海洋碳迁移转化与主要化学驱动因子的相互关系

分析了化学驱动因子对海洋碳迁移转化过程的影响.海洋碳迁移转化与各种化学驱动因子参与的生物地球化学过程密切相关.营养盐水平、pH、溶解氧浓度（DO）、氧化还原电位（Eh）、SO₄^2-及硫电位（Es）等主要化学驱动因子的消长导致了海洋化学环境的变化,进而对海洋碳的迁移转化产生影响.在营养盐的供给和生物吸收情况良好的海域,CO₂由于光合作用,并通过沉降有机物的氧化,不断被转移到海水深层,使得海水中的CO₂分压（P_CO2）降低,CO₂的海-气交换量和有机碳输出通量增大,从使该海域表现为CO₂的汇.由于CO₂的溶解与吸收以及有机物的降解造成了海洋环境的日益酸化,引起了海水中碳酸盐溶解度增大;沉积物中酸碱环境的变化也与有机物的矿化以及碳酸盐的溶解、沉淀过程密切相关.此外,DO、Eh、SO₄^2-及Es的变化与水体中有机碳的矿化分解过程和碳在沉积层中沉积埋葬过程相耦合.在水体中,高DO、高Eh利于有机碳向无机碳转化;而在DO和Eh较低的沉积环境中,高SO₄^2-不利于有机碳的埋葬与保存.     

中国近海生物固碳强度与潜力

通过现场调查和数据分析,首次探讨了中国近海浮游植物的固碳强度与潜力以及近海人工养殖大型藻类的固碳能力.结果表明,渤、黄、东海的浮游植物固碳强度约为2.22亿t a-1,固碳量的季节变化从大到小的顺序依次为春季、夏季、秋季、冬季,其中春夏季的固碳量占全年的65.3%.南黄海1999～2005年10～11月间浮游植物固碳强度有较大的年际变化,10～11月份7a间其浮游植物最低固碳量为3.54万t d-1,最高为16.58万t d-1,平均为10.50万t d-1,没有明显的年际变化趋势,磷对浮游植物固碳强度的影响最为明显,次之的影响因素是Chl a和亚硝氮 (NO2-N)的含量.南海的固碳能力约为渤黄东海的2倍,为4.16亿t a-1,其季节变化和渤黄东海不同,南海浮游植物在冬季的固碳能力最强,在夏季最弱.整个中国近海浮游植物年固碳量达6.38亿t,可占全球近海区域浮游植物年固碳量的5.77%.实际外海龙须菜的养殖发现,龙须菜每年固定的碳为8.18 t,养殖密度与方式对其产量和固碳量影响巨大.近几年,我国大型经济藻类养殖产量每年在120～150万t左右,换算为固碳量为36～45万t,平均每年40万t,如果海藻养殖产量每年增加5%,到2010年,我国大型经济藻类养殖的固碳量可达57万t a-1,海藻养殖是海洋增加碳汇有多重价值的重要措施.     

重金属（铜、镉、锌和铅）对海水无机碳体系影响的模拟研究

通过室内模拟实验,研究了孔石莼和重金属(铜、镉、锌和铅)共同作用下,海水无机碳体系及碳源汇格局的变化.结果表明,t=7d时,无机碳体系各参数的变化幅度(Δ)与重金属种类和浓度有关.与对照相比,低浓度(<1μmol · L-1)的重金属添加组中,DIC、HCO-3 和PCO2的下降幅度都很明显(P<0.01* *).当铜、镉浓度大于"转折浓度"后, DIC、HCO-3和Pco2 均要大于初始值,其增幅随着重金属浓度的增加而增大.对于锌和铅,二者浓度高达50μmol · L-1时,水体中无机碳各参数与初始值相比仍呈现下降趋势.此外,当重金属浓度和种类不同时,水体中的碳源汇格局亦做不同的变化.当铜和镉浓度小于转折浓度时,水体表现为大气CO2的汇;而当铜和镉超出转折浓度时,水体会由大气CO2的汇过渡到源,并且当水体成为CO2的源后,其CO2的释放量是随着铜、镉浓度的增加而增大.在本实验设计的各浓度锌、铅添加组水体始终表现为碳汇,但当锌、铅浓度分别高于15μmol · L-1和20μmol · L-1时,其碳汇强度开始小于对照组(P<0.05*).     

微流控芯片在水环境污染分析中的应用

近年来,一种新型技术——微流控芯片技术因其分析速度快、消耗低、体积小、操作简单等特点而备受世界各国的广泛重视.该技术以微通道网络为基本特征,以微机电系统(MEMS)工艺为技术依托,将整个实验室的功能集成在微小芯片上,即构成所谓“芯片实验室”.本文从该技术的基本情况出发,介绍了微流控芯片的发展,并从仪器小型化、系统集成化、不同的芯片材料以及多种检测技术等方面,着重讨论了其在水环境污染分析方面的实际应用和发展前景,指出了它当前所面临的一些问题.随着微流控芯片的不断发展,高速多通道检测装置、低成本设备以及集成了多种方法的高通用性微流控检测芯片,都将成为未来研究的热点.