海洋沉积体系甲烷生物地球化学循环的微量元素地球化学示踪研究进展 被引量：1

1

作者 王旭东 庄光超 冯东 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期82-95,共14页

由地质过程与微生物作用共同塑造的地球环境,当前正受到全球变暖的威胁,其中甲烷作为一种极为重要的温室气体,对全球变暖的贡献率已经达到了20%。海洋沉积物是地球最大的甲烷储库,在海洋富甲烷环境,微生物参与的产甲烷、甲烷厌氧氧化和... 由地质过程与微生物作用共同塑造的地球环境,当前正受到全球变暖的威胁,其中甲烷作为一种极为重要的温室气体,对全球变暖的贡献率已经达到了20%。海洋沉积物是地球最大的甲烷储库,在海洋富甲烷环境,微生物参与的产甲烷、甲烷厌氧氧化和甲烷有氧氧化过程广泛存在,是研究错综复杂的甲烷生物地球化学循环过程的理想实验室。本文从地质微生物学角度解析了含微量元素的酶或辅酶介导的甲烷循环过程,梳理了微生物潜在的微量元素需求,并重点综述了近年来主要涉及海洋甲烷循环过程研究的微量元素和同位素地球化学证据。由于参与甲烷循环过程的微生物纯培养相对困难,而地球化学研究又难以实现对生物地球化学过程的精细刻画,微生物学与地球化学的学科交叉研究优势明显、前景广阔。阐明海洋富甲烷环境微生物活动与微量元素的耦合关系,对于探索当前全球变暖背景下海洋甲烷循环过程和全球甲烷排放的调控至关重要,也有望为解析地质历史时期的甲烷排放事件及其全球生态环境效应提供独特的视角。 展开更多

关键词 海洋沉积体系 甲烷循环 微生物活动 微量元素

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温度变化对典型海洋定鞭藻有机质C∶N∶P的影响

2

作者 崔家璇 秦肖 +4 位作者 涂佳敏 曹中 张传莉 丁杨 毕蓉 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期45-54,共10页

本文系统研究了温度变化(12、18和24℃)对两种典型定鞭藻(大洋桥石藻Gephyrocapsa oceanica、球等鞭金藻Isochrysis galbana)胞内颗粒有机质C∶N∶P(POC、PON、POP)含量与比值的影响。结果表明,尽管升温对两种定鞭藻POC、PON、POP含量... 本文系统研究了温度变化(12、18和24℃)对两种典型定鞭藻(大洋桥石藻Gephyrocapsa oceanica、球等鞭金藻Isochrysis galbana)胞内颗粒有机质C∶N∶P(POC、PON、POP)含量与比值的影响。结果表明,尽管升温对两种定鞭藻POC、PON、POP含量与比值无显著影响,但其对两种微藻的影响具有一定的规律。升温总体导致两种微藻胞内POC、PON、POP含量下降(4%~25%),其中大洋桥石藻胞内POC和PON含量较高、球等鞭金藻胞内POP含量较高。升温总体导致两种微藻POC∶PON下降(~14%)、PON∶POP升高(~20%)、POC∶POP几乎无变化。本研究量化了温度变化对海洋典型定鞭藻胞内POC、PON、POP含量与比值的影响,为深入理解全球气候变化背景下定鞭藻对海洋碳循环的反馈效应具有重要意义。 展开更多

关键词 全球变暖 颗石藻 球等鞭金藻 颗粒有机碳 颗粒有机氮 颗粒有机磷

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海洋沉积物中挥发性脂肪酸的测定方法优化及在胶州湾海域的应用

3

作者 岳书香 庄光超 +1 位作者 赵敏 杨桂朋 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期98-105,共8页

本文优化了一种简便且实用的方法测定沉积物孔隙水中的VFAs,使用2-硝基苯肼将水样中VFAs衍生化,并利用配备紫外检测器的液相色谱在400 nm处进行检测分析。对标准曲线的线性和乙酸盐的空白进行了合理优化,标准曲线线性相关系数均高于0.9... 本文优化了一种简便且实用的方法测定沉积物孔隙水中的VFAs,使用2-硝基苯肼将水样中VFAs衍生化,并利用配备紫外检测器的液相色谱在400 nm处进行检测分析。对标准曲线的线性和乙酸盐的空白进行了合理优化,标准曲线线性相关系数均高于0.999,乙酸盐的检出限由5μmol/L降低至0.5μmol/L。乳酸盐、甲酸盐和丙酸盐的检出限分别为0.2、0.3和0.3μmol/L。该方法检出限较低,精密度较高,已成功应用于胶州湾的孔隙水样品测定。 展开更多

关键词 挥发性脂肪酸 乙酸盐 衍生化 液相色谱法 沉积物孔隙水 胶州湾

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漳江口溶解态稀土元素的地球化学特征及影响因素

4

作者 李方茹 刘茜 +3 位作者 贺万阳 马莉 曹阿翔 张劲 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期42-55,共14页

