中国东部陆架海域二甲基亚砜的分布、来源及其影响因素研究

发布时间：2016-11-24 21:50

  本文关键词：中国东部陆架海域二甲基亚砜的分布、来源及其影响因素研究，由笔耕文化传播整理发布。

《中国海洋大学》 2015年

中国东部陆架海域二甲基亚砜的分布、来源及其影响因素研究

李江萍  

【摘要】：二甲基亚砜(DMSO)是海洋生源有机硫化物的重要组成成分,它是二甲基硫(DMS)发生光化学氧化和微生物消耗的主要转化产物,此外,DMSO在某些细菌和真核生物的作用下可被还原为DMS。DMSO与DMS之间的转化过程使得DMSO能够间接影响全球气候和环境。本论文以渤海、黄海和东海等受人类活动干扰较严重的海域为调查目标,研究了海水中溶解态DMSO (DMSOd)和颗粒态DMSO (DMSOp)的时空变化特征及其浮游植物生物量、温度、盐度等影响因素,并对微表层和沉积物间隙水中DMSO的分布情况进行了考察。本论文得到的主要研究结果如下：(1)于2014年4-5月(春季)和2014年11月(秋季)对渤海、黄海海域DMSO浓度的水平分布及与其它生源有机硫化物、各环境因子之间的关系进行了研究。研究结果表明,春季渤海、黄海表层海水中DMSOd和DMSOp的浓度分别为16.97(4.50-44.87)和14.99 (1.90-47.06) nmol L-1;秋季浓度分别为11.44(1.97-30.49)和11.10 (1.08-29.44) nmol L-1。在渤海、黄海海域,DMSO和叶绿素a (Chl-a)都显示出明显的季节变化特征,春季浓度均高于秋季,这与浮游植物在不同季节的生长状态有关。在水平分布方面,DMSOp与Chl-a呈现出相似的分布趋势,高值区都集中在山东半岛北部和辽东半岛南部近岸海域；DMSOd浓度高值区出现在黄河和鸭绿江等河流入海口附近海域,并且其浓度分布与Chl-a、DMS和DOC浓度密切相关。秋季渤海、黄海微表层海水中DMSOd和DMSOp浓度分别为12.81(1.21-33.43)和11.46 (1.03-58.22) nmol L-1,富集因子分别为1.36(0.52-4.12)和1.40(0.41-3.36),说明DMSOd和DMSOp在微表层中都得到一定程度的富集。微表层海水中DMSOd和DMSOp水平分布特征与它们在表层海水中的分布相似,并且微表层海水中浓度与表层海水浓度显著相关。另外,DMSOp与Chl-a在微表层海水中的富集因子线性相关,说明微表层海水中DMSOp的富集作用与微表层中相对较高的浮游植物生物量有关。春季南黄海和北黄海冷水域DMSOd和DMSOp浓度高值区大多集中在表层海水中,对应Chl-a浓度较大值。此外,北黄海冷水域与南黄海相比,DMSO分层现象更加显著。秋季,随着黄海冷水团的逐渐消失,海水垂直分层作用有所减弱,DMSO的垂直分布更加均匀。春、秋季节DMSOp浓度与Chl-a浓度之间存在一定相关性,表明浮游植物生产在控制渤海、黄海DMSOp的分布方面发挥了重要作用。调查海域内DMSOp/Chl-a比值秋季高于春季,这可能与浮游植物种群结构的季节性变化有关。另外,春季DMSOp/Chl-a比值与盐度间存在显著正相关关系,说明盐度对于DMSOp的生物合成有着重要影响。春季DMSOd与DMS线性相关,同时发现了DMSOd与温度间的相关关系,表明DMS的氧化是春季表层海水中DMSOd的主要来源,并且这一氧化过程与温度密切相关。(2)分别于2013年10-11月(秋季)、2014年5-6月(夏季)对中国东海海域内DMSO的时空分布特征与影响因素以及沉积物间隙水中DMSO的分布情况进行了研究。秋季东海表层海水中DMSOd和DMSOp的浓度分别为10.52(2.23-28.64)和8.99(1.18-20.49)nmol L-1；夏季浓度分别为17.51(2.31～ 35.13)和16.95(2.22.40.94)nmol L-1.Chl.a和DMSO浓度在夏季明显高于秋季,它们的季节变化规律相同。在水平分布上,由于受人为活动的干扰,近岸DMSOd和DMSOp浓度明显高于其在远海的浓度;DMSOd的分布除了受浮游植物生物量影响之外,DMS和DOC浓度也是其重要影响因素。沉积物间隙水中DMSOd浓度明显高于底层海水,说明沉积物间隙水是海水中DMSOd的重要来源。垂直分布研究也表明,DMSOd在底层海水中浓度较高。由于秋季海水垂直混合比较剧烈,DMSOd和DMSOp的垂直分布较为均匀。夏季东海表层海水中DMSOp/Chl-a比值明显高于秋季,这与夏季较高的细胞丰度和较大比例的DMSO高产藻种有关。另外,DMSOp和Chl-a粒径分布研究表明,秋季表层海水中较大微型浮游植物(5-20μm)是DMSOp和Chl-a的主要贡献者。相关性分析结果显示,秋季DMSOd与DMS浓度显著相关,DMSOd和DMSOp浓度间也表现出相关关系,这表明DMS氧化和细胞内DMSOp的释放共同影响海域内DMSOd的分布；夏季DMSOp/Chl-a与盐度线性相关,在秋季二者之间却并不存在任何相关关系,说明盐度对DMSOp生物合成的影响作用在夏季更加显著。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P734
【目录】：

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