中国近海各海域丙烯酸的分布及其影响因素的研究

发布时间：2017-03-27 11:04

  本文关键词：中国近海各海域丙烯酸的分布及其影响因素的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文分别于2012-2013年对中国近海各海域进行了丙烯酸(acrylic acid, AA)的分布研究,并对丙烯酸与相关物质β-二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)和二甲基硫(DMS)的关系进行了分析,各水文参数及叶绿素(Chl-a)与丙烯酸之间的相关性,并探讨了各环境因素对丙烯酸分布的影响。主要结果如下：(1)关于采样和保存方法的研究：为了优化丙烯酸的取样与保存方法,本实验初步研究了大体积过滤对丙烯酸样品浓度的影响,发现随过滤体积的增大,丙烯酸浓度会增大,因此样品采集应采用小体积过滤方法。另外,冷冻冷藏样品保存对比实验结果表明,冷冻会使样品丙烯酸浓度增加,因此样品应采用冷藏保存。(2)夏季对黄东海和南海的研究：于2013年7月对黄东海海域进行了调查,获得了丙烯酸浓度的空间分布并分析了各水文参数及Chl-a对丙烯酸分布的影响。表层丙烯酸的浓度范围为5.8-712.9 (154.8) nmol L-1,且呈近岸高远海低的特点分布,由于受到南黄海冷水团的影响,南黄海的中部为丙烯酸和Chl-a的低值区。AA/Chl-a的比率范围为0.002-1.30(0.21) mol g-1,由于受到浮游植物群落结构差异的影响该比率表现出很大的空间差异性,且与温度呈正相关性。表层海水中丙烯酸与DMSPd之间存在显著的正相关性。于2013年7月调查了南海海域丙烯酸的浓度分布并分析了各参数对丙烯酸的影响。表层海水中,丙烯酸的浓度范围为0-60.0 (15.6) nmol L-1,丙烯酸的高值区大多出现在纬度较高的海域,与之前关于DMS的研究结果相一致,海洋中的DMS浓度随纬度而变化,高纬度的浓度较高而赤道地区的浓度较低。表层海水丙烯酸与DMS成正相关性,而与DMSPt及DMSPd却呈负相关性。对比南海四个垂直站位的分布图可以得到丙烯酸与Chl-a浓度的分布模式相类似,受透光层光照的限制,浓度最高值大都分布在上部水层中。(3)秋季对黄渤海和东海的研究：于2013年11月份对黄渤海的DMSP, DMS和丙烯酸进行了生物地球化学调查。表层DMSPt, DMSPd, DMS及丙烯酸的平均浓度分别为30.71 (1.07-122.50),6.60 (0.85-35.67),1.48 (0.53-5.32),42.2 (13.8-352.8) nmol L-1。DMSPd和丙烯酸的浓度与Chl-a的含量呈正相关,表明在研究海域,浮游植物生物量对控制DMSPd和丙烯酸的分布有重要的作用。此外,DMS和丙烯酸均与DMSPd的浓度之间存在显著的正相关性。表层海水中AA/(DMSP+AA)和DMS/AA的变化范围分别为37.46%-98.58%(80.64%),0.36%-29.71%(7.62%)。DMSP, DMS和丙烯酸垂直分布的共同特点为,虽然每个站位最大浓度出现的深度不同,但是总体来说,较高浓度大都出现在靠近表层的水域。复杂的水文条件和陆地径流会影响DMSP, DMS及丙烯酸的空间分布。DMSPd的降解速率及DMS和丙烯酸的产生速率随海洋环境的变化而有所不同。分别于2012年10月和2013年10月对东海的丙烯酸浓度分布进行了调查。结果表明,2012年表层丙烯酸的浓度范围为1-525 (117) nmol L-1,沿岸水域的丙烯酸浓度明显比开放水域高,除了受陆源输入影响外,还因为这两个海区正处在闽浙沿岸较强的上升流中心。AA/Chl-a的比率由南向北逐渐减小,线性分析表明AA/Chl-a与温度存在正相关。丙烯酸与DMS是呈负相关的。四个断面分布体现了由北向南依次受到了长江冲淡水,黑潮水和台湾暖流的影响后丙烯酸的浓度分布特点。2013年表层丙烯酸的浓度范围为16.0-258.6 (83.3) nmol L-1,沿岸水域的浓度明显高于外海。在调查海域的东北部AA/Chl-a呈现由北向南,由近岸到远岸增大的趋势,东海西南部则由近岸向远岸逐渐增大。对丙烯酸和温度,盐度,Chl-a浓度分别进行线性回归分析,并未发现显著相关性。(4)对胶州湾内外海水中DMSP的降解进行了春夏两个季节研究：对比湾外两个季节DMSP的降解速率常数及DMS和丙烯酸的产生常数,夏季三者的速率常数均高于春季的。同理对湾内两季节进行对比,发现夏季DMSP的降解速率和DMS的产生速率均高于春季,而丙烯酸的产生速率低于春季,可能是因为夏季丙烯酸的降解速率也较快。并讨论了温度、酸度及粒度对DMSPd,DMS与丙烯酸生物生产和转化过程的影响,结果表明,升高温度有助于DMSPd的降解及DMS和丙烯酸的产生；酸化和碱化海水均会促进DMSP的降解,而碱化促进作用更明显；过滤粒径越大,DMSPd浓度的下降趋势越大。
【关键词】：丙烯酸(AA) β-甲基巯基丙酸内盐(DMSP) 二甲基硫(DMS) 海洋生物地球化学