河口区域稀土元素(Rare earth elements, REEs)的地球化学行为对理解海洋中REEs的循环具有重要意义。本文通过现场调查对2018年9月(暴雨时期)、2019年12月(旱季)及2020年8月(湿季)溶解态REEs在漳江口的分布特征、REEs的主要影响因素及... 河口区域稀土元素(Rare earth elements, REEs)的地球化学行为对理解海洋中REEs的循环具有重要意义。本文通过现场调查对2018年9月(暴雨时期)、2019年12月(旱季)及2020年8月(湿季)溶解态REEs在漳江口的分布特征、REEs的主要影响因素及人为稀土元素钆(Gd)污染进行研究。结果表明:漳江口溶解态REEs在不同时期的分布及分异存在显著差异,溶解态REEs含量暴雨时期>旱季>湿季。暴雨时期溶解态REEs主要呈现轻/中稀土相对富集及Ce正异常现象,而旱季及湿季溶解态REEs主要呈现重稀土相对富集及Ce负异常现象,颗粒物-水作用是不同时期溶解态REEs含量及分异存在差异的主要原因。Gd在不同时期均呈现正异常,暴雨时期、旱季及湿季人为Gd占比分别为18%~29%、26%~69%及22%~60%,推测Gd污染可能受河口上游医院核磁共振造影剂使用的影响。以上研究表明暴雨导致的颗粒物释放对河口溶解态REEs具有显著的贡献,今后研究需要重视特殊事件(如暴雨)对河口溶解态REEs来源和收支的影响。漳江口上游的人口密度相比全国其他地区较低但存在较为严重的人为Gd污染,说明我国其他河口人为稀土污染及来源也应引起广泛的重视。 展开更多

关键词 稀土元素 漳江口 颗粒物-水作用 暴雨时期 湿季 旱季

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全球海洋硅循环及研究中面临的主要挑战 被引量：1

5

作者 朱东栋 Jill NSUTTON +2 位作者 Aude LEYNAERT Paul J.TREGUER 刘素美 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期47-58,共12页

海洋硅循环是海洋生物地球化学循环的关键过程之一,对调控全球二氧化碳浓度、海洋酸碱度和多种元素(氮、磷、铁、铝等)的循环具有重要作用。在当今气候变化和人类活动影响日益增强的背景下,硅循环与“生物泵”及碳循环的紧密联系,是其... 海洋硅循环是海洋生物地球化学循环的关键过程之一,对调控全球二氧化碳浓度、海洋酸碱度和多种元素(氮、磷、铁、铝等)的循环具有重要作用。在当今气候变化和人类活动影响日益增强的背景下,硅循环与“生物泵”及碳循环的紧密联系,是其成为地球科学领域研究热点的主要原因。海洋中硅的外部来源主要为河流、地下水、大气沉降、海底玄武岩风化作用和海底热液输送5个途径,在全球气温变暖趋势的影响下,极地冰川融化成为高纬度海域不可忽视的硅源。生物硅在沉积物中的埋藏、硅质海绵和生物硅的反风化作用是重要的海洋硅移除过程。海洋硅循环过程复杂,受生物(生物吸收、降解)、物理(吸附、溶解)和化学(矿化分解和反风化作用)多重因素的影响,针对海洋硅循环关键过程的研究有助于综合评估海洋硅的“源-汇”和收支。本文总结了海洋硅循环的主要过程及海洋硅的收支,根据国际和国内研究现状讨论了当前海洋硅循环研究中面临的主要问题和挑战。现有研究成果显示,海洋硅的外源输入和输出通量比以往的评估分别增加了2.4和2.2倍。在短时间尺度内(<8 ka),全球海洋中硅的收支大致平衡,海洋硅循环基本处于稳定状态。气候变化和人类活动导致河流输送至陆架边缘海的硅通量发生变化,可能影响硅藻等海洋浮游植物种群结构,是未来海洋硅循环研究需要关注的问题之一。陆架边缘海较高沉积速率和强烈的反风化作用提高了该区域生物硅的埋藏效率,准确评估该区域生物硅的埋藏通量仍是亟须解决的难题。目前的研究评估了全球海洋浮游硅藻、硅质海绵以及放射虫生产力,而海洋底栖硅藻生产力的贡献受到忽视,未来需要关注底栖硅藻对生物硅的贡献及其在海洋硅的生物地球化学过程中的作用。 展开更多

