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黄、东海及胶州湾秋季浮游植物部分主要成分和金属元素组成的研究

作　者: 岳金萍
导　师: 李铁
学　校: 中国海洋大学
专　业: 海洋化学
关键词: 浮游植物生源组分金属元素黄、东海胶州湾
分类号: Q948
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

海洋是地球物质循环“源—汇”过程中的重要通道,海洋生物生产及其产物的迁移、转化等过程对海洋物质和元素的生物地球化学循环过程具有重要的作用。研究近岸海域浮游植物主要成分及相应形态的金属元素的含量与组成,对探讨海洋生物生产对海洋颗粒物与沉积物的贡献以及对金属元素迁移等具有重要的意义。本文选取胶州湾现场采集的浮游植物和实验室培养的藻类样品,应用连续提取法对其主要成分进行分离和测定,对碳酸盐和生源硅组分的提取条件进行了实验确认和优化。以1 mol/L的醋酸铵、30%的H2O2和2 mol/L的碳酸钠,选取合适的固液比和反应时间与温度,分步提取碳酸钙、有机物和生源硅,能够有效地分离和测定现场采集和实验室培养的浮游植物样品的主要成分,方法精密度较好,回收率为96%—101%,适于近岸海域浮游植物样品主要成分及部分金属元素赋存形态的分离测定与研究。2007年11月和2008年11月使用二重浮游生物网(内网为浮游动物网,外网为浮游植物网),在黄、东海和胶州湾现场采集了浮游植物样品,应用连续提取法分离和测定了黄、东海及胶州湾秋季网采浮游植物样品的主要成分含量,研究了网采浮游植物各生源成分的含量、分布特征及影响因素,探讨了浮游植物对海水悬浮颗粒物主要生源成分的贡献;测定了浮游植物不同生源形态中部分金属元素的含量,分析了金属元素的组成特征和主要的赋存形态,主要结果如下:黄、东海和胶州湾秋季网采浮游植物的主要生源成分以有机物为主,含量约在57-92%之间;其次为生源硅,碳酸钙含量最少。胶州湾浮游植物样品中生源硅含量高于黄、东海样品,碳酸钙含量低于黄、东海样品。黄、东海秋季单位体积水体中浮游植物生源硅、有机物浓度和及生源硅含量呈现为近岸海域较高而远海较低的趋势;有机物含量变化不显著,有一定的恒定性;生源碳酸钙含量较低,有东部及外海略为升高的现象。生源硅和碳酸钙的含量变化反映了黄、东海秋季浮游植物的种类近岸以硅藻为主,向东侧及外海有钙质生物量所占比例增加的现象。黄、东海和胶州湾秋季网采浮游植物的有机物与有机碳比值、碳氮比值都与Redfield组成类型非常接近。网采浮游植物的主要生源成分与表层悬浮颗粒物中相应的成分具有一致性特点,反映了浮游植物对海水中悬浮颗粒物生源组分的贡献和影响。黄、东海近岸海域与远海浮游植物在不同形态中金属元素的含量及合量有较大的差异。Pb与Sr在远海浮游植物中合量远高于近岸,Fe、Cu、Ba在远海浮游植物中合量也高于近岸海域浮游植物中的合量,而Zn、Ti及Al在远海海域浮游植物中的合量低于近岸海域浮游植物中的合量,Mn、V与Ni合量相差不大。黄、东海及胶州湾浮游植物金属元素赋存形态有以下的特征:Mn、Zn、Pb与Sr主要存在于碳酸盐结合态中;Fe、Al、Cu、Ti及Ba主要存在于有机态;Cr、Ni及V在两种形态中含量都较低,主要赋存形态的区域变化。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
前言  12-14
1 文献综述  14-25
  1.1 海洋浮游生物元素组成的国内外研究现状及动态  14-20
    1.1.1 海洋浮游生物元素组成的现场研究  15-18
    1.1.2 海洋浮游生物元素组成的室内培养实验  18-20
  1.2 海洋浮游生物元素组成的化学计量关系与组成特点  20-21
    1.2.1 海洋浮游生物元素组成的化学计量关系  20
    1.2.2 海洋浮游生物元素组成的特点  20-21
  1.3 中国近海浮游植物的一些基本研究  21-22
