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黄河三角洲潮间带区域脂类有机碳的来源和埋藏特征

作　者: 杜天君
导　师: 邹立
学　校: 中国海洋大学
专　业: 环境科学
关键词: 黄河三角洲潮间带沉积物有机碳脂类分子
分类号: P736.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 52次
引　用: 2次
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内容摘要

本文应用脂肪酸和中性脂分子为示踪物,于2008年7月采集黄河三角洲南部潮间带区域表层和柱状沉积物,研究有机碳和不同形态脂类物质的组成和分布规律,认识潮间带有机碳的来源,阐述潮间带有机碳的迁移、降解和埋藏过程。主要结果如下:黄河三角洲潮间带沉积物表层有机碳含量在0.10%-0.82 %之间,平均值为0.13 %。整体看来,潮间带中部有机碳含量较高,向岸和向海方向降低。黄河三角洲潮间带区域柱状样有机碳含量为0.10%-0.82 %,平均值为0.22 %,呈现由表层向底层显著降低的变化规律。黄河三角洲潮间带有机碳处于中国主要河口和近岸沉积物有机碳的低水平。研究区域表层沉积物样品中总脂肪酸含量在9.60-51.81μg/（g干重）范围变化,平均值为25.45μg/（g干重）。由北至南呈现中部高,向南和向北降低的分布规律,同时北部和中部潮间带总脂肪酸含量由近岸至离岸逐渐升高,南部潮间带则逐渐降低。游离态脂肪酸是区域脂肪酸的主要形式,占总脂肪酸的53.52-97.37 %,结合态脂肪酸相对含量较低,占总脂肪酸含量的2.63-46.48 %。游离态脂肪酸在研究区域南部受广利河影响,呈现近河口处相对含量极高,之后为极低值,再向外海方向逐渐升高;中部游离态脂肪酸相对含量较低,并且由岸向海方向逐渐降低;北部也呈现降低趋势,受河流影响较小。结合态脂肪酸呈现中部高,向南向北降低的趋势,由近岸至离岸则呈现逐渐升高的趋势。本研究将沉积物脂类化合物分为游离态和结合态两种形式,共检出脂肪酸分子35种,包括13种正构饱和脂肪酸（碳链长度为11-24个碳）,8种支链脂肪酸（i-15:0、i-16:0和i-17:0）,8种单不饱和脂肪酸（比如16:1、18:1n9和18:1n7等）,6种多不饱和脂肪酸（C20:5、C20:4和C22:6等）。研究区域共检出3类14种中性脂类化合物,包括植醇（phytol）,4种脂肪醇分子包括16-ROH、17-ROH、18-ROH和20-ROH,9种甾醇分子包括26△^5,22 （24- nor-cholesta-5,22E-Dien-3β-ol）、26△⁵、cholesla-5,22e-dien-3β-ol、27△⁵ （Cholest-5- En-3β-ol）、27Δ⁰（5β-cholestan-3β-ol）、28△^5,22 （24-Methylcholest-5,22-En-3β-ol）、28△⁵（24-Methylcholest-5-En-3β-ol）、29△^5,22（24-Ethylcholesta-5,22-Dien-3β-ol）和29△⁵（24-Ethylcholest-5-En-3β-ol）。游离态和结合态中性脂分子组成相似。黄河三角洲潮间带区域沉积物中总脂肪酸在垂直方向上随着埋藏深度总体呈现出不规则降低的趋势,其含量范围为5.38-31.02μg/（g干重）,平均值为18.51μg/（g干重）。游离态脂肪酸和结合态脂肪酸的垂直分布规律明显不同。游离态脂肪酸随深度的增加整体呈现降低的趋势,最大值出现在表层;结合态总脂肪酸含量则随深度的增加浓度呈现缓慢增加的趋势。表明随着深度的增加游离态脂肪酸向结合态脂肪酸转化程度加深,并且游离态脂肪酸转化速率大于其自身降解的速率。研究区域表层沉积物样品中总中性脂含量在2.46-21.76μg/（g干重）范围变化,平均值为8.68μg/（g干重）。由北至南呈现中部低,向南和向北升高的分布规律,同时北部和中部潮间带总中性脂含量由近岸至离岸逐渐升高,南部潮间带则逐渐降低。游离态中性脂是区域中性脂的主要形式,占67.70-95.66 %,游离态与结合态中性脂的相对变化较为接近。研究区域游离态/结合态中性脂比值整体呈现中间高,向岸和向海方向降低的分布规律,由南向北逐渐增大。黄河三角洲潮间带区域沉积物中总中性脂在垂直方向上随着埋藏深度总体呈现出不规则增加趋势。其含量范围为2.44-7.11μg/（g干重）,平均值为4.42μg/（g干重）。游离态中性脂占总中性脂的百分含量随埋藏深度不断减少,由表层的88.46 %降到底层的51.70 %;结合态中性脂则不断增加,由表层的11.54 %升高到底层48.30 %。研究区域脂类物质来自陆源高等植物、微藻类和细菌类。表层沉积物中不同源游离态脂类物质占游离态总脂的含量为:细菌源22.88 %,藻源22.32 %,陆源1.02 %,对有机碳的相对贡献顺序依次为细菌源>藻源>陆源;不同源结合态脂类物质占结合态总脂的含量为:细菌源16.05 %,藻源19.09 %,陆源1.37 %,因此其对有机碳的相对贡献顺序依次为藻源>细菌源>陆源。说明研究区域有机碳主要来源于原位的初级生产力及海洋自生源物质,除此以外,还受陆源物质输入的影响。研究区域不同来源的脂类有机物的埋藏和降解规律为:游离态和结合态细菌源脂肪酸随埋藏深度的增加,由表层到底层均呈现不规律的波动减少趋势。游离态细菌源脂肪酸在表层0-1 cm快速降解后,与结合态细菌源脂肪酸含量相当并趋于稳定,表明研究区域的再生产能力较强。游离态和结合态藻源脂类物质具有相似的分布趋势,从表层至底层呈现较不明显的减少趋势。在细菌的作用下,甾醇、植醇和脂肪醇分别指征的藻类物质经历着不同的降解途径,表现出不同的分布规律。陆源脂肪酸随着埋藏深度保持在低含量的稳定状态,到达潮间带时已经经过降解过程,余留的陆源脂肪酸性质相对稳定,在底层存在较高的陆源输入。

黄河三角洲潮间带区域脂类有机碳的来源和埋藏特征

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