关键词 海洋硅循环 收支 生物硅 海洋

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海洋低氧环境底栖有孔虫研究进展 被引量：2

6

作者 徐昭萌 刘素美 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期59-72,共14页

全球变暖和人为活动不断加剧海洋低氧环境发生的频率和范围,低氧对全球海洋底栖生物群落结构造成重大影响。底栖有孔虫能够广泛适应生存在各种海洋低氧环境中,是极少数能适应低氧环境的真核生物之一,底栖有孔虫对低氧环境的响应及适应... 全球变暖和人为活动不断加剧海洋低氧环境发生的频率和范围,低氧对全球海洋底栖生物群落结构造成重大影响。底栖有孔虫能够广泛适应生存在各种海洋低氧环境中,是极少数能适应低氧环境的真核生物之一,底栖有孔虫对低氧环境的响应及适应机制研究是海洋研究领域的前沿和热点话题,至今仍存在很多谜团。本文总结了不同海洋低氧环境活体底栖有孔虫分布特征、活体底栖有孔虫对人为诱导低氧环境的响应、低氧环境下底栖有孔虫外壳化学组成特征、低氧环境下底栖有孔虫的生存机理,期望为后续推进海洋低氧环境下底栖有孔虫相关研究进一步开展提供参考和借鉴。底栖有孔虫作为古海洋环境重建的重要工具,对我们了解全球海洋低氧环境的历史演化进程具有非常重要的意义。展望未来我们需要进一步加强有孔虫细胞生理学和分子生物学对低氧环境的适应机制研究,从系统发生学上认识真核生物对低氧环境适应的历史演化进程,为利用有孔虫作为工具更好地重建和预测海洋低氧环境变化提供理论依据。 展开更多

关键词 有孔虫 低氧 无氧 底栖 沉积物 反硝化

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胶州湾冬季稀土元素的地球化学特征和人为活动的影响

7

作者 贺万阳 刘茜 张劲 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期22-37,共16页

胶州湾在促进青岛市经济发展的同时,人为活动对胶州湾的污染也愈发严重。本文对胶州湾冬季稀土元素(Rare earth elements,REEs)的地球化学特征和人为镧(La)、钆(Gd)污染进行了研究。胶州湾溶解态和酸溶态REEs含量的变化范围分别为:3.5 p... 胶州湾在促进青岛市经济发展的同时,人为活动对胶州湾的污染也愈发严重。本文对胶州湾冬季稀土元素(Rare earth elements,REEs)的地球化学特征和人为镧(La)、钆(Gd)污染进行了研究。胶州湾溶解态和酸溶态REEs含量的变化范围分别为:3.5 pmol/L(铕Eu)~359.1 pmol/L(铈Ce)和6.9 pmol/L(铥Tm)~4861.8 pmol/L(Ce)。由于颗粒物对REEs的吸附,导致溶解态的浓度明显低于酸溶态,溶解态REEs的PAAS(Post-Archean Average Australian Shale,后太古代澳大利亚页岩)标准化配分曲线表现为重稀土富集;(Yb)PAAS/(Nd)PAAS比值平均为4.7±0.7(Yb和Nd为镱和钕,分别代表重稀土元素和轻稀土元素),说明胶州湾溶解态轻稀土和重稀土之间分馏程度较大。酸溶态REEs配分曲线表现为中稀土富集;酸溶态轻中重稀土元素之间分馏程度较低。胶州湾溶解态和酸溶态钇(Y)和钬(Ho)之间也发生了明显分馏。溶解态Ce/Ce*表现为负异常,处于世界上已报道海湾Ce/Ce*变化范围之内;酸溶态Ce/Ce*表现为弱正异常,接近地壳平均值,具有亲陆性特征。La_(anthr)和Gd_(anthr)分别为人为源La和Gd的浓度,胶州湾溶解态La_(anthr)的平均浓度为(113.8±39.3)pmol/L,%Laanthr平均占(63.7±7.9)%;内湾人为La污染(La_(anthr)平均为(121.3±43.1)pmol/L)比外湾(La_(anthr)平均为(98.0±22.6)pmol/L)严重。Gd_(anthr)平均为(5.8±3.1)pmol/L,%Gd_(anthr)平均为(22.3±4.5)%。胶州湾人为La污染比Gd污染严重。 展开更多

关键词 胶州湾 稀土元素 Ce异常 La异常 Gd异常

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南海西部及珠江口海水和大气单环芳烃(BTEX)的分布、来源及环境效应评估

