彩沙示踪研究九龙江河口湾北侧湾口海区底沙运动 [J], 蔡锋;苏贤泽;陈峰;许江因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
珠江口桂山岛表层沉积物中重金属的分布特征及潜在生态危害评价
珠江口桂山岛表层沉积物中重金属的分布特征及潜在生态危害评价栾磊磊;谷阳光;王庆;吴志辉;杨宇峰【期刊名称】《生态科学》【年(卷),期】2013(032)001【摘要】于2011年8月采集了珠江口桂山岛海域12个站点的表层沉积物,对沉积物中重金属的含量进行了测定.结果表明,桂山岛沉积物中重金属含量与国内外港湾相比属于中等水平,Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、Mn平均含量分别为40.06、31.29、14.17、30.67、100.18、599.76 mg/kg.富集系数法和Hakanson潜在生态风险指数法评价表明:桂山岛沉积物各重金属元素的富集顺序为Cu >Pb >Zn >Mn>Cr >Ni,其中Cu、Pb、Zn和Mn富集系数大于1;该海域重金属潜在生态风险总体上处于低水平,从空间上看,Sll危害最为严重.进一步通过主成分分析研究沉积物中重金属的来源,发现前2个主成分贡献率分别为44.38%、42.61%,表明重金属主要有2个来源:工业和生活污水排放、岩石的自然风化与侵蚀过程.【总页数】8页(P14-21)【作者】栾磊磊;谷阳光;王庆;吴志辉;杨宇峰【作者单位】暨南大学水生生物研究所,广州510632;水体富营养化与赤潮防治广东省教育厅重点实验室,广州510632;热带亚热带水生态工程教育部工程研究中心,广州510632;暨南大学水生生物研究所,广州510632;水体富营养化与赤潮防治广东省教育厅重点实验室,广州510632;热带亚热带水生态工程教育部工程研究中心,广州510632;暨南大学水生生物研究所,广州510632;水体富营养化与赤潮防治广东省教育厅重点实验室,广州510632;热带亚热带水生态工程教育部工程研究中心,广州510632;北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院,珠海519085;暨南大学水生生物研究所,广州510632;水体富营养化与赤潮防治广东省教育厅重点实验室,广州510632;热带亚热带水生态工程教育部工程研究中心,广州510632【正文语种】中文【中图分类】Q89;P76【相关文献】1.芝罘湾表层沉积物中重金属的分布特征及潜在生态危害评价 [J], 张珂;王朝晖;冯杰;方军;舒永红;牟德海2.大亚湾表层沉积物中重金属分布特征及潜在生态危害评价 [J], 谷阳光;王朝晖;方军;舒永红;吴庆晖;牟德海;吕颂辉3.湛江港湾表层沉积物重金属的分布特征及潜在生态危害评价 [J], 张才学;孙省利;陈春亮4.獐子岛贝类养殖区表层沉积物重金属分布特征及潜在生态危害评价 [J], 谭志军;翟毓秀;杨帆;王军;宁劲松;赵艳芳;尚德荣5.北部湾海域表层沉积物中重金属元素分布特征及潜在生态危害评价 [J], 滕德强;崔振昂;袁晓婕;张亮因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
珠江口表层沉积物中微量元素地球化学
珠江口表层沉积物中微量元素地球化学甘华阳;梁开;郑志昌【期刊名称】《海洋地质与第四纪地质》【年(卷),期】2010()4【摘要】采用多元统计方法分析了珠江口八大口门海域表层沉积物中13种微量元素的含量、相关性、空间分布规律和来源,探讨了元素空间分布的影响因素,并与珠江和南海北部浅海及其他区域沉积物微量元素含量进行了对比。
珠江口表层沉积物中Sr、Zn、Zr和Ba的含量平均值都超过了100μg/g;Cd和Hg的含量平均值都在1μg/g以下;其他元素含量平均值则在21.5至82.3μg/g之间。
元素Co、Ga 和Zr,Ba、Pb和Ga,Cu和Ni以及Cr和Ni之间存在较为明显的相关性。
因子分析表明陆域岩石的风化剥蚀、人为排放和海洋生物是珠江口微量元素的主要物质来源。
除Sr之外的所有被研究的微量元素的含量在空间上总体都呈现出近岸高、离岸低和某些口门区低值的特征,物质来源和沉积环境是影响微量元素空间分布的主要因素。
研究区除Zr和Sr之外的微量元素,平均含量都高于上游的珠江沉积物和下游的南海北部浅海沉积物,Pb、As、Cd和Zn含量超过了全球页岩平均值。
