杭州灣海底沉積物中蘊(yùn)藏著大量的淺層生物氣,作為溫室氣體CH4的重要載體,研究其甲烷厭氧氧化(AOM)及相關(guān)碳循環(huán)過程,對正確評估淺層生物氣的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)具有重要的科學(xué)意義。通過對YS6孔柱狀沉積物孔隙水、頂空氣等地球化學(xué)參數(shù)的測試分析,基于質(zhì)量平衡和碳同位素質(zhì)量平衡原理,利用"箱式模型"定量研究了硫酸鹽—甲烷轉(zhuǎn)換帶(SMTZ)內(nèi)的碳循環(huán)過程。結(jié)果表明:SMTZ位于海底約6～8 mbsf沉積層,其內(nèi)部碳循環(huán)過程除了包含有機(jī)質(zhì)的硫酸鹽還原(OSR)、AOM和碳酸鹽沉淀(CP)反應(yīng)外,還隱藏存在"AOM生成的溶解無機(jī)碳(DIC)"產(chǎn)甲烷反應(yīng)(CR),反應(yīng)速率分別為9.14、7.42、4.36、2.72 mmol·m^-2·a^-1,而有機(jī)質(zhì)降解產(chǎn)甲烷反應(yīng)(ME)未發(fā)生。各反應(yīng)對SMTZ內(nèi)孔隙水DIC的補(bǔ)充貢獻(xiàn)率為OSR>AOM>ME,而對DIC的消耗貢獻(xiàn)率CP>CR。深部含甲烷沉積層向上擴(kuò)散而來的CH4并不是驅(qū)動SMTZ內(nèi)部SO42-還原的唯一電子供體,CR和OSR反應(yīng)亦是導(dǎo)致進(jìn)入SMTZ內(nèi)硫酸鹽擴(kuò)散通量大于甲烷的重要因素,且SMTZ...

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圖1YS6站位位置Fig.1MapshowingthelocationsofCoreYS6inHangzhouBay

?淶某畢??烙攵?Ｏ嗤ǎ?且桓齙湫?的喇叭型強(qiáng)潮河口灣，灣口寬約95km，自口外向口內(nèi)逐漸狹窄[16-17]。采樣站位YS6孔位于杭州灣內(nèi)舟山群島近岸海域（圖1），水深約16m，是長江、錢塘江等河流攜帶陸源碎屑物質(zhì)入海的主要沉積場所，沉積有機(jī)質(zhì)受陸源和海源物質(zhì)輸入綜合影響[18]....

圖45種反應(yīng)對SMTZ內(nèi)DIC碳庫的相對貢獻(xiàn)率Fig.4Therelativecontributionofeachreactiontoporewater

淄樗?櫚嫉牧蛩嵫位乖?饔貌蝗鶯鍪印?5結(jié)論（1）研究區(qū)在海底約6～8mbsf沉積層中形成SMTZ。基于“箱式模型”，SMTZ內(nèi)發(fā)生的碳循環(huán)過程主要是有機(jī)質(zhì)的硫酸鹽還原作用（OSR）、碳酸鹽沉淀作用（CP）、甲烷厭氧氧化作用（AOM）和“AOM生成的DIC”產(chǎn)甲烷作用（CR）等4種....

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