8

作者 王祖甜 徐锋 +4 位作者 王雪 王健 乔浩 吴谨巍 张洪海 《渔业科学进展》 北大核心 2025年第2期27-39,共13页

以苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯(即BTEX)为代表的单环芳烃是挥发性有机物的主要组分,因其在二次有机气溶胶和臭氧形成过程中发挥的重要作用而备受关注。然而,由于缺乏足够的观测数据,海洋中BTEX的来源、空间分布特征及其对环... 以苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯(即BTEX)为代表的单环芳烃是挥发性有机物的主要组分,因其在二次有机气溶胶和臭氧形成过程中发挥的重要作用而备受关注。然而,由于缺乏足够的观测数据,海洋中BTEX的来源、空间分布特征及其对环境的影响有待进一步研究。为此,本研究在中国南海西部及珠江口海域开展了现场调查,揭示了该区域BTEX的空间分布特征,估算了其海–气通量,并评估了相关的环境效应。表层和底层海水中苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯的平均浓度(±标准偏差)分别为(12.6±6.3)、(79.5±92.8)、(10.3±9.6)、(21.6±24.1)、(13.4±14.6)ng/L和(11.2±7.0)、(58.0±33.3)、(8.2±7.7)、(17.3±19.4)、(8.8±9.4)ng/L,表层和底层的BTEX分布趋势相似,即高值区出现在海南岛东北侧近岸和18.5°N附近海域。海水中苯与乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯之间存在显著的正相关关系,表明它们在海水中拥有相似的源汇过程,受到大气沉降、海上运输活动、钻井平台和洋流运动的影响。苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯海–气通量在8.6~43.8、71.2~849.4、4.0~78.9、1.7~189.0和1.1~112.4 g/(km^(2)·d)之间。大气中苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯平均浓度分别为(0.31±0.20)、(0.33±0.22)、(0.39±0.44)、(0.47±0.44)和(0.46±0.46)μg/m^(3)。总体而言,大气BTEX浓度从近岸到外海海域显著下降。调查海域上方大气中的BTEX主要受到大陆气团的输送影响,但表层海水的排放也有所贡献。BTEX的臭氧和二次有机气溶胶生成潜势的计算结果显示,间/对二甲苯对其生成的贡献最大,需加强管控。本研究为南海西部及珠江口海域BTEX的排放估算及其环境效应评估提供了重要的数据支持。 展开更多

关键词 单环芳烃 海–气交换 环境效应 南海西部

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浒苔降解过程中颗粒有机碳、氮释放及相关微生物种群丰度变化研究

9

作者 赵苗苗 毕蓉 +6 位作者 李鸿妹 宋欣荣 黄圣荣 冯秀婷 张海龙 李莉 赵美训 《渔业科学进展》 北大核心 2025年第2期64-75,共12页

我国黄海海域已连续18年暴发浒苔(Ulva prolifera)绿潮,数百万吨浒苔在绿潮消亡阶段沉降入海并向海水中释放大量有机质。目前,对于量化浒苔降解过程中颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)、颗粒有机氮(particulate organic nitr... 我国黄海海域已连续18年暴发浒苔(Ulva prolifera)绿潮,数百万吨浒苔在绿潮消亡阶段沉降入海并向海水中释放大量有机质。目前,对于量化浒苔降解过程中颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)、颗粒有机氮(particulate organic nitrogen,PON)的释放及其微生物调控机制的相关研究亟待开展。本研究选择浒苔为对象,设置2种降解密度(1 g/L、5 g/L),研究90 d降解过程中的POC和PON浓度、POC︰PON及微生物丰度的变化特征,并探究微生物丰度与POC、PON浓度及其比值的相关关系。结果显示,90 d降解过程中POC浓度[1 g/L与5 g/L处理组峰值分别为(90.17±24.77)和(219.99±45.11)μmol/L]、PON浓度[1 g/L与5 g/L处理组峰值分别为(16.15±0.71)和(23.20±7.16)μmol/L]变化显著。POC、PON浓度随时间变化规律不同:前60 d,POC和PON浓度均先上升后下降;第60~90天,POC浓度持续下降约49%,而PON浓度上升约430%。浒苔降解初期POC︰PON升高,表明此时氮的释放滞后于碳;随后,POC︰PON下降,与微生物对氮的固定以及呼吸作用消耗碳有关。微生物丰度与POC、PON浓度显著相关,表明微生物对浒苔降解过程中POC、PON释放具有重要作用。降解密度对POC、PON浓度有显著影响,5 g/L处理组POC、PON浓度约为1 g/L处理组的2~3倍,且5 g/L处理组达到峰值所需时间较长。本研究厘清了浒苔降解过程中POC、PON的释放特征,明确了微生物丰度变化与POC、PON含量及二者比值变化的关系,为深入探究浒苔降解过程中微生物对POC、PON释放的调控机制以及POC、PON降解机制提供了研究基础。 展开更多

关键词 浒苔降解 降解密度 微生物丰度 颗粒有机碳 颗粒有机氮

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夏季北黄海养马岛养殖区溶解甲烷浓度、影响因素及海-气交换通量

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作者 周晨霞 温健文 +3 位作者 翟方国 宋昌远 宋国栋 张桂玲 《渔业科学进展》 北大核心 2025年第2期40-52,共13页

