海洋与湖沼
海洋與湖沼
해양여호소
OCEANOLOGIA ET LIMNOLOGIA SINICA
2009年
3期
249-260
,共12页
沉积物间隙水%硫酸根还原%甲烷厌氧氧化(AOM)%甲烷-硫酸根界面(SMI)
沉積物間隙水%硫痠根還原%甲烷厭氧氧化(AOM)%甲烷-硫痠根界麵(SMI)
침적물간극수%류산근환원%갑완염양양화(AOM)%갑완-류산근계면(SMI)
利用化学和稳定同位素化学等方法分析研究区沉积物间隙水甲烷和硫酸根、pH和∑CO2以及δ13C-CH4和δ13C-∑CO2的垂直剖面分布.结果显示,间隙水硫酸根浓度呈线性梯度减小,至沉积物甲烷-硫酸盐界面(sulfate-metlaane interface,SMI)附近,硫酸盐几乎全部消耗而甲烷浓度急剧增大:与此同时,间隙水pH和∑CO2在该深度位置明显升高.间隙水地球化学特征揭示了沉积物发生了AOM作用.在AOM过程中,由于12CH4氧化速率较13CH4快,故引起沉积物间隙水剩余甲烷的碳同位素偏重,而δ13C-∑CO2值变为极负.珠江口QA11-2、QA12-9、QA12-14和GS-1四个站位SMI对应深度分别为12cm、38cm、50cm和204cm,而南海BD-7站位由间隙水硫酸根剖面变化推算约为600cm.从珠江河口到南海沉积物,由于受陆源输入的减少,表层沉积物有机质含量呈降低趋势.有机质输入量及其活性的高低是制约了沉积物SMI分布深浅的关键因素,这是由于高含量的活性有机质一方面可加速间隙水硫酸根通过有机质再矿化分解作用途径消耗;另一方面可引起向上扩散进入AOM反应带的甲烷通量增大,使得通过AOM作用的硫酸根消耗通量相应增大,其结果造成沉积物SMI的上移.根据沉积物C/N比值以及13C剖面变化,推断AOM作用的可能发生机制是由于在沉积物表层再矿化作用过程中,因一部分活性有机质被大量消耗,导致进入沉积物硫酸根还原带底部的活性有机质数量相应减少,从而引起部分硫酸根转为与甲烷发生反应,并在微生物的作用下完成AOM过程.
利用化學和穩定同位素化學等方法分析研究區沉積物間隙水甲烷和硫痠根、pH和∑CO2以及δ13C-CH4和δ13C-∑CO2的垂直剖麵分佈.結果顯示,間隙水硫痠根濃度呈線性梯度減小,至沉積物甲烷-硫痠鹽界麵(sulfate-metlaane interface,SMI)附近,硫痠鹽幾乎全部消耗而甲烷濃度急劇增大:與此同時,間隙水pH和∑CO2在該深度位置明顯升高.間隙水地毬化學特徵揭示瞭沉積物髮生瞭AOM作用.在AOM過程中,由于12CH4氧化速率較13CH4快,故引起沉積物間隙水剩餘甲烷的碳同位素偏重,而δ13C-∑CO2值變為極負.珠江口QA11-2、QA12-9、QA12-14和GS-1四箇站位SMI對應深度分彆為12cm、38cm、50cm和204cm,而南海BD-7站位由間隙水硫痠根剖麵變化推算約為600cm.從珠江河口到南海沉積物,由于受陸源輸入的減少,錶層沉積物有機質含量呈降低趨勢.有機質輸入量及其活性的高低是製約瞭沉積物SMI分佈深淺的關鍵因素,這是由于高含量的活性有機質一方麵可加速間隙水硫痠根通過有機質再礦化分解作用途徑消耗;另一方麵可引起嚮上擴散進入AOM反應帶的甲烷通量增大,使得通過AOM作用的硫痠根消耗通量相應增大,其結果造成沉積物SMI的上移.根據沉積物C/N比值以及13C剖麵變化,推斷AOM作用的可能髮生機製是由于在沉積物錶層再礦化作用過程中,因一部分活性有機質被大量消耗,導緻進入沉積物硫痠根還原帶底部的活性有機質數量相應減少,從而引起部分硫痠根轉為與甲烷髮生反應,併在微生物的作用下完成AOM過程.
이용화학화은정동위소화학등방법분석연구구침적물간극수갑완화류산근、pH화∑CO2이급δ13C-CH4화δ13C-∑CO2적수직부면분포.결과현시,간극수류산근농도정선성제도감소,지침적물갑완-류산염계면(sulfate-metlaane interface,SMI)부근,류산염궤호전부소모이갑완농도급극증대:여차동시,간극수pH화∑CO2재해심도위치명현승고.간극수지구화학특정게시료침적물발생료AOM작용.재AOM과정중,유우12CH4양화속솔교13CH4쾌,고인기침적물간극수잉여갑완적탄동위소편중,이δ13C-∑CO2치변위겁부.주강구QA11-2、QA12-9、QA12-14화GS-1사개참위SMI대응심도분별위12cm、38cm、50cm화204cm,이남해BD-7참위유간극수류산근부면변화추산약위600cm.종주강하구도남해침적물,유우수륙원수입적감소,표층침적물유궤질함량정강저추세.유궤질수입량급기활성적고저시제약료침적물SMI분포심천적관건인소,저시유우고함량적활성유궤질일방면가가속간극수류산근통과유궤질재광화분해작용도경소모;령일방면가인기향상확산진입AOM반응대적갑완통량증대,사득통과AOM작용적류산근소모통량상응증대,기결과조성침적물SMI적상이.근거침적물C/N비치이급13C부면변화,추단AOM작용적가능발생궤제시유우재침적물표층재광화작용과정중,인일부분활성유궤질피대량소모,도치진입침적물류산근환원대저부적활성유궤질수량상응감소,종이인기부분류산근전위여갑완발생반응,병재미생물적작용하완성AOM과정.
