近海环境中天然有机质的分离与表征
发布时间：2021-01-19 13:37
近海环境中的天然有机质（包括沉积物有机质、颗粒态有机质和溶解有机质）是全球碳循环中的重要组成部分,对全球生物地球化学循环以及区域生态系统对气候变暖的响应有着重要的作用。在海洋环境中,它们不但可以为海洋中异养型微生物提供营养和能量,促进它们在海洋中的循环,还能对海水的pH值起到调节和缓冲作用,影响海水对光的吸收,从而影响海水的颜色和表层温度。海洋天然有机质还能与海洋环境中的金属离子、有机污染物形成配合物,从而影响它们在海洋中的毒性和生物利用性。由于海洋天然有机质本身结构组成的复杂性,以及对其有效分离的困难性,人们对它们的性质以及地球化学行为的认知至今仍然有限。本文着重近海环境中沉积物有机质和水体溶解态有机质的分离和表征的研究,分别采用国际腐殖质协会推荐的方法和一种新颖的反渗透耦合电渗析的方法从近岸沉积物和海水中分离出了沉积物腐殖质、溶解态腐殖质以及溶解有机质。采用多种化学和光谱表征手段,包括元素分析、稳定同位素分析、傅里叶变换红外光谱分析、热重分析、固态13C核磁共振分析、傅里叶变换离子回旋共振质谱分析、电位滴定分析等对所分离的近海天然有机质进行了分析和比较。以期能够对所研究天然有机质的...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：183 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
论文摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 海洋有机质的储备和通量
1.2 海洋天然有机质的形成与保存机制
1.3 海洋天然有机质的重要性
1.4 海洋天然有机质的研究方法
1.4.1 海洋天然有机质的分离方法
1.4.2 海洋天然有机质的表征手段
1.5 海洋环境中天然有机质研究现状以及研究意义
1.6 拟解决的关键问题及创新点
第二章 近海环境中天然有机质的分离方法与表征手段
2.1 近海环境中天然有机质的分离方法
2.1.1 沉积物有机质的提取方法
2.1.2 近岸水体中腐殖质的分离方法
2.1.3 利用反渗透耦合电渗析法从海水中分离溶解有机质
2.2 天然有机质的表征方法
2.2.1 沉积物样品的粒度分析
2.2.2 海水样品中DOC的测定
2.2.3 沉积物和分离腐殖质（或溶解有机质）样品中元素和稳定同位素分析
2.2.4 热重分析
2.2.5 FAs和HAs的傅里叶变换红外（FTIR）光谱分析
13C核磁共振分析"> 2.2.6 固态13C核磁共振分析
1H核磁共振分析"> 2.2.7 1H核磁共振分析
2.2.8 电位滴定
2.2.9 电喷雾离子化傅里叶变换离子回旋共振质谱（ESI-FTICR-MS）分析
第一篇 近海环境中腐殖质的分离和表征
第三章 长江口沉积物腐殖质的化学和光谱表征
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.2.1 采样点描述
3.2.2 方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 沉积物总的物理化学性质
3.3.2 FAs和HAs的元素组成以及稳定碳同位素分析
3.3.3 红外分析结果
13C NMR分析结果"> 3.3.4 CP/MAS 13C NMR分析结果
3.3.5 电位滴定分析
3.4 结论
第四章 海南红树林沉积物腐殖质的化学和光谱表征
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 站位描述
4.2.2 方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 元素分析和稳定同位素分析
4.3.2 热重分析
4.3.3 傅里叶变换红外光谱分析
13C核磁共振分析"> 4.3.4 CP/MAS 13C核磁共振分析
4.3.5 电位滴定结果
4.4 结论
第五章 海南东部红树林河口地区溶解腐殖质的化学和光谱表征
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 采样点描述
5.2.2 方法
5.3 实验结果
5.3.1 C/N比和稳定同位素组成分析
5.3.2 FTIR光谱
13C NMR光谱"> 5.3.3 CP/MAS 13C NMR光谱
5.3.4 ESI-FTICR-MS分析
5.4 讨论
5.5 结论
第二篇 近海环境中溶解有机质的分离和表征
第六章 Barataria湾海水溶解有机质酸碱性质的研究