养殖海区是向大气中释放甲烷(CH_(4))的热点区域。本研究于2023年6月底、8月初和8月底对北黄海养马岛养殖区海域进行了3个航次调查,采集了表、底层海水样品,利用吹扫捕集-气相色谱法对样品进行分析测定,以认识夏季养殖区海水中溶解CH_(4... 养殖海区是向大气中释放甲烷(CH_(4))的热点区域。本研究于2023年6月底、8月初和8月底对北黄海养马岛养殖区海域进行了3个航次调查,采集了表、底层海水样品,利用吹扫捕集-气相色谱法对样品进行分析测定,以认识夏季养殖区海水中溶解CH_(4)的分布特征并估算其海–气交换通量。结果显示,夏季养马岛养殖区海域表、底层溶解CH_(4)浓度范围分别为3.32~25.29 nmol/L和4.13~33.29 nmol/L,受沉积物释放的影响,底层溶解CH_(4)浓度整体高于表层。受陆源输入、物理过程、生物活动等因素的影响,CH_(4)的水平分布具有明显的空间差异性,其中,近岸河口处CH_(4)浓度明显高于远岸海域,贝类养殖区明显高于非养殖区。室内受控培养实验和现场调查结果显示,浮游植物产CH_(4)等有氧产生过程是夏季该海域表层富氧水体中过剩甲烷ΔCH_(4)的来源。夏季3个航次的表层海水CH_(4)的平均饱和度分别为(364±201)%、(499±212)%和(402±134)%,均处于过饱和状态,同时利用W2014公式估算出养马岛养殖区海域夏季表层海水CH_(4)的海-气交换通量为(18.87±28.82)μmol/(m^(2)·d),表明夏季该海域是大气CH_(4)的净源。 展开更多

关键词 养马岛养殖区 甲烷 水产养殖 海-气交换通量

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InertSep ME-2螯合树脂固相萃取-电感耦合等离子体质谱法测定海水中稀土元素

11

作者 蔺栩 崔广颢 +4 位作者 曹阿翔 何倩 王继纲 张劲 刘茜 《海洋科学》 北大核心 2025年第2期112-124,共13页

稀土元素是示踪海洋中物质来源及演化过程的良好示踪剂,但在海水中浓度极低(在pmol/kg级别),且高盐度的海水基质导致其有较高的测量难度。本研究建立了一种新型螯合树脂(InertSep ME-2)富集-电感耦合等离子体质谱联用测量海水中稀土元... 稀土元素是示踪海洋中物质来源及演化过程的良好示踪剂,但在海水中浓度极低(在pmol/kg级别),且高盐度的海水基质导致其有较高的测量难度。本研究建立了一种新型螯合树脂(InertSep ME-2)富集-电感耦合等离子体质谱联用测量海水中稀土元素的方法,并对螯合树脂的材料进行结构表征,探究树脂富集稀土元素的机制。X射线光电子能谱分析显示InertSep ME-2树脂主要由C、O元素构成,傅里叶红外光谱分析显示树脂吸附镥(Lu)后在657 cm^(-1)出现由羧酸根扭曲振动产生的特征峰,表明REEs以羧酸盐形态吸附于树脂中。条件实验结果表明,调节海水样品pH为5.0~5.1,使用12 mL 0.4 mol/L的NH4Ac去除盐质,使用2 mL 2 mol/L的HNO_(3)作为洗脱液,样品的进样速度为3~6 mL/min,样品的富集效果最佳。本方法对海水中稀土元素富集的回收率在92%~103%,检出限范围为2.5×10^(-4)~5.4×10^(-2) pmol/kg,分析的精密度均小于5%(n=6),使用标准海水(NASS-7)验证方法的准确性较高,测定的浓度与文献平均值的差值在1倍标准偏差范围内。本研究建立的方法可以用于测定低盐度河水、河口盐度梯度区及高盐度海水样品中的稀土元素浓度。 展开更多

关键词 海水 稀土元素 InertSep ME-2螯合树脂 ICP-MS 固相萃取

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长江口、黄河口及黄海近岸沉积物耗氧温度依赖性研究

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作者 李雅妮 梁坤瑞 +1 位作者 宋国栋 刘素美 《海洋学报》 北大核心 2025年第5期141-149,共9页

沉积物耗氧(sediment oxygen consumption,SOC)是量化沉积物中有机碳矿化的关键参数,是了解海洋碳循环的核心,边缘海沉积物耗氧约占全球海洋沉积物耗氧的60%。温度是调控沉积物中微生物呼吸的重要控制因素。然而不同河口及近岸海区沉积... 沉积物耗氧(sediment oxygen consumption,SOC)是量化沉积物中有机碳矿化的关键参数,是了解海洋碳循环的核心,边缘海沉积物耗氧约占全球海洋沉积物耗氧的60%。温度是调控沉积物中微生物呼吸的重要控制因素。然而不同河口及近岸海区沉积物耗氧对温度的响应差异研究较为匮乏,在全球变暖导致沿海海洋海温升高的背景下,这会导致对沉积物耗氧和矿化理解的偏差。本研究选取长江口、黄河口以及黄海近岸沉积物,在2~45℃温度跨度以2~3℃的温度梯度测定了沉积物耗氧速率对温度的响应。结果表明,3个海域沉积物耗氧随温度呈指数型上升;长江口沉积物耗氧的表观活化能(E_(a)')为69~77 kJ/mol,温度系数(Q_(10(15−25℃)))在2.6~3.0间,与德国Weser河口沉积物耗氧Q_(10)(0-10℃)相近;黄河口及黄海近岸沉积物耗氧的E_(a)'为51~58 kJ/mol,Q_(10(15−25℃))值在2.0~2.3间,与加拿大海湾浅层沉积物Q_(10(10-20℃))相近。长江口沉积物耗氧E_(a)'与Q_(10(15−25℃))显著高于黄河口及黄海近岸(ANOVA,P<0.01),归因于长江口不稳定型有机碳含量较多从而底物可利用性升高。研究站位沉积物耗氧Q_(10(15−25℃))整体范围在2.5±0.3间,与全球尺度下沉积物耗氧Q_(10)(2.4±0.4)基本一致,符合大部分生物反应Q_(10)为2~3的范围。本文系统研究了长江口、黄河口及黄海近岸沉积物耗氧的温度响应及差异,为典型河口及近岸沉积物碳矿化与全球气候变暖之间的反馈关系以及模型预测提供了数据支撑。 展开更多