【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】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 0. 前言12-14
• 1. 文献综述14-22
• 1.1 海洋中DMS及丙烯酸的前体-DMSP14-16
• 1.1.1 DMSP是微生物的主要硫源和碳源14-15
• 1.1.2 DMSP的两种降解途径15-16
• 1.2 海洋中的DMS的研究16-18
• 1.2.1 海水中DMS的生产与去除过程16-17
• 1.2.2 DMS的研究近况17-18
• 1.3 海洋中丙烯酸的研究18-20
• 1.3.1 海洋中丙烯酸的来源、去除及分布特征18-19
• 1.3.2 丙烯酸在海洋生态系统中的作用19-20
• 1.4 本论文的立题依据及研究目标20-22
• 1.4.1 立题依据20
• 1.4.2 研究目标20-22
• 2. 海水中丙烯酸样品的采集与保存方法的研究22-24
• 2.1 丙烯酸的小体积采样方法研究22
• 2.2 丙烯酸样品的保存方法研究22-23
• 2.3 本章小结23-24
• 3. 夏季黄东海和南海丙烯酸的浓度分布及其影响因素的研究24-39
• 3.1 调查海域24
• 3.2 样品的采集24-25
• 3.3 样品的分析25
• 3.4 结果与讨论25-38
• 3.4.1 黄东海丙烯酸的水平分布特征25-29
• 3.4.2 黄东海丙烯酸的垂直分布特征29-30
• 3.4.3 南海丙烯酸的水平分布特征30-33
• 3.4.4 南海丙烯酸的垂直分布特征33-37
• 3.4.5 夏季黄东海和南海海域丙烯酸的浓度对比37-38
• 3.5 本章小结38-39
• 4. 秋季黄渤海DMSP,DMS,丙烯酸及东海丙烯酸的浓度分布及影响因素研究39-79
• 4.1 调查海域39
• 4.2 样品的采集39-40
• 4.3 样品的分析40-41
• 4.4 DMSPd的降解实验方案41
• 4.5 结果与讨论41-77
• 4.5.1 秋季黄渤海DMSP,DMS,丙烯酸的水平分布特征41-48
• 4.5.2 秋季黄渤海DMS,DMSP和丙烯酸的垂直分布特征48-55
• 4.5.3 秋季黄渤海I5站位DMS,DMSP,丙烯酸,Chl-a的周日变化55-56
• 4.5.4 秋季黄渤海DMSPd的降解研究56-58
• 4.5.5 秋季黄渤海DMS的海气通量58
• 4.5.6 2012年秋季东海丙烯酸的水平分布特征58-63
• 4.5.7 2012年秋季东海丙烯酸的垂直分布特征63-68
• 4.5.8 2012年秋季东海丙烯酸的周日变化68
• 4.5.9 2013年秋季东海丙烯酸的水平分布特征68-73
• 4.5.10 2013年秋季东海丙烯酸的垂直分布特征73-75
• 4.5.11 2013年秋季东海丙烯酸的周日变化75-76
• 4.5.12 秋季黄渤海与东海及其他季节(年份)黄渤海海域丙烯酸含量的对比76-77
• 4.6 本章小结77-79
• 5. 海水中DMSP的降解过程研究79-89
• 5.1 胶州湾湾内及湾外DMSP的降解79-83
• 5.1.1 春季胶州湾湾内及湾外DMSP的降解79-81
• 5.1.2 夏季胶州湾湾内及湾外DMSP的降解81-82
• 5.1.3 春夏两季胶州湾DMSP降解对比82-83
• 5.2 DMSP降解条件研究83-88
• 5.2.1 不同温度条件下DMSP的降解83-86
• 5.2.2 不同pH条件下DMSP的降解86-87
• 5.2.3 不同过滤孔径条件下DMSP的降解87-88
• 5.3 本章小结88-89
• 6. 结论89-91
• 参考文献91-105
• 致谢105-106
• 硕士期间主要学术成果106

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 韦钦胜;傅明珠;李艳;王保栋;于志刚;;南黄海冷水团海域溶解氧和叶绿素最大现象值及营养盐累积的季节演变[J];海洋学报(中文版);2013年04期

2 刘春颖;王莉莉;杨桂朋;陈岩;李培峰;;海水中丙烯酸的高效液相色谱法建立及应用[J];海洋学报(中文版);2013年01期

3 经志友;齐义泉;华祖林;;闽浙沿岸上升流及其季节变化的数值研究[J];河海大学学报(自然科学版);2007年04期

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5 王艳,齐雨藻,沈萍萍,李韶山,吕颂辉;温度和盐度对球形棕囊藻细胞DMSP产量的影响[J];水生生物学报;2003年04期

6 李荣凤,王文质,黄企洲;南海夏季海流的数值模拟[J];大气科学;1994年03期

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本文编号：270292