6.1 引言
6.2 材料和方法
6.2.1 样品的采集
6.2.2 样品中DOC的测定
6.2.3 采用RO/ED法对DOM进行分离
6.2.4 样品中无机溶质的测定
6.2.5 摩尔C/N比和紫外/可见吸收光谱的测定
6.2.6 电位滴定
3和Si（OH）4对滴定曲线的干扰"> 6.2.7 B（OH）3和Si（OH）4对滴定曲线的干扰
6.2.8 电位滴定相关的计算
6.2.9 数学模型处理
6.3 实验结果与讨论
6.3.1 摩尔C/N比和紫外/可见吸收光谱的比较
3和Si（OH）4对滴定曲线的影响"> 6.3.2 B（OH）3和Si（OH）4对滴定曲线的影响
6.3.3 DOM中COOH的浓度
a及分布"> 6.3.4 COOH的pKa及分布
6.3.5 两个数学模型的比较
13C NMR估计海洋DOM中COOH的含量"> 6.3.6 由13C NMR估计海洋DOM中COOH的含量
6.4 结论
第七章 大西洋近岸海水溶解有机质的化学表征
7.1 引言
7.2 材料与方法
7.2.1 样品的采集
7.2.2 方法
7.3 实验结果
13C稳定同位素分析"> 7.3.1 DOC及13C稳定同位素分析
1H NMR分析"> 7.3.2 1H NMR分析
13C NMR分析"> 7.3.3 CP/MAS 13C NMR分析
7.3.4 ESI-FTICR-MS分析
7.4 讨论
7.5 结论
第八章 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 研究的不足与展望
参考文献
附录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Chemical and spectroscopic characterization of dissolved humic substances in a mangrove-fringed estuary in the eastern coast of Hainan Island,China[J]. 张耀玲,杜金洲,彭浡,张芬芬,赵欣,张经. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2013(02)
[2]长江口崇明东滩不同植被带沉积速率研究[J]. 姜亦飞,杜金洲,张敬,张文祥,张经. 海洋学报(中文版). 2012(02)
[3]冬季海南省东北部河流及近岸海区有机碳的分布特征[J]. 田丽欣,吴莹,林晶,朱卓毅,张经. 热带海洋学报. 2010(05)
[4]河口区溶解有机物三维荧光光谱的平行因子分析及其示踪特性[J]. 郭卫东,黄建平,洪华生,徐静,邓荀. 环境科学. 2010(06)
[5]Chemical characterization and composition of dissolved organic matter in Jiaozhou Bay[J]. 张艳萍,杨桂朋,陈岩. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2009(04)
[6]Photochemical production of dissolved inorganic carbon from suwannee river humic acid[J]. 汪学军,楼涛,谢惠祥. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2009(03)
[7]大九湖泥炭柱样的木质素特征[J]. 杨丽阳,吴莹,黄俊华,张国森,张经. 地球化学. 2009(02)
[8]长江口邻近陆架区表层沉积物的木质素分布和有机物来源分析[J]. 杨丽阳,吴莹,张经,于灏,张国森,朱卓毅. 海洋学报(中文版). 2008(05)
[9]水体溶解有机质富集分离方法的研究进展[J]. 王立英,吴丰昌,黎文,王静,张润宇. 地球与环境. 2008(02)
[10]天然日光辐照下河口区CDOM的光化学降解[J]. 郭卫东,程远月. 环境科学. 2008(06)
博士论文
[1]基于稳定同位素和脂肪酸组成的中国近海生态系统物质流动研究[D]. 崔莹.华东师范大学 2012
[2]水环境中的溶解有机质及其与金属离子的相互作用——荧光光谱学研究[D]. 傅平青.中国科学院研究生院（地球化学研究所） 2004
[3]珠江三角洲地区土壤和表层沉积物有机质的非均质性研究[D]. 宋建中.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2003