关键词 沉积物耗氧 典型河口及近岸 温度依赖性

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芦苇生物炭修复河口湿地石油污染的研究

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作者 张菲菲 张东 +7 位作者 李效岳 马英春 娄化委 王海 孙培艳 王鑫平 许坤 包木太 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第S1期38-46,共9页

本文针对石油污染河口湿地沉积物生物修复效率低,湿地原生植被资源化利用不足的问题,开展了芦苇生物炭修复石油污染湿地沉积物的研究。生物炭修复技术是修复石油污染沉积物/土壤有效且环保的方法之一。本研究将芦苇秸秆经500℃缺氧热解2... 本文针对石油污染河口湿地沉积物生物修复效率低,湿地原生植被资源化利用不足的问题,开展了芦苇生物炭修复石油污染湿地沉积物的研究。生物炭修复技术是修复石油污染沉积物/土壤有效且环保的方法之一。本研究将芦苇秸秆经500℃缺氧热解2 h,用于石油污染湿地沉积物的修复。结果表明:通过添加3%原油(W/W)的沉积物修复实验,利用5%和10%生物炭进行了90天的修复后,沉积物石油烃去除率分别达到43.66%和52.02%,有机质分别提高了64.05%和92.94%,说明芦苇生物炭用于修复湿地石油污染沉积物具有显著效果。 展开更多

关键词 河口湿地 生物炭 石油烃 修复

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水产养殖活动对水体营养盐及浮游植物组成的影响——以桑沟湾围隔实验为例 被引量：7

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作者 柴正晴 李瑞环 +3 位作者 宁志铭 董书航 宁晓燕 刘素美 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期92-102,共11页

为讨论不同养殖模式下水体营养盐及浮游植物结构的变化情况,于2013年7月28日—8月7日在桑沟湾进行了现场围隔实验。实验结果显示,在磷匮乏的海域,贝类养殖引起的营养盐累积以无机态含氮营养盐为主,使得实验结束时水体DIN含量相较于初始... 为讨论不同养殖模式下水体营养盐及浮游植物结构的变化情况,于2013年7月28日—8月7日在桑沟湾进行了现场围隔实验。实验结果显示,在磷匮乏的海域,贝类养殖引起的营养盐累积以无机态含氮营养盐为主,使得实验结束时水体DIN含量相较于初始浓度增加了39.5%~71.8%,其中NH^(+)_(4)的含量升高为初始浓度的3.0~3.5倍,是引起DIN升高的主要因素。同时,贝类的滤食作用还会促进浮游植物对DSi的吸收利用。此外,贝藻养殖会对浮游植物粒径结构产生影响,滤食性贝类的滤食作用以及藻类竞争利用营养盐,均会使水体内浮游植物偏小型化,因此nano-级和pico-级浮游植物在养殖活动的影响下更易成为优势种。 展开更多

关键词 营养盐循环 浮游植物 水产养殖 围隔实验 桑沟湾

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中国近海营养盐结构失衡与磷消耗问题及其生态环境效应的研究进展 被引量：6

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作者 冉祥滨 韦钦胜 于志刚 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期75-89,共15页

近海的生态环境问题态势严峻。在机制上,普遍认为富营养化是导致近海环境恶化的主导因子,但实际上,营养盐的结构失衡对近海生态环境问题的产生可能起到了更重要的作用。目前关于营养盐结构失衡的主导因素和机制尚缺乏全面系统的研究。... 近海的生态环境问题态势严峻。在机制上,普遍认为富营养化是导致近海环境恶化的主导因子,但实际上,营养盐的结构失衡对近海生态环境问题的产生可能起到了更重要的作用。目前关于营养盐结构失衡的主导因素和机制尚缺乏全面系统的研究。本文基于对已有数据和文献资料的整合分析发现,由于存在强烈的人类活动影响,中国近海营养盐结构失衡问题较过去更为突出,且可能引发潜在“磷消耗”问题,其影响在某种程度上较传统意义上的磷限制要强,并进而产生深远的生态环境效应。据此提出,今后相关的研究应该特别关注河流流域-近海环境变化和它们之间的内在关联,阐明控制近海营养盐浓度、形态、分布和结构的关键生物地球化学过程,量化近海氮与磷的滞留机制与效率,揭示浮游植物群落结构变化与营养盐结构失衡和磷消耗的耦合关系及其生态效应等,最终制定中国入海河流与近海氮磷协同控制的适应性管理措施。 展开更多

