浙江三门湾柱样沉积中长链烯酮、正构烷烃和多环芳烃组成、分布特征及对厄尔尼诺／拉尼娜事件的追踪
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古 气 候 变 化 已经 在 最 引人 注 目和 关 切 的 环境 科 学 研 究上 取得 一定 的成 果 Ｊ √。 多 环芳 烃 （ Ａ ） Ｐ Ｈｓ 含有 ２个 以上 苯 环 的碳 氢 化 合 物 ，种 类 大 １０多 种 ，作 为 优先控 制 污染 物在 海 ０ 洋 环境 中 ，尤其 在 内弯 和沿岸 海域 的水 体 、生物 和 沉 积物 中都 有 不 同程度 的检 出 ，其来 源 主要 是人 类 活 动 的结果 ，运用 多 环芳 烃系 列化合 物 的一 些参 数
地层 中的多环芳烃主要来源于化石燃料 的不完全燃烧物和石油源 （ 航运事件 ） 。基于精确的 ｍ ｂ定年 ，１２ － ２ ０ Ｐ ８ ２ ０ ５年 间正
构烷烃和多环芳烃含量分 布 、分子组合特征指数可能Βιβλιοθήκη Baidu与厄 尔尼诺， 拉尼娜事件具 有一 定的关联 。具体表现在 ，长链正构 烷烃
的含量与总多环芳烃含量变化具有 良好 的一致性 ，二者含量和花 、Ｃ Ｉ Ｐ 、烷烃 Ｃ Ｃ ９ ｌ 在厄尔尼诺年增加 （ 尤其在厄尔 尼诺
厄 尔 尼诺 ／ 尼娜 发 生 的直 接 效 应 之一 是 海 水 拉
和 指标 可 以指正不 同来 源 的贡 献ｌ 。
表层 的温度升高或下降 ， 海洋水温异常必然会影 响 到海 洋藻 类 颗石 藻 （ ｍｉａｉ ｕｌ ｉ 及 其类 似种 Ｅ ｌ ｎａｈｘｅ ） ｉ ｙ 的属 藻类 生 长 、其合 成 长链不 饱 和脂 肪酮 的不饱 和 指数 ３１ ７ｊ 究表 明长链烯 酮 不饱 和指 数与 表层 Ｌ。研
摘要 ：利用气相色谱对浙江三 门湾 Ｈ３ ０柱样沉积 中长链烯酮 、正构烷烃和多环芳烃组成和来源进行分析 ，并对柱样沉 积中 相关有机地化指标与厄尔尼诺／ 尼娜 事件 的关联性 进行 了探 讨。正构烷烃 ＧＣ谱 图显示碳数 分布范围为 Ｃｌ～Ｃ３，呈 双峰 拉 ４ ５ 型 ，低碳峰群的主峰为 Ｃ－～Ｃ ， ，高碳 峰群的主峰为 Ｃ ，，这种分布特征表 明三 门湾沉积物 中陆地高等植 物和海洋菌藻 ２～Ｃ 类 的烷烃共存 。根据多环芳烃 的菲／ 比值 、荧 蒽／ 比值 、２ ３环化合物总量和 ４环 以上化合物 总量等可推 断 ，三门湾沉积 蒽 芘 ～
子峰群分布和其精细的分子结构 （ 分子“ 指纹” 特 ） 征 指 数 ： 主 峰 碳 （ＭＨ ） 低 碳 烃 ／ 碳 烃 、 高 （ Ｃ ￣＇Ｃ４ 、碳 优 势 指 数 （ Ｐ ） Ｚ ２／ ２ ￣ ） Ｃ Ｉ 、老 姣 烷 ／ 烷 植 （ ｒ ｈ）值 等 进行 古 环境 研 究 。另外 ，沉 积柱 样 中 Ｐ／ Ｐ 正 构烷 烃 的变化 特征 与 多环芳 烃对 比研 究 ，不 但 可 以揭示 区域 的古 气候 、古环 境信 息 ，同时还 可 以反 映一 些 特殊 气 候 事 件 ［］ 厄 尔 尼诺 ／ 尼娜 （ Ｉ 加 ，如 拉 Ｅ
