【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(dòng)影響相對(duì)較小,常用來(lái)作為示蹤元素指示陸源物質(zhì)向海洋的輸送及不同水團(tuán)的運(yùn)動(dòng),其海洋生物地球化學(xué)行為受到科學(xué)家的廣泛關(guān)注。目前,關(guān)于浮游植物對(duì)Al的清除機(jī)制仍存在很大爭(zhēng)議。本文在此背景下,對(duì)長(zhǎng)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(jìn)行了初步研究,利用實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)初步認(rèn)識(shí)浮游植物對(duì)溶解態(tài)鋁的清除機(jī)制,為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)Al的海洋生物地球化學(xué)行為提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 根據(jù)2006年6月、8月和10月對(duì)長(zhǎng)江口鄰近海域的調(diào)查結(jié)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(zhǎng)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(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,該海域的溶解態(tài)鋁具有明顯的季節(jié)變化。受長(zhǎng)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(diào)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(diào)查結(jié)果相比,2006年8月、10月溶解態(tài)Al的濃度顯著偏高。三個(gè)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(xiàn)出明顯的陸源輸入的特點(diǎn)。溶解態(tài)Al的斷面分布規(guī)律基本上呈現(xiàn)出近岸高、遠(yuǎn)海低的分布特點(diǎn),與鹽度的變化趨勢(shì)相反。溶解態(tài)Al的垂直分布表現(xiàn)為表、底濃度較高,中層濃度最小的分布趨勢(shì),這種分布特點(diǎn)表明水體中溶解態(tài)Al有兩個(gè)主要來(lái)源,表層主要來(lái)源于長(zhǎng)江沖淡水等帶來(lái)的陸源物質(zhì)和大氣中顆粒物的溶解,底層則主要來(lái)源于底沉積物再懸浮的釋放。 8月航次調(diào)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(yíng)養(yǎng)鹽型的分布特點(diǎn)。在葉綠素最大層,溶解態(tài)Al的濃度最低,說(shuō)明浮游植物對(duì)Al有明顯的清除作用。8月航次調(diào)查期間調(diào)查海域出現(xiàn)明顯的底層缺氧現(xiàn)象,缺氧海域表層溶解態(tài)鋁的濃度較其它兩個(gè)航次明顯偏低,說(shuō)明上層水體中存在明顯的清除現(xiàn)象,這種清除可能源自浮游植物吸收或生源顆粒物沉降過(guò)程的吸附。缺氧對(duì)長(zhǎng)江口鄰近海域水體中溶解態(tài)鋁遷移轉(zhuǎn)化的影響需要進(jìn)一步深入的研究。 為了進(jìn)一步探討浮游植物對(duì)Al的清除機(jī)理,本論文選取我國(guó)近海幾種常見(jiàn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)。培養(yǎng)分為三組,分別是對(duì)照組、300 nmol/L Al加富組和600 nmol/L Al加富組。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,三種硅藻都對(duì)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(xì)胞表面,一部分以吸收利用的方式進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部,中肋骨條藻、威氏海鏈藻、新月菱形藻細(xì)胞內(nèi)結(jié)合態(tài)Al占細(xì)胞內(nèi)總Al的比例分別為25～75%、45～82%、15～54%,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)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(xì)胞代謝過(guò)程。東海原甲藻對(duì)溶解態(tài)Al沒(méi)有明顯的清除作用。塔瑪亞歷山大藻對(duì)溶解態(tài)Al有一定的清除作用,其細(xì)胞內(nèi)結(jié)合態(tài)Al占細(xì)胞內(nèi)總Al的比例為24～62%。由于不同藻種的細(xì)胞特性不同,表現(xiàn)出的對(duì)Al的清除能力也不盡相同。 當(dāng)中肋骨條藻培養(yǎng)至穩(wěn)定期時(shí),對(duì)照組、300 nmol/L加富組和600 nmol/L加富組中細(xì)胞內(nèi)結(jié)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(xì)胞內(nèi)結(jié)合態(tài)Al的含量最高,說(shuō)明適當(dāng)加富溶解態(tài)Al的濃度有利于促進(jìn)中肋骨條藻細(xì)胞對(duì)溶解態(tài)Al的吸收轉(zhuǎn)化。在威氏海鏈藻的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,穩(wěn)定期時(shí)三個(gè)分組中細(xì)胞內(nèi)結(jié)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(xì)胞內(nèi)結(jié)合態(tài)Al的含量隨加富濃度的增加而增大,說(shuō)明水體中溶解態(tài)Al的濃度越高越有利于威氏海鏈藻對(duì)溶解態(tài)Al的吸收利用。穩(wěn)定期時(shí),新月菱形藻對(duì)照組、300 nmol/L加富組和600 nmol/L加富組中細(xì)胞內(nèi)結(jié)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(jié)果表明當(dāng)Al的加富濃度為300 nmol/L時(shí)能夠有效地促進(jìn)新月菱形藻對(duì)溶解態(tài)Al的吸收利用,當(dāng)加富濃度為600 nmol/L時(shí),沒(méi)有明顯的促進(jìn)作用。在相同濃度的加富組中新月菱形藻細(xì)胞內(nèi)結(jié)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(duì)照組、300 nmol/L加富組和600 nmol/L加富組穩(wěn)定期時(shí)細(xì)胞內(nèi)結(jié)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(shuō)明不同的Al的加富濃度對(duì)細(xì)胞內(nèi)結(jié)合態(tài)Al的濃度無(wú)影響作用。與三種硅藻相比塔瑪亞歷山大藻細(xì)胞內(nèi)結(jié)合態(tài)Al的濃度顯著偏低。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：X55;X173

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2685215