海洋所淺海表層沈積物再懸浮對顆粒物沈降影響甄別研究獲突破

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時間:2019-06-04  來源:海洋生態與環境科學重點實驗室文本大小:【 |  | 】  【打印

  最近,海洋所宋金明、袁華茂課題組通過沈積物捕捉器采集膠州灣沈降顆粒物,揭示了再懸浮顆粒物占總沈降顆粒物的比例並識別出影響再懸浮的環境因子,校准了顆粒態生源指標的沈降通量和甄別出再懸浮條件下生源要素的內部循環機制,對闡明海洋生物地球化學過程對氣候和海洋生態環境的變化的響應具有重要的科學意義,研究成果分別發表在Chemosphere, Marine Pollution Bulletin, Journal of Marine Systems等學術期刊。 

  膠州灣水動力環境較爲紊亂,沈降顆粒物中表層沈積物再懸浮比例超過90%。受水動力影響,膠州灣可通過水平遷移選擇性地將化學組分已經改變的細顆粒物質再次注入水體,進一步改變顆粒物的化學組成並應向水體化學物質的選緩和供給。多種生源要素指標受再懸浮作用的影響,其顆粒物的濃度顯著高于沈積物,利用再懸浮比例進行有機質沈降通量的校正之後,初次沈降通量比實測沈降通量小兩個數量級。在秋季、冬季低初級生産條件下産生的新鮮生源顆粒在海底的保存率較低,最大僅爲28.3%,新形成的生源顆粒在最終形成沈積物之前,經曆了5-12個甚至更高強度的再懸浮循環。有機質礦化所釋放的磷大多以自生碳酸鹽氟磷灰石形式沈澱,表層沈積物的有效態磷所占份額比顆粒物低,即來源于表層沈積物的再懸浮顆粒物中磷的生物有效性會顯著降低。 

  沈降顆粒物是近岸環境中重要的痕量元素“彙”,一是有機質-Fe的聚合體對水體痕量元素具有很強的清除能力,二是沈降的生源顆粒中痕量元素比主量元素更易被再礦化,強烈的再懸浮作用加速了顆粒物物質的循環,生源顆粒的降解對痕量元素的淨釋放和Fe/Mn氧化物結合相的清除作用明顯。對膠州灣表層沈積物再懸浮以及沈降顆粒物的系統研究,對诠釋強人爲活動影響下淺海的生態環境變化機制以及資源環境的可持續利用意義重大。 

  該研究得到了國家973课题、国家基金与山东省联合基金以及青岛海洋试点国家实验室项目资助。刘瑾博士为第一作者,宋金明研究員为通讯作者。 

近海強烈再懸浮下鐵與其他化學組分的遷移

 

膠州灣沈降顆粒通量校正

 

膠州灣沈降顆粒物與表層沈積物不同形態痕量元素組成差異比較 

 

  論文列表: 

  [1]. Liu, J., Song, J., Yuan H., Li X., Li N., Duan L. (2019). Trace metal comparative analysis of sinking particles and sediments from a coastal environment of the Jiaozhou Bay, North China: Influence from sediment resuspension. Chemosphere 232:315-326 

  [2]. Liu, J., Song, J., Yuan H., Li X., Li N., Duan L. (2019). Rare earth element and yttrium geochemistry in sinking particles and sediments of the Jiaozhou Bay, North China: Potential proxy assessment for sediment resuspension. Marine Pollution Bulletin, 144: 79-91 

  [3]. Liu, J., Song, J., Yuan H., Li X., Li N., Duan L. (2019). Biogenic matter characteristics, deposition flux correction and internal phosphorus transformation in Jiaozhou Bay, North China. Journal of Marine Systems, 196: 1-13 

   

    

 

 

 
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