关键词 近海 生物地球化学过程 环境变化 关键过程 营养盐结构失衡 磷消耗

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渤海和北黄海溶解N_(2)O浓度与通量的时空分布及其影响因素 被引量：1

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作者 王翎羽 简慧敏 +4 位作者 王雲仟 罗畅 宋国栋 刘素美 张桂玲 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期80-89,共10页

本文于2021年4、7和10月对渤海和北黄海海域进行调查与样品采集,测定其溶解N_(2)O浓度,并估算了其海气交换通量,分析了其分布及影响因素。结果表明:2021年4、7、10月渤海溶解N_(2)O平均浓度分别为(12.6±0.5)、(9.1±1.0)和(8.9... 本文于2021年4、7和10月对渤海和北黄海海域进行调查与样品采集,测定其溶解N_(2)O浓度,并估算了其海气交换通量,分析了其分布及影响因素。结果表明:2021年4、7、10月渤海溶解N_(2)O平均浓度分别为(12.6±0.5)、(9.1±1.0)和(8.9±0.5)nmol/L,北黄海为(12.5±0.6)、(11.5±1.7)和(9.3±0.8)nmol/L,溶解N_(2)O浓度存在明显季节变化,表现为春季高于夏、秋季。N_(2)O浓度高值主要集中在渤海西部和渤海海峡附近。春季和秋季水体垂直混合均匀,底层N_(2)O略高于表层。夏季水体层化导致N_(2)O浓度自表层向底层逐渐升高。温度及陆源输入是影响渤海和北黄海N_(2)O浓度及通量分布的重要因素。2021年黄河向渤海输入N_(2)O总量约为8.07×10^(5)mol。三个航次渤海、北黄海表层N_(2)O总体呈现过饱和状态,夏季饱和度和通量高于春、秋季,4、7、10月渤海N_(2)O海气交换通量分别为(0.6±1.1)、(2.3±2.1)和(0.3±1.8)μmol·m^(-2)·d^(-1),北黄海为(0.3±0.5)、(0.9±1.2)和(0.1±0.2)μmol·m^(-2)·d^(-1)。结合文献报道结果,估算出渤海N_(2)O年释放量为6.5×10^(-4)Tg,占全球海洋N_(2)O年释放量的0.010%,低于渤海在全球海洋面积的占比(0.021%),这对准确评估近海对大气N_(2)O的区域性贡献具有重要意义。 展开更多

关键词 渤海 北黄海 黄河 氧化亚氮 海气交换通量

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黄、渤海沉积物耗氧速率的时空分布特征和环境影响因素 被引量：2

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作者 朱若思 宋国栋 刘素美 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期16-26,共11页

沉积物耗氧(SOC)是海洋沉积物重要参数,是海底沉积物有机质矿化速率的重要表征参数,开展沉积物耗氧的研究有助于了解整个海洋的碳循环过程。陆架边缘海作为有机质矿化和埋藏最重要和最活跃的场所之一,在全世界已经受到广泛关注与研究,... 沉积物耗氧(SOC)是海洋沉积物重要参数,是海底沉积物有机质矿化速率的重要表征参数,开展沉积物耗氧的研究有助于了解整个海洋的碳循环过程。陆架边缘海作为有机质矿化和埋藏最重要和最活跃的场所之一,在全世界已经受到广泛关注与研究,但是对于具有海洋环境典型季节变化的中国边缘海区域,尤其是黄、渤海仍然缺乏相应的关注。本文使用整柱培养法,分别于2022年4月、7月和10月对黄、渤海沉积物耗氧进行研究,结果表明黄、渤海沉积物耗氧速率为7.11~17.33 mmol/(m^(2)·d)。黄海春季沉积物耗氧速率与渤海无显著差异(ANOVA,p> 0.05),夏季(ANOVA,p <0.01)和秋季(ANOVA,p <0.01)黄海沉积物耗氧速率低于渤海;黄海春季沉积物耗氧速率最高,秋季次之,夏季最小,渤海夏季和秋季接近,显著高于春季(ANOVA,p <0.05),温度和沉积物Chl a浓度是主要影响因素。同时,用沉积物耗氧速率来评估海底有机质矿化速率,并与初级生产力相比较,结果表明渤海海底有机质矿化与初级生产力的占比范围为42.8%~74.5%,是渤海碳循环的关键环节之一,黄海海底沉积物有机质矿化在黄海碳循环中作用不如渤海显著。本文系统研究了黄、渤海沉积物耗氧速率及其时空分布特征,探究了黄、渤海地区有机质矿化对初级生产力的贡献,为理解黄、渤海区域有机质矿化和埋藏提供理论支持。 展开更多