【总页数】9页(P131-139)【关键词】微量元素;含量;空间分布;表层沉积物;珠江口【作者】甘华阳;梁开;郑志昌【作者单位】广州海洋地质调查局【正文语种】中文【中图分类】P736.41【相关文献】1.珠江口表层沉积物常量元素特征及其地球化学意义 [J], 马玉;李团结;刘长建;刘激;刘昆;马媛;史华明;张军晓2.海坛岛海域表层沉积物中9种微量元素的地球化学 [J], 杨慧辉3.珠江口海域与南黄海海域表层沉积物地球化学特征 [J], 王惠艳;胡树起;汤丽玲;史长义4.南海西南海域表层沉积物中微量元素Ba的地球化学特征 [J], 蔡观强;邱燕;彭学超;张玉兰;钟和贤5.珠江口外陆架表层沉积物的地球化学分区 [J], 周蒂;陈绍谋因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
淇澳岛红树林生态系统中重金属含量相关性
淇澳岛红树林生态系统中重金属含量相关性朱颖;吴纯德;叶健;余英华【期刊名称】《环境科学与技术》【年(卷),期】2009(32)11【摘要】采集珠海淇澳岛北部大围湾的红树林区潮间带沉积物和植物组织样品若干,测定各样品中Cu、Zn、Cd和Pb的含量,四种重金属含量在各沉积物中、各植物组织中以及沉积物和植物组织之间的相关性。
研究表明,沉积物中Pb和Zn含量呈极强正相关,Pb、Zn与Cd含量之间呈强正相关,其他各类重金属之间的相关性不显著。
四种重金属与沉积物颗粒形态相关性均不显著。
红树植物各组织对四种重金属的富集系数范围为0.001—0.72,0.006.-0.39,0.053~1.97和0.004~0.24,富集能力与林龄正相关,其中对Zn、Cd和Ph的富集系数与土壤中含量呈负相关,表明在过高重金属污染胁迫的环境中红树植物有自行降低富集能力以避免被伤害的趋势。
【总页数】4页(P95-98)【关键词】红树林;重金属;沉积物;相关性;富集作用;淇澳岛【作者】朱颖;吴纯德;叶健;余英华【作者单位】华南理工大学环境科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】Q949.761.7;X171.5【相关文献】1.红树林湿地沉积物中重金属元素含量及其存在形态研究进展 [J], 王军广;赵志忠;赵广孺;张忠伟;王鹏2.珠海淇澳岛红树林湿地经济鱼类的重金属污染现状及对人体健康风险分析 [J], 刘金苓;李华丽;唐以杰;谢旅娜;钟嘉仪;黄琪英;邓高明;刘妮3.湿地植物生长模型在红树林湿地人工恢复调控中的应用--以珠江口淇澳岛红树林湿地恢复为例 [J], 王树功;杨海生;周永章;黎夏;覃朝锋;陈桂珠4.珠海淇澳岛红树林对重金属吸附能力的研究 [J], 彭辉武;李钊;李瑞良;郑松发;朱宏伟5.广西英罗港红树林沼泽沉积物和大型底栖动物中重金属含量的研究 [J], 何斌源;戴培建;范航清因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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硫 酸还 原 逐 渐 受 到可 利 用 活 性有 机 质 的限 制 ; 甲烷 厌氧 氧 化 对 硫 酸 盐还 原 的贡 献表 现 出增 加 的 趋势 , 1 . 增 加 至 2 . 。三个 站 位 沉 积物 中按 不 同形 态还 原硫 含 量 由大 到 小 列 出, 由 92 55 它们 是有 机硫 ( S 、 铁矿 ( ) 酸 可 挥 发 性 硫 ( O )黄 DS 、 AVs 。 沉 积 物 中 AVS的 空 间分 布 与 硫 酸 盐 还 原 )
通 量有 正 相关 性 。QA_ 1 Q 1 1 和 A-4站位 的 黄铁 矿 与 AVS硫 的含 量 比 值 大 于 3 分 别 为 7 9和 , . 3 6 表 明两个 站 位 的黄 铁 矿 形成 可 能 受硫 酸 盐还 原 作 用 的控 制 ; 一 ., QA 9站 位 黄铁 矿 与 AVS硫 的
应 【 ; 硫酸 盐 还原 带 的 下部 有 硫 酸盐 还 原 与 甲 8 在
还原 作 为沉 积 物 中硫 元 素 生 物 地 球 化 学 循 环 过 程 的 开始 ( 图 1 , 见 ) 氧化 降解 小 分 子 量 的有 机 质 和 甲 烷 同时被 还 原 成 硫 化 氢 , 原 产 生 的硫 化 氢 与 沉 还
