【摘要】：海洋中的溶解態(tài)鋁屬于痕量元素,由于其含量受人為活動影響相對較小,常用來作為示蹤元素指示陸源物質向海洋的輸送及不同水團的運動,其海洋生物地球化學行為受到科學家的廣泛關注。目前,關于浮游植物對Al的清除機制仍存在很大爭議。本文在此背景下,對長江口鄰近海域溶解態(tài)Al的分布、季節(jié)與年際變化及其影響因素進行了初步研究,利用實驗室培養(yǎng)初步認識浮游植物對溶解態(tài)鋁的清除機制,為進一步認識Al的海洋生物地球化學行為提供了堅實的數據基礎。 根據2006年6月、8月和10月對長江口鄰近海域的調查結果,分析了水體中溶解態(tài)Al的分布及季節(jié)變化。2006年6月、8月、10月長江口鄰近海域溶解態(tài)Al的平均濃度分別為119±77 nmol/L、109±80 nmol/L和138±73 nmol/L,統計結果表明,該海域的溶解態(tài)鋁具有明顯的季節(jié)變化。受長江徑流量減小、浮游植物清除作用及菲律賓群島降雨的共同影響,該調查海域10月份溶解態(tài)Al的濃度最高,6月份次之,8月份最小。與2002、2003年相同季節(jié)的調查結果相比,2006年8月、10月溶解態(tài)Al的濃度顯著偏高。三個航次中,溶解態(tài)Al的水平分布規(guī)律相似,都是近岸濃度最高,隨著離岸距離的增加溶解態(tài)Al的濃度降低,表現出明顯的陸源輸入的特點。溶解態(tài)Al的斷面分布規(guī)律基本上呈現出近岸高、遠海低的分布特點,與鹽度的變化趨勢相反。溶解態(tài)Al的垂直分布表現為表、底濃度較高,中層濃度最小的分布趨勢,這種分布特點表明水體中溶解態(tài)Al有兩個主要來源,表層主要來源于長江沖淡水等帶來的陸源物質和大氣中顆粒物的溶解,底層則主要來源于底沉積物再懸浮的釋放。 8月航次調查期間典型站位溶解態(tài)Al的垂直剖面變化規(guī)律與SiO32-基本吻合,顯示出營養(yǎng)鹽型的分布特點。在葉綠素最大層,溶解態(tài)Al的濃度最低,說明浮游植物對Al有明顯的清除作用。8月航次調查期間調查海域出現明顯的底層缺氧現象,缺氧海域表層溶解態(tài)鋁的濃度較其它兩個航次明顯偏低,說明上層水體中存在明顯的清除現象,這種清除可能源自浮游植物吸收或生源顆粒物沉降過程的吸附。缺氧對長江口鄰近海域水體中溶解態(tài)鋁遷移轉化的影響需要進一步深入的研究。 為了進一步探討浮游植物對Al的清除機理,本論文選取我國近海幾種常見的硅藻—中肋骨條藻、威氏海鏈藻和新月菱形藻以及甲藻—東海原甲藻和塔瑪亞歷山大藻進行實驗室培養(yǎng)。培養(yǎng)分為三組,分別是對照組、300 nmol/L Al加富組和600 nmol/L Al加富組。實驗結果表明,三種硅藻都對水體中溶解態(tài)的Al有明顯的清除作用,被浮游植物清除的Al一部分以表面吸附的形式附著在細胞表面,一部分以吸收利用的方式進入細胞內部,中肋骨條藻、威氏海鏈藻、新月菱形藻細胞內結合態(tài)Al占細胞內總Al的比例分別為25～75%、45～82%、15～54%,說明實驗室培養(yǎng)的幾種硅藻均可以吸收海水中的溶解態(tài)Al參與細胞代謝過程。東海原甲藻對溶解態(tài)Al沒有明顯的清除作用。塔瑪亞歷山大藻對溶解態(tài)Al有一定的清除作用,其細胞內結合態(tài)Al占細胞內總Al的比例為24～62%。由于不同藻種的細胞特性不同,表現出的對Al的清除能力也不盡相同。 當中肋骨條藻培養(yǎng)至穩(wěn)定期時,對照組、300 nmol/L加富組和600 nmol/L加富組中細胞內結合態(tài)Al的濃度分別為0.27±0.01 mg/g、0.39±0.06 mg/g和0.23±0.00 mg/g,300 nmol/L加富組中細胞內結合態(tài)Al的含量最高,說明適當加富溶解態(tài)Al的濃度有利于促進中肋骨條藻細胞對溶解態(tài)Al的吸收轉化。在威氏海鏈藻的培養(yǎng)實驗中,穩(wěn)定期時三個分組中細胞內結合態(tài)Al的濃度分別為0.09±0.01 mg/g、0.17±0.07 mg/g及0.31±0.09 mg/g,細胞內結合態(tài)Al的含量隨加富濃度的增加而增大,說明水體中溶解態(tài)Al的濃度越高越有利于威氏海鏈藻對溶解態(tài)Al的吸收利用。穩(wěn)定期時,新月菱形藻對照組、300 nmol/L加富組和600 nmol/L加富組中細胞內結合態(tài)Al的濃度分別為0.30±0.06 mg/g、1.03±0.17 mg/g和0.59±0.10 mg/g,結果表明當Al的加富濃度為300 nmol/L時能夠有效地促進新月菱形藻對溶解態(tài)Al的吸收利用,當加富濃度為600 nmol/L時,沒有明顯的促進作用。在相同濃度的加富組中新月菱形藻細胞內結合態(tài)Al的濃度最大,中肋骨條藻次之,威氏海鏈藻最小。 塔瑪亞歷山大藻對照組、300 nmol/L加富組和600 nmol/L加富組穩(wěn)定期時細胞內結合態(tài)Al的濃度分別為0.10±0.01 mg/g、0.11±0.03 mg/g和0.10±0.00 mg/g,說明不同的Al的加富濃度對細胞內結合態(tài)Al的濃度無影響作用。與三種硅藻相比塔瑪亞歷山大藻細胞內結合態(tài)Al的濃度顯著偏低。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：X55;X173

【參考文獻】

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本文編號：2685215