完整而高分辨地保存 ，长链烯酮不饱和指数在重建 古 海水 温度 中得 到 了广泛 应用 ［ ］ ２。 。 正 构烷 烃是 典 型分子 级生 物标 志物 ，它 的碳 分 子 数分 布范 围具 有 自然 的连续 性 ，结构 简单 ，这些 分 子 中含有 高键 能 的碳 一碳键 ，结 构稳 定 ，保 存 在 沉 积 物 中 的正 构 烷 烃 对 微 生 物 作 用 具 有 较 强 的抵 制力 ， 一般不易发生降解 ，能够真实地反映生物体 贡 献 的原始 正构 烷烃 分 布和海 湾 沉积 环境 ，尤 其 在 活 的生 物体 中 ，正构 烷烃 对微 环境 、微气 候 的变 化 反 应 比较敏 感 【。 别 由于 近年 来 由于它 与古植 被 、 ４特 】
结束年 ） ，指示 陆源有机 质输 入和海洋菌藻类一致增加 ；而二者含量和∑ ｚ／ ｃ 、烷 烃 Ｃ ５ ｌ在拉尼娜事件 时降低 ，表 ｃ 。∑ ｚ ‘ １ Ｃ９ ．
明海洋菌藻类减少 。
关键词 ：正构烷烃 、多环芳烃 ，三 门湾 、厄尔尼诺事件 、拉尼娜事件
中 图 分 类 号 ：Ｐ ３ ．１ ；Ｘ１２ ７ ６２ １ ４ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１７ ．９ ６（ ０ ２） ５０ ９ —７ ６４５ ０ ２ １ ０ —８ ００
Ｎｉｏ Ｌ Ｎｉａ ｉ ｆ／ ａ ｆ ）事 件 。 ｉ
１ 样 品采 集 与 分 析
本 文 研 究 选 择 了 一 个 Ｈ３ 沉 积 柱 样 ０ （９１ ０ ” ２ 。４０ ，位 于 浙 江 海岸 带 三 门 ２。８ Ｅ ，１１６ ０Ｎ） ５ 湾 大 型半封 闭 的淤泥 质 、扰动 小 的近岸 海 湾 ，也 是 季 风作 用 的地 区 ，环 境 变化 幅度 大 、沉积 速率 高 ， 生 物标 志物 能得 以较 好保 存 。Ｈ ０岩芯 样 品采集 于 ３ １９ ９５年 ４月 三 门湾核 电环 境调 查期 间 ， 由重 力 活塞 采 样器 获得 ，长度 为 ２ ０ｃ ５ ｍ；１９ ９ ７年 ８月 在 三 门 湾 蛇蟠 海域 现 场获得 ２ ６站 表层 沉 积物 样 品 ；２ ０ ０５ 年 在 三 门湾核 电厂邻 近 海域 调查 获得 ｓ ５站表层 样 品 （ 图 １。 见 ）
生 态环境 学报 ２ １， １５： ９ －９ ０２ ２ （）８ ０８ ６
Ｅｃ ｌ ｇ ｎ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｃ ｅ ｃ ｓ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｍｅ ｔｌ ｉｎ ｅ ｏ Ｓ
ｈｔ：ｗｗ ｊｅｃ． ｍ ｔ ／ ｗ． ｓｉ ｏ ｐ／ ｅ ｃ
Ｅ ｍａｌｅｉ ｒ ｅｓｉ ｏ － ｉ ｄｔ ＠ｊｅｃ． ｍ ： ｏ ｃ
浙 江 三 门湾 柱 样 沉 积 中长 链 烯 酮 、正构 烷 烃 和 多环 芳 烃 组 成 、 分布特征及对厄尔尼诺／ 拉尼娜事件 的追踪
陈荣华 ，赵庆 英 ，王炳泉 ，沈远 ，王小华 ，叶新荣 ，卢冰
１ ．国家海 洋 局第二 海 洋研究 所 ，浙 江 杭州 ３０ １ ；２ １０２ ．国家海 洋局 宁波 海洋 环境 监测 中心 站 ，浙江 宁波 ３ ５ １ １０２