关键词 沉积物耗氧 有机质矿化 温度 沉积物Chla 黄、渤海

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夏季东、黄海群落净生产力的分布及影响因素 被引量：1

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作者 吴智广 秦川 +1 位作者 王磊 张桂玲 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期310-318,共9页

2018年6~7月利用膜进样质谱系统对东、黄海表层海水中的O_(2)/Ar进行走航观测,估算了混合层群落净生产力(NCP),并结合其他水文参数和卫星数据分析NCP的分布特征和调控因素.结果表明:东、黄海整个调查海域Δ(O_(2)/Ar)平均值为(3.3±... 2018年6~7月利用膜进样质谱系统对东、黄海表层海水中的O_(2)/Ar进行走航观测,估算了混合层群落净生产力(NCP),并结合其他水文参数和卫星数据分析NCP的分布特征和调控因素.结果表明:东、黄海整个调查海域Δ(O_(2)/Ar)平均值为(3.3±8.5)%,NCP平均值为(12.9±36.7)mmol C/(m^(2)·d),整体处于净自养状态.东海混合层平均Δ(O_(2)/Ar)为(4.9±9.8)%,NCP为(21.0±38.2)mmol C/(m^(2)·d),呈现近岸高远海低的分布特征,这主要是由于东海陆源输入带来的高营养盐促进浮游植物生长所致.黄海混合层平均Δ(O_(2)/Ar)为(1.6±6.6)%,NCP为(4.8±33.3)mmol C/(m^(2)·d),黄海NCP分布主要受营养盐和黄海冷水团的影响,呈现北黄海高、南黄海低的分布特征.相关性分析表明,光照和营养盐是控制调查海区NCP分布的重要因素. 展开更多

关键词 O_(2)/Ar 群落净生产力 东海 黄海 生物泵 影响因素

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胶州湾沉积物中一氧化碳的微生物产生及消耗研究 被引量：2

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作者 孟倪 关宇飞 +2 位作者 陈思阳 李爽 庄光超 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期83-90,共8页

本研究通过测定一氧化碳(CO)原位浓度和地球化学参数并结合实验室培养实验,系统地探究了胶州湾沉积物中CO的产生及消耗过程。本文首次测定胶州湾沉积物孔隙水中CO的浓度在46.8~189.9 nmol·L^(-1),培养实验结果表明三甲胺及甜菜碱... 本研究通过测定一氧化碳(CO)原位浓度和地球化学参数并结合实验室培养实验,系统地探究了胶州湾沉积物中CO的产生及消耗过程。本文首次测定胶州湾沉积物孔隙水中CO的浓度在46.8~189.9 nmol·L^(-1),培养实验结果表明三甲胺及甜菜碱的添加明显促进了CO的生物产生,2-溴乙烷磺酸钠(Sodium 2-Bromoethanesulfonate,BES)及钼酸钠等抑制剂的添加对CO消耗没有明显影响,表明产甲烷过程和硫酸盐还原过程不是消耗CO的主要微生物过程。硝酸盐浓度的增加对CO消耗有明显的抑制作用。研究结果可以为深化海洋沉积物中CO生物地球化学循环及微生物介导的碳循环过程认知提供基础支撑。 展开更多

关键词 一氧化碳 海洋沉积物 生物地球化学循环 浓度测定

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桑沟湾营养盐及浮游植物对水产养殖活动的响应

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作者 王茂双 李瑞环 +4 位作者 刘素美 宁晓燕 董书航 宁志铭 周楠 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期83-95,共13页

为了解水产养殖活动对营养盐循环及浮游植物结构的影响以及微型浮游动物的摄食压力,本文在桑沟湾进行了现场培养实验。结果显示,NO_(3)^(-)是秋季浮游植物生长的限制因子。栉孔扇贝养殖会引起NH_(4)^(+)的累积,实验结束时NH_(4)^(+)浓... 为了解水产养殖活动对营养盐循环及浮游植物结构的影响以及微型浮游动物的摄食压力,本文在桑沟湾进行了现场培养实验。结果显示,NO_(3)^(-)是秋季浮游植物生长的限制因子。栉孔扇贝养殖会引起NH_(4)^(+)的累积,实验结束时NH_(4)^(+)浓度为初始浓度12.8倍;同时栉孔扇贝会对甲藻选择性摄食,从而改变浮游植物的群落结构;而大型藻类通过与浮游植物竞争营养盐,限制浮游植物的生长繁殖,使浮游植物粒径向小型化转变。此外,浮游植物还受到微型浮游动物的上行控制,调查期间湾内浮游植物生长率为0.39 d^(-1),微型浮游动物摄食率为0.79 d^(-1);微型浮游动物对浮游植物现存量和初级生产力的摄食压力分别为54.6%和169%。本研究有助于加深营养盐及浮游植物对水产养殖活动响应机制的理解并为水产养殖的可持续发展和生态环境管理提供理论支持。 展开更多

关键词 水产养殖 营养盐 围隔实验 浮游植物 摄食率 桑沟湾

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