黄河三角洲潮间带有机碳的地球化学研究
本研究于2012年5月、8月、11月和2013年3月采集黄河三角洲潮间带D1、D2、D3和D4断面及黄河下游沉积物表层样和柱状样,通过研究黄河三角洲潮间带有机碳的水平和垂直分布规律,利用稳定同位素δ13C和有机分子示踪相结合的方式,从分子水平上了解有机碳来源、迁移转化和埋藏过程,理解黄河口潮间带有机碳的生物地球化学行为。主要结论如下。 黄河三角洲潮间带表层沉积物有机碳含量的范围为0.06-0.40％,平均为0.19%,总体上呈现出由黄河口门附近中部潮间带向南北方向逐渐降低的空间分布规律及11月>8月>5月>3月的季节分布规律;垂向上有机碳含量为0.13-0.35%,平均为0.20%,从表层到底层无明显趋势;黄河下游有机碳含量较低,仅为0.08-0.16%,平均为0.13%,且河道中部含量最低。 黄河口潮间带表层沉积物δ13C值范围为-20.4‰至-24.3‰,黄河下游表层沉积物δ13C值范围为-25.1‰至-26.3‰,垂向上δ13C为-23.6‰至-24.6‰,均表现为陆源和海源的混合输入,且黄河下游受陆源影响较大;5月和8月陆源贡献大于海源,分别为51.6%和55.8%,11月和3月海源的贡献较大,分别为54.6%和62.1%。 黄河口潮间带沉积物中不同形态脂类物质检出脂肪酸分子36种,包括14种正构饱和脂肪酸、4种支链脂肪酸、11种单不饱和脂肪酸和7种多不饱和脂肪酸;检出中性脂分子3类22种,包括植醇、10种甾醇分子和11种脂肪醇分子。 黄河口潮间带表层沉积物总脂肪酸含量为13.46-98.56μg/g(dry),平均40.18μg/g(dry);其中游离态脂肪酸占据主要优势,约占总脂肪酸的28.4-86.7%,平均58.4%。总脂肪酸含量呈现3月>5月>11月>8月的季节分布规律,且与总有机碳分布无显著相关性;3月和8月脂肪酸含量由黄河口北部向南部潮间带逐渐降低,南部潮间带脂肪酸含量约为北部潮间带的50%。总脂肪酸含量从表层至底层先减少再增加而后缓慢减少直至稳定,为9.04-28.37μg/g(dry),平均17.66μg/g(dry);其中游离态脂肪酸占主要优势,约为37.7-59.3%,平均49.4%。黄河下游表层沉积物总脂肪酸含量为5.72-34.42μg/g(dry),平均17.19μg/g(dry)。其中皂化结合态脂肪酸比重略大,约为24.5-77.7%,平均46.9%。 黄河口潮间带表层沉积物中性脂含量范围为4.48-12.08μg/g(dry),平均6.82μg/g(dry),总体上呈现11月>3月>5月>8月的季节变化规律。其中游离态中性脂占据主要优势,约占总中性脂的73.8-96.7%,平均86.6%。总中性脂含量的垂直方向变化与脂肪酸一致,从表层至底层先增加再减少随后又缓慢增加直至稳定,为1.05-3.11μg/g(dry),平均2.25μg/g(dry);其中0-4cm层段,游离态中性脂所占比例较大,最高达4.32μg/g(dry);深层皂化结合态中性脂所占比例显著增加,最大值约占总中性脂的52.2%。黄河下游表层沉积物总中性脂含量为0.43-2.37μg/g(dry),平均1.20μg/g(dry);其中游离态中性脂占优势,约为总中性脂的14.8-57.7%,平均41.0%,皂化结合态中性脂次之,约为22.7-61.9%,平均37.4%。 黄河口潮间带区域脂肪酸的潜在来源依次为:微藻>细菌>陆生高等植物,游离态藻源脂肪酸所占比例为5.8-59.2%,平均35.6%,皂化结合态藻源脂肪酸所占比例为10.5-43.8%,平均22.2%,矿物结合态藻源脂肪酸所占比例为0-70.2%,平均16.1%;黄河下游区域则表现为:细菌>微藻>陆生高等植物,5月和8月,细菌源脂肪酸所占比例分别为46.8-67.2%和42.7-66.8%。由河向海方向,细菌来源的相对贡献先增加后减少。垂直方向上,60%以上游离态脂肪酸是多种来源的混合,随着深度增加来源的特征性降低;皂化结合态和矿物结合态脂肪酸则以细菌源为主,混合源次之。 黄河三角洲潮间带区域,沉积物粒径对有机碳的分布影响较大,说明水动力条件是影响该区域有机碳的重要因素;叶绿素对有机碳的分布影响较小,初级生产力对区域有机碳的贡献不显著。
黄河三角洲潮间带;沉积物;有机碳;地球化学
中国海洋大学
硕士
环境科学
邹立
2014
中文
P343.5;X142
71
2015-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）