海水 温度 有 很好 的线 性关 系 ， 被誉 为 “ 子温 度计 ” 分 ， 这种分子信息会在沉积速率高 、扰动小的海底得以
本 文应 用长链 烯 酮不饱 和 指数 ３一Ｓ Ｔ重 建 Ｓ 历 史上 的厄 尔尼诺 现 象 ， 同时将 正构 烷 烃 （ ＡＬ ） 一 Ｋ 和 多环芳 烃 （ＡＨｓ 两 种天 然示 踪 物 ， 合其 碳 分 Ｐ ） 结
地层 中的多环芳烃主要来源于化石燃料 的不完全燃烧物和石油源 （ 航运事件 ） 。基于精确的 ｍ ｂ定年 ，１２ － ２ ０ Ｐ ８ ２ ０ ５年 间正
构烷烃和多环芳烃含量分 布 、分子组合特征指数可能Βιβλιοθήκη Baidu与厄 尔尼诺， 拉尼娜事件具 有一 定的关联 。具体表现在 ，长链正构 烷烃
的含量与总多环芳烃含量变化具有 良好 的一致性 ，二者含量和花 、Ｃ Ｉ Ｐ 、烷烃 Ｃ Ｃ ９ ｌ 在厄尔尼诺年增加 （ 尤其在厄尔 尼诺
厄 尔 尼诺 ／ 尼娜 发 生 的直 接 效 应 之一 是 海 水 拉
和 指标 可 以指正不 同来 源 的贡 献ｌ 。
表层 的温度升高或下降 ， 海洋水温异常必然会影 响 到海 洋藻 类 颗石 藻 （ ｍｉａｉ ｕｌ ｉ 及 其类 似种 Ｅ ｌ ｎａｈｘｅ ） ｉ ｙ 的属 藻类 生 长 、其合 成 长链不 饱 和脂 肪酮 的不饱 和 指数 ３１ ７ｊ 究表 明长链烯 酮 不饱 和指 数与 表层 Ｌ。研
摘要 ：利用气相色谱对浙江三 门湾 Ｈ３ ０柱样沉积 中长链烯酮 、正构烷烃和多环芳烃组成和来源进行分析 ，并对柱样沉 积中 相关有机地化指标与厄尔尼诺／ 尼娜 事件 的关联性 进行 了探 讨。正构烷烃 ＧＣ谱 图显示碳数 分布范围为 Ｃｌ～Ｃ３，呈 双峰 拉 ４ ５ 型 ，低碳峰群的主峰为 Ｃ－～Ｃ ， ，高碳 峰群的主峰为 Ｃ ，，这种分布特征表 明三 门湾沉积物 中陆地高等植 物和海洋菌藻 ２～Ｃ 类 的烷烃共存 。根据多环芳烃 的菲／ 比值 、荧 蒽／ 比值 、２ ３环化合物总量和 ４环 以上化合物 总量等可推 断 ，三门湾沉积 蒽 芘 ～
子峰群分布和其精细的分子结构 （ 分子“ 指纹” 特 ） 征 指 数 ： 主 峰 碳 （ＭＨ ） 低 碳 烃 ／ 碳 烃 、 高 （ Ｃ ￣＇Ｃ４ 、碳 优 势 指 数 （ Ｐ ） Ｚ ２／ ２ ￣ ） Ｃ Ｉ 、老 姣 烷 ／ 烷 植 （ ｒ ｈ）值 等 进行 古 环境 研 究 。另外 ，沉 积柱 样 中 Ｐ／ Ｐ 正 构烷 烃 的变化 特征 与 多环芳 烃对 比研 究 ，不 但 可 以揭示 区域 的古 气候 、古环 境信 息 ，同时还 可 以反 映一 些 特殊 气 候 事 件 ［］ 厄 尔 尼诺 ／ 尼娜 （ Ｉ 加 ，如 拉 Ｅ
完整而高分辨地保存 ，长链烯酮不饱和指数在重建 古 海水 温度 中得 到 了广泛 应用 ［ ］ ２。 。 正 构烷 烃是 典 型分子 级生 物标 志物 ，它 的碳 分 子 数分 布范 围具 有 自然 的连续 性 ，结构 简单 ，这些 分 子 中含有 高键 能 的碳 一碳键 ，结 构稳 定 ，保 存 在 沉 积 物 中 的正 构 烷 烃 对 微 生 物 作 用 具 有 较 强 的抵 制力 ， 一般不易发生降解 ，能够真实地反映生物体 贡 献 的原始 正构 烷烃 分 布和海 湾 沉积 环境 ，尤 其 在 活 的生 物体 中 ，正构 烷烃 对微 环境 、微气 候 的变 化 反 应 比较敏 感 【。 别 由于 近年 来 由于它 与古植 被 、 ４特 】