    1.3.1 与海洋浮游植物有关的生物学研究简况  21-22
    1.3.2 与海洋浮游植物有关的化学研究简况  22
  1.4 海洋浮游植物元素的测定方法  22-23
    1.4.1 浮游植物中有机碳、总氮的测定  22-23
    1.4.2 元素总量的测定  23
    1.4.3 元素分形态测定  23
  1.5 本论文研究的目的及内容  23-25
2 研究区域﹑材料和方法  25-31
  2.1 研究区域概况  25-28
    2.1.1 黄、东海的自然环境概况及浮游植物群落特征  25-26
    2.1.2 胶州湾自然环境概况及浮游植物群落特征  26-28
  2.2 材料与方法  28-31
    2.2.1 主要仪器与试剂  28-29
    2.2.2 样品的采集及预处理  29-30
    2.2.3 实验方法  30-31
3 浮游植物中主要成分的连续提取方法及测定  31-46
  3.1 实验方法  31-32
    3.1.1 实验步骤和提取条件  31
    3.1.2 测定及组分含量的确定  31-32
  3.2 浮游植物主要成分的提取条件  32-41
    3.2.1 浮游植物样品中碳酸钙的提取  32-34
    3.2.2 浮游植物样品中生源硅的提取  34-40
    3.2.3 浮游植物主要成分分步提取流程  40-41
  3.3 提取方法验证与应用  41-45
    3.3.1 浮游植物主要成分含量测定的检出限  41
    3.3.2 试样主要成分的含量测定  41-43
    3.3.3 提取效果  43
    3.3.4 有机物含量与元素分析结果的对比  43-44
    3.3.5 方法的可靠性  44-45
  3.4 小结  45-46
4 黄、东海及胶州湾网采浮游植物中主要成分的组成特征  46-70
  4.1 黄、东海网采浮游植物中主要成分的组成及分布特征  46-61
    4.1.1 黄、东海网采浮游植物中碳酸钙的浓度与含量的分布特征  49
    4.1.2 黄、东海网采浮游植物中生源硅的浓度与含量的分布特征  49-53
    4.1.3 黄、东海网采浮游植物有机物及有机碳的浓度与含量的分布特征  53-54
    4.1.4 黄、东海网采浮游植物中生源组分之间的相关关系  54-57
    4.1.5 黄、东海网采浮游植物与表层悬浮颗粒物中主要成分对比  57-61
  4.2 胶州湾网采浮游植物中主要成分的组成特征  61-68
    4.2.1 胶州湾网采浮游植物中碳酸钙及生源硅含量的分布特征  62-63
    4.2.2 胶州湾网采浮游植物中有机物及有机碳含量的分布特征  63-66
    4.2.3 胶州湾网采浮游植物生源组分之间的相关关系  66-68
  4.3 小结  68-70
5 黄、东海及胶州湾网采浮游植物金属元素的组成特征  70-81
  5.1 网采浮游植物金属元素各生源形态的含量与组成  70-72
    5.1.1 胶州湾网采浮游植物金属元素各生源形态含量与组成  70-71
    5.1.2 黄、东海网采浮游植物金属元素各生源形态的含量与组成  71-72
    5.1.3 两个研究区域的比较  72
  5.2 网采浮游植物金属元素生源形态合量  72-75
    5.2.1 胶州湾网采浮游植物金属元素生源形态合量  72-74
    5.2.2 黄、东海网采浮游植物元素生源形态合量  74-75
  5.3 网采浮游植物中金属元素的赋存形态特征  75-78
  5.4 黄、东海网采浮游植物中金属元素的区域特征  78-79
  5.5 小结  79-81
6 结论  81-83
参考文献  83-89
致谢  89-90
个人简历  90
学术论文  90

黄、东海及胶州湾秋季浮游植物部分主要成分和金属元素组成的研究

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