[4]不同级分腐殖酸的分子结构特征及其对菲的吸附行为的影响[D]. 李丽.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2003
硕士论文
[1]土壤、沉积物以及蓝藻中有机质标准物质的提取与表征[D]. 林樱.中国环境科学研究院 2011
[2]沉积物中脂类生物标志物的物源示踪及环境演变指示[D]. 孙蕴婕.华东师范大学 2011
[3]长江口及其毗邻海区溶解有机碳和颗粒有机碳的分布[D]. 林晶.华东师范大学 2007
本文编号：2987090
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：183 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
论文摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 海洋有机质的储备和通量
1.2 海洋天然有机质的形成与保存机制
1.3 海洋天然有机质的重要性
1.4 海洋天然有机质的研究方法
1.4.1 海洋天然有机质的分离方法
1.4.2 海洋天然有机质的表征手段
1.5 海洋环境中天然有机质研究现状以及研究意义
1.6 拟解决的关键问题及创新点
第二章 近海环境中天然有机质的分离方法与表征手段
2.1 近海环境中天然有机质的分离方法
2.1.1 沉积物有机质的提取方法
2.1.2 近岸水体中腐殖质的分离方法
2.1.3 利用反渗透耦合电渗析法从海水中分离溶解有机质
2.2 天然有机质的表征方法
2.2.1 沉积物样品的粒度分析
2.2.2 海水样品中DOC的测定
2.2.3 沉积物和分离腐殖质（或溶解有机质）样品中元素和稳定同位素分析
2.2.4 热重分析
2.2.5 FAs和HAs的傅里叶变换红外（FTIR）光谱分析
13C核磁共振分析"> 2.2.6 固态13C核磁共振分析
1H核磁共振分析"> 2.2.7 1H核磁共振分析
2.2.8 电位滴定
2.2.9 电喷雾离子化傅里叶变换离子回旋共振质谱（ESI-FTICR-MS）分析
第一篇 近海环境中腐殖质的分离和表征
第三章 长江口沉积物腐殖质的化学和光谱表征
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.2.1 采样点描述
3.2.2 方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 沉积物总的物理化学性质
3.3.2 FAs和HAs的元素组成以及稳定碳同位素分析
3.3.3 红外分析结果
13C NMR分析结果"> 3.3.4 CP/MAS 13C NMR分析结果
3.3.5 电位滴定分析
3.4 结论
第四章 海南红树林沉积物腐殖质的化学和光谱表征
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 站位描述
4.2.2 方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 元素分析和稳定同位素分析
4.3.2 热重分析
4.3.3 傅里叶变换红外光谱分析
13C核磁共振分析"> 4.3.4 CP/MAS 13C核磁共振分析
4.3.5 电位滴定结果
4.4 结论
第五章 海南东部红树林河口地区溶解腐殖质的化学和光谱表征
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 采样点描述
5.2.2 方法
5.3 实验结果
5.3.1 C/N比和稳定同位素组成分析
5.3.2 FTIR光谱
13C NMR光谱"> 5.3.3 CP/MAS 13C NMR光谱
5.3.4 ESI-FTICR-MS分析
5.4 讨论
5.5 结论
第二篇 近海环境中溶解有机质的分离和表征
第六章 Barataria湾海水溶解有机质酸碱性质的研究
6.1 引言
6.2 材料和方法
6.2.1 样品的采集
6.2.2 样品中DOC的测定
6.2.3 采用RO/ED法对DOM进行分离
6.2.4 样品中无机溶质的测定
6.2.5 摩尔C/N比和紫外/可见吸收光谱的测定
6.2.6 电位滴定
3和Si（OH）4对滴定曲线的干扰"> 6.2.7 B（OH）3和Si（OH）4对滴定曲线的干扰
6.2.8 电位滴定相关的计算
6.2.9 数学模型处理
6.3 实验结果与讨论
6.3.1 摩尔C/N比和紫外/可见吸收光谱的比较
3和Si（OH）4对滴定曲线的影响"> 6.3.2 B（OH）3和Si（OH）4对滴定曲线的影响
6.3.3 DOM中COOH的浓度