项 目— — 深 海 生 物 地 球 化 学 过程 在 地 质 体 中 的记 录 研 究 ( YX - 1 5 2 —0 ) “ 。 八 ” D M 1 —0 —4 4 ;九 专项 成 果 集 成 项 目—— 中 国 近 海 海洋 底 质 调 查
( e )5, 分被 氧 化 成 中 问价 态 的 硫 化 物 ( 元 FSL 部 ] 如
素硫 、 代 硫 酸 盐 、 硫 酸 盐 ) -3 或 者 进 一 步 反 硫 亚 E 7, 6 应 生成 稳 定 的 黄 铁 矿 而 被 埋 藏 ; 原 生 成 的硫 化 还 氢 也 可 以与 重金 属 反 应 形 成 不 溶 于水 的 金 属硫 化 物 沉 淀 , 而 有 效 降 低 重 金 属 对 底 栖 生 物 的毒 效 从
( m ・ ) d ]和 甲烷 厌 氧 氧化 通 量[ . 4和 0 2 o/ m ・ ) 。研 究结 果 表 明 由于 潮 间 带沉 积 O3 . 9mm l( d]
物 受到 S 供 给 的 限制 , O一 因此 位 于潮 问带 的 QA-1站位 硫 酸 盐还 原 带较 浅 ( 1 m) 在 潮 下 1 约 6c ; 带 的 QA一 9和 QA 1 一 4站 位 , 离海 岸距 离和水 深 的增加 , 酸 盐还 原 通 量 呈 现减 小 的趋 势 , 随 硫 并且
积 物 中 的 二 价 铁 反 应 生 成 非 稳 态 的 单 硫 化 铁
收 稿 日期 :0 90 5 修 订 日期 : 0 9 1 8 20 —41 ; 2 0 11 。
烷厌 氧氧 化 ( M) 合 效 应 , 有 效 降低 了河 口 AO 耦 它 海 岸带 地 区 向 大 气 排 放 甲烷 的通 量 [ 1 。因 此 , 开
含 量 比值 为 2 2 暗 示 AVS向黄铁 矿 转 化 受到 可利 用 活 性铁 的 限制 。 ., 关 键词 : 酸 盐还 原 ; 硫 甲烷 厌氧 氧 化 ; 可挥 发 性硫 ; 铁 矿 ; 酸 黄 有机 硫 ; 甲烷
中图 分 类 号 : 7 . 6 1 2 4 P 1 . 3 Q5 8 6 O 2 . 5 ; 6 8 1 文献标志 码 : A 文 章 编 号 :2 34 9 ( 0 0 0 —0 10 0 5 —1 3 2 1 ) 30 3 —9
( .国家 海 洋 局 第 三 海 洋 研 究 所 海 洋 与 海 岸 地 质 环 境 开 放 实 验 室 , 建 厦 门 3 1 0 ;.中 国科 学 院 广 州 地 球 化 1 福 60 52 学 研 究所 , 东 广 州 5 0 4 ;.同济 大 学 海 洋 地 质 国家 重 点 实 验 室 , 海 20 9 ) 广 1603 上 0 0 2
摘 要 :对 珠 江 口淇 澳 岛海岸 带 3个 站位 ( QA一 1 QA一 1, 9和 QA 1 ) 一 4 的沉 积 物 中不 同形 态 的还 原 硫
( 可挥 发 性硫 , 铁 矿 和有 机 硫 ) 总有 机碳 ( o 和 孔 隙 水 中 S 甲烷 浓 度 进 行 了测定 , 酸 黄 、 T C) O 一, 并 且 利用 稳 态 扩散 模 型 计算 其 中 2个 站位 ( QA一 9和 QA 1 ) 酸 盐还 原 通 量[ . 4和 1 1 一4 硫 17 . 4mmo/ l
展河 口海 岸 带 沉 积 物 中 硫 酸 盐 还 原 过 程 的研 究 , 对 于 了解 沉积 物 的 早 期 成 岩 及 海 洋 生 态 环 境 污 染
基金项目: 国家 海 洋 局 第 三海 洋研 究 所 基 本 科 研 业 务 费 专项 资 金 资 助 项 目 ( 三 科 20 0 3 ; 国 大 洋 协 会 国际 海 底 区 域 研 究 开 发 “ 一 五” 海 0 91)中 十
1 引 言
硫 酸 盐 还 原 是 控 制 河 口海 岸 带 沉 积 物 中 硫 、 碳 和铁 等 元 素 生 物 地 球 化 学 循 环 的关 键 过 程 , 大 量 的研 究表 明河 口海 岸带 沉 积 环 境 中约 有 一 半 以
上有 机 质为 硫 酸 盐 还 原 反 应 所 消 耗[ 。硫 酸 盐 1 ]
第3卷 2
第 3期
海
洋
ห้องสมุดไป่ตู้
学
报
Vo . 2。NO 3 13 .
M a O1 v2 0
21 0 0年 5月
ACTA oCEA NOLOGI CA NI SI CA
珠 江 口淇 澳 岛海 岸 带沉 积 物 中硫 酸 盐 还原 和 不 同 形 态 硫 的分 布
尹 希 杰 。周 怀 阳 , 群 慧 , 治 雷 , 杨 孙