结束年 ） ，指示 陆源有机 质输 入和海洋菌藻类一致增加 ；而二者含量和∑ ｚ／ ｃ 、烷 烃 Ｃ ５ ｌ在拉尼娜事件 时降低 ，表 ｃ 。∑ ｚ ‘ １ Ｃ９ ．
明海洋菌藻类减少 。
关键词 ：正构烷烃 、多环芳烃 ，三 门湾 、厄尔尼诺事件 、拉尼娜事件
中 图 分 类 号 ：Ｐ ３ ．１ ；Ｘ１２ ７ ６２ １ ４ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１７ ．９ ６（ ０ ２） ５０ ９ —７ ６４５ ０ ２ １ ０ —８ ００
Ｎｉｏ Ｌ Ｎｉａ ｉ ｆ／ ａ ｆ ）事 件 。 ｉ
１ 样 品采 集 与 分 析
本 文 研 究 选 择 了 一 个 Ｈ３ 沉 积 柱 样 ０ （９１ ０ ” ２ 。４０ ，位 于 浙 江 海岸 带 三 门 ２。８ Ｅ ，１１６ ０Ｎ） ５ 湾 大 型半封 闭 的淤泥 质 、扰动 小 的近岸 海 湾 ，也 是 季 风作 用 的地 区 ，环 境 变化 幅度 大 、沉积 速率 高 ， 生 物标 志物 能得 以较 好保 存 。Ｈ ０岩芯 样 品采集 于 ３ １９ ９５年 ４月 三 门湾核 电环 境调 查期 间 ， 由重 力 活塞 采 样器 获得 ，长度 为 ２ ０ｃ ５ ｍ；１９ ９ ７年 ８月 在 三 门 湾 蛇蟠 海域 现 场获得 ２ ６站 表层 沉 积物 样 品 ；２ ０ ０５ 年 在 三 门湾核 电厂邻 近 海域 调查 获得 ｓ ５站表层 样 品 （ 图 １。 见 ）
生 态环境 学报 ２ １， １５： ９ －９ ０２ ２ （）８ ０８ ６
Ｅｃ ｌ ｇ ｎ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｃ ｅ ｃ ｓ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｍｅ ｔｌ ｉｎ ｅ ｏ Ｓ
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Ｅ ｍａｌｅｉ ｒ ｅｓｉ ｏ － ｉ ｄｔ ＠ｊｅｃ． ｍ ： ｏ ｃ
浙 江 三 门湾 柱 样 沉 积 中长 链 烯 酮 、正构 烷 烃 和 多环 芳 烃 组 成 、 分布特征及对厄尔尼诺／ 拉尼娜事件 的追踪
陈荣华 ，赵庆 英 ，王炳泉 ，沈远 ，王小华 ，叶新荣 ，卢冰
１ ．国家海 洋 局第二 海 洋研究 所 ，浙 江 杭州 ３０ １ ；２ １０２ ．国家海 洋局 宁波 海洋 环境 监测 中心 站 ，浙江 宁波 ３ ５ １ １０２
海水 温度 有 很好 的线 性关 系 ， 被誉 为 “ 子温 度计 ” 分 ， 这种分子信息会在沉积速率高 、扰动小的海底得以
本 文应 用长链 烯 酮不饱 和 指数 ３一Ｓ Ｔ重 建 Ｓ 历 史上 的厄 尔尼诺 现 象 ， 同时将 正构 烷 烃 （ ＡＬ ） 一 Ｋ 和 多环芳 烃 （ＡＨｓ 两 种天 然示 踪 物 ， 合其 碳 分 Ｐ ） 结