a及分布"> 6.3.4 COOH的pKa及分布
6.3.5 两个数学模型的比较
13C NMR估计海洋DOM中COOH的含量"> 6.3.6 由13C NMR估计海洋DOM中COOH的含量
6.4 结论
第七章 大西洋近岸海水溶解有机质的化学表征
7.1 引言
7.2 材料与方法
7.2.1 样品的采集
7.2.2 方法
7.3 实验结果
13C稳定同位素分析"> 7.3.1 DOC及13C稳定同位素分析
1H NMR分析"> 7.3.2 1H NMR分析
13C NMR分析"> 7.3.3 CP/MAS 13C NMR分析
7.3.4 ESI-FTICR-MS分析
7.4 讨论
7.5 结论
第八章 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 研究的不足与展望
参考文献
附录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Chemical and spectroscopic characterization of dissolved humic substances in a mangrove-fringed estuary in the eastern coast of Hainan Island,China[J]. 张耀玲,杜金洲,彭浡,张芬芬,赵欣,张经. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2013(02)
[2]长江口崇明东滩不同植被带沉积速率研究[J]. 姜亦飞,杜金洲,张敬,张文祥,张经. 海洋学报(中文版). 2012(02)
[3]冬季海南省东北部河流及近岸海区有机碳的分布特征[J]. 田丽欣,吴莹,林晶,朱卓毅,张经. 热带海洋学报. 2010(05)
[4]河口区溶解有机物三维荧光光谱的平行因子分析及其示踪特性[J]. 郭卫东,黄建平,洪华生,徐静,邓荀. 环境科学. 2010(06)
[5]Chemical characterization and composition of dissolved organic matter in Jiaozhou Bay[J]. 张艳萍,杨桂朋,陈岩. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2009(04)
[6]Photochemical production of dissolved inorganic carbon from suwannee river humic acid[J]. 汪学军,楼涛,谢惠祥. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2009(03)
[7]大九湖泥炭柱样的木质素特征[J]. 杨丽阳,吴莹,黄俊华,张国森,张经. 地球化学. 2009(02)
[8]长江口邻近陆架区表层沉积物的木质素分布和有机物来源分析[J]. 杨丽阳,吴莹,张经,于灏,张国森,朱卓毅. 海洋学报(中文版). 2008(05)
[9]水体溶解有机质富集分离方法的研究进展[J]. 王立英,吴丰昌,黎文,王静,张润宇. 地球与环境. 2008(02)
[10]天然日光辐照下河口区CDOM的光化学降解[J]. 郭卫东,程远月. 环境科学. 2008(06)
博士论文
[1]基于稳定同位素和脂肪酸组成的中国近海生态系统物质流动研究[D]. 崔莹.华东师范大学 2012
[2]水环境中的溶解有机质及其与金属离子的相互作用——荧光光谱学研究[D]. 傅平青.中国科学院研究生院（地球化学研究所） 2004
[3]珠江三角洲地区土壤和表层沉积物有机质的非均质性研究[D]. 宋建中.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2003
[4]不同级分腐殖酸的分子结构特征及其对菲的吸附行为的影响[D]. 李丽.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2003
硕士论文
[1]土壤、沉积物以及蓝藻中有机质标准物质的提取与表征[D]. 林樱.中国环境科学研究院 2011
[2]沉积物中脂类生物标志物的物源示踪及环境演变指示[D]. 孙蕴婕.华东师范大学 2011
[3]长江口及其毗邻海区溶解有机碳和颗粒有机碳的分布[D]. 林晶.华东师范大学 2007
本文编号：2987090
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/2987090.html
