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九龙江河口表层水体及沉积物中甲烷的分布和环境控制因素研究
  • ISSN号:0250-3301
  • 期刊名称:《环境科学》
  • 时间:0
  • 分类:X142[环境科学与工程—环境科学]
  • 作者机构:[1]国家海洋局第三海洋研究所海洋与海岸地质环境开放实验室,厦门361005, [2]青岛海洋地质研究所国土资源部海洋油气资源和环境地质重点实验室,青岛266071, [3]山东省物化探勘查院,济南250013
  • 相关基金:国家海洋局第三海洋研究所基本科研业务费专项(海三科2009056); 福建省青年基金项目(2010J05095); 福建省海岸带调查项目(908-01-FJ-Ⅲ)
中文摘要:

利用静态顶空法在2009年7月测定了九龙江河口表层水体和沉积物孔隙水中甲烷浓度以及相关的环境参数,并对甲烷浓度分布特征和控制因素进行了相关的分析.结果显示56个河口表层水的甲烷浓度在10.7~456.7 nmol.L-1之间,饱和度远超过大气平衡甲烷浓度,由河口上端向中下端逐渐减小.4个站位(B1、B2、B3和B4站位)孔隙水中平均甲烷浓度(分别为2 212、447、28和5μmol.L-1)从河口上端向下端快速减小,与水体甲烷浓度水平变化趋势基本一致.B1~B4站位孔隙水中硫酸盐的浓度依次增大,其平均值分别为0.13、0.64、5.3和16.3 mmol.L-1.九龙江河口表层水和孔隙水中甲烷浓度变化趋势,表明河口上端沉积物中产甲烷菌降解有机质产生甲烷,并以扩散的形式通过沉积物-水界面进入上部水体,导致河口上端甲烷浓度增加;而在河口下端海相区随着孔隙水中硫酸盐浓度增加,沉积物中产甲烷过程逐渐受到硫酸盐还原过程的抑制,河口下端孔隙水和表层水甲烷浓度相应降低.B2和B3站位孔隙水中甲烷浓度随着深度增加分别由43和10μmol.L-1增加至1 051和57μmol.L-1,结合总有机碳(TOC)和硫酸盐在沉积柱剖面上的变化趋势,表明大量甲烷在沉积物硫酸盐-甲烷过渡带中被厌氧氧化,这进一步抑制了沉积物中甲烷的释放强度.九龙江河口沉积物中甲烷的产生过程除有机质以外还受到孔隙水中硫酸盐浓度的控制,而水体甲烷主要来源于河口上端盐度相对较低且富有机质的红树林潮间带湿地的释放.

英文摘要:

Distribution of methane in surface water and sediment of Jiulongjiang Estuary was investigated during July,2009 through head-space method.The concentration of methane varies from 10.7 to 456.7 nmol·L-1 in the surface water at 56 sampled stations,and supersaturates relative to equilibrium with atmospheric methane.The concentration of methane decreases rapidly from estuarine upside margin to the open coastal ocean,resulting from mixing between high CH4-containing fresh water and low CH4-containing seawater.The sediment cores are situated in the upper estuarine coast and seaward boundary along the estuarine salinity gradient,representing the freshwater,half-brackish and marine water environment.Distribution of methane in porewater is consistent with that of surface water,which decreases rapidly from B1,B2,B3 to B4 stations,from 2 212 μmol·L-1 to 5 μmol·L-1.The concentration of sulfate in porewater increases gradually from B1,B2,B3 to B4 stations,with average value of 0.13,0.64,5.3 and 16.3 mmol·L-1 respectively.The trends of methane in surface water and porewater have illustrated a large amount of methane is generated via the process of organic matter degradation mediated by methanogens,moved across sediment-water interface,and entered to overlying water.In seaward boundary sediment with an abundance of sulphate in sediment,and sulphate in porewater inhibits the methanogenesis,the methane input from the sediment rapidly decreases.Depth profiles of methane in porewater B2 and B3 stations show an increase in concentration from 43 and 10 μmol·L-1 near the sediment-water interface to about 1 051 and 57 μmol·L-1 at core end.According to the vertical profile of methane,total organic carbon(TOC) and sulfate trend,a large amount of methane is depleted via anoxic oxidation in methane-sulfate transition.The methane released from the low concentration of sulfate sediment intertidal wetland situated in upper estuarine could be the most important source in Jiulongjiang estuary.

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期刊信息
  • 《环境科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院生态环境研究中心
  • 主编:赵进才
  • 地址:北京市2871信箱(海淀区双清路18号)
  • 邮编:100085
  • 邮箱:hjkx@rcees.ac.cn
  • 电话:010-62941102 62849343
  • 国际标准刊号:ISSN:0250-3301
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1895/X
  • 邮发代号:2-821
  • 获奖情况:
  • 在全国第一届和第二届优秀科技期刊评比中分别荣获...,二次荣获中国科学院优秀期刊评比一等奖,荣获中国期刊方阵双奖期刊荣誉
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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