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文檔簡介
1、錳是海洋中的痕量元素,主要來源于河流、大氣沉降和沉積物的礦化溶出等。海洋中的Mn不僅常被用來研究不同來源的物質(zhì)輸送及水團混合的影響,而且它作為生物體所必需的微量營養(yǎng)元素之一,是細胞代謝過程(例如固氮過程、硝酸鹽同化及光合作用)中酶促反應(yīng)的輔助因子,又可通過生物代謝、死亡沉降等物理或化學(xué)過程重新釋放進入海洋,影響著全球碳、氮及其他微量元素的生物地球化學(xué)循環(huán)。因此,海洋中錳的生物地球化學(xué)研究引起了科學(xué)家們越來越多的關(guān)注。桑溝灣是面向黃海的半
2、封閉型海灣,也是我國北方重要的養(yǎng)殖基地,是研究錳的生物地球化學(xué)循環(huán)的良好場所,其來源、通量及養(yǎng)殖生物活動影響的研究對豐富錳的生物地球化學(xué)研究具有十分重要的科學(xué)意義。
本文在實驗室復(fù)現(xiàn)了兩步提取法測定沉積物中的錳及紫外消解法測定有機結(jié)合態(tài)錳(DOMn)的方法。利用兩步提取法對國家標準物質(zhì)水系沉積物(GSD-9)中醋酸提取態(tài)錳(HAc-Mn)和總錳(TMns)進行平行測定,精密度分別為3.0%和4.3%,與給定TMns的推薦值不存
3、在顯著性差異(P=0.95,n=7),回收率為99.9%;紫外消解法測定DOMn的實驗條件:紫外燈波長254 nm,pH=2,10 mL體系加入H2O2(30%)25μL,連續(xù)照射2h,利用該方法對EDTA-Mn溶液進行平行測定,精密度好于5.0%,其回收率為93.5%~95.2%。
利用復(fù)現(xiàn)方法和實驗室現(xiàn)有的催化動力學(xué)分光光度法(高碘酸鈉-隱形孔雀綠體系)對2011年和2013年春、夏、秋、冬四個季節(jié)總計8個航次桑溝灣養(yǎng)殖海
4、區(qū)水體中溶解態(tài)無機錳(DIMn)及表層沉積物中的錳和2013年4個航次水體中DOMn進行了測定。結(jié)果表明,桑溝灣2011-2012年春、夏、秋、冬4個季節(jié)DIMn的濃度范圍分別為12.5~579.3、19.1~182.9、8.9~49.4和5.4~56.0nmol/L,呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化(t檢驗,p<0.05,n=19),春季最高,夏季次之,秋、冬季較低,全年平均值為(63.4±71.8)nmol/L。桑溝灣2013-2014年春、夏
5、、秋、冬4個季節(jié)的DIMn的濃度范圍分別為10.7~163.1、8.6~208.3、7.8~42.9和3.2~38.9 nmol/L,呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化(t檢驗,p<0.05,n=19),春季最高,夏季次之,秋、冬季較低,全年平均值為(36.0±22.2)nmol/L。桑溝灣DIMn的分布規(guī)律基本類似,均呈現(xiàn)出河口區(qū)濃度較高,自近岸到外海逐漸降低的趨勢。除了2011年春季DIMn的濃度異常高之外,其他季節(jié)不存在顯著的年際間差異(t檢驗
6、,p<0.05,n=19)。在4月份,桑溝灣DIMn的周日變化與潮汐呈現(xiàn)出較好的負相關(guān)關(guān)系。與相鄰的愛蓮灣和俚島灣相比,桑溝灣DIMn的濃度在春、夏季較高,秋、冬季沒有顯著的差異(t檢驗,p<0.10,n=19)。桑溝灣2013-2014年春、夏、秋、冬4個季節(jié)DOMn的濃度范圍分別為2.0~24.2、1.5~73.8、0.2~8.8和1.3~15.3 nmol/L,呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化(t檢驗,p<0.05,n=19),春、夏季高于秋
7、、冬季,全年平均值(9.0±4.9)nmol/L。分布大致呈現(xiàn)近岸高于外海的趨勢。2013-2014年4個航次的總?cè)芙鈶B(tài)錳(TDMn)的濃度范圍分別為16.6~177.0、11.7~276.0、9.0~44.4和4.5~50.7nmol/L,呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化(t檢驗,p<0.05,n=19),春、夏季高于秋、冬季,全年平均值(45.1±25.5)nmol/L。分布從近岸到外海逐漸降低,春、夏季梯度變化更顯著。
桑溝灣201
8、1-2012年春、夏、秋、冬4個季節(jié)表層沉積物中TMns的含量范圍分別為363~1507、392~1742、474~760和487~801mg/kg,呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化(t檢驗,p<0.05,n=8),春、夏季高于秋、冬季,全年平均值(754±158)mg/kg。桑溝灣2013年4月、10月和2014年1月三個航次表層沉積物中TMns的含量范圍分別為527~1178、326~866和530~739mg/kg,春季高于秋、冬季(t檢驗,
9、p<0.05,n=8),全年平均值(710±149)mg/kg。表層沉積物中TMns的含量不存在顯著的年際間差異(t檢驗,p<0.05,n=8)。桑溝灣2011-2012年4個航次表層沉積物中HAc-Mn的含量范圍分別為297~1129、177~1108、238~450和219~552mg/kg,呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化(t檢驗,p<0.05,n=8),春、夏季高于秋、冬季,全年平均值(417±97)mg/kg。桑溝灣2013年4月、10月
10、和2014年1月三個航次表層沉積物中HAc-Mn的含量范圍分別為226~591、153~457和213~349 mg/kg,春季高于秋、冬季(t檢驗,p<0.05,n=8),全年平均值(377±115)mg/kg。表層沉積物中HAc-Mn的含量不存在年際間的差異(t檢驗,p<0.05,n=8)。桑溝灣表層沉積物中錳含量的季節(jié)性變化與灣內(nèi)養(yǎng)殖生物的養(yǎng)殖周期及灣口水動力有密切的關(guān)系。
桑溝灣海域DIMn的主要來源包括河流和地下水的
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