羟基四醚生物标志物指示长江口全新世环境演变的研究

长江口作为中国最大的河口,其沉积物记录了东亚季风演化及海陆变迁的丰富信息,是研究环境演化的理想区域。脂类生物标志物具有特定的生物来源,对外部环境变化响应敏感且具有较高的保存潜力,是一类重要的古环境代用指标。本研究在长江口横沙岛采集了一根40m长的沉积柱样(HSD22),运用高效液相色谱质谱联用仪分析了微生物细胞膜脂的生物标志物——甘油二烷基甘油四醚(GlycerolDialkyl Glycerol Tetraethers;GDGTs),计算了BIT(Branched Isoprenoid Tetraether)、MI(Methane Index)、RI-OH(the ring index of OH-GDGTs)等分子指标,着重对羟基化GDGTs(OH-GDGTs)指标进行了研究。对比前人研究结果后发现OH-GDGTs具有环境特异性,不同环境中的生物来源不同,导致化合物的变化趋势不同。基于OH-GDGTs温度指标, HSD22的三次沉积相变换分别对应全新世的早期偏冷、中期偏暖、晚期偏冷的气候模式。此外,OH-GDGTs还显示出指示盐度变化和甲烷活动的潜力,OH/ALL%指标可以有效反映河口区域淡水信号的变化,但该指标在非河口区的适用性还有待进一步验证。

西沙软珊瑚Sarcophyton crassocaule中具有抗炎活性的西松烷二萜

采集来自中国南海西沙群岛的肥厚肉芝软珊瑚(Sarcophyton crassocaule),研究其化学成分及生物活性。采用硅胶柱层析、薄层层析、凝胶(Sephadex-20)柱层析和半制备高效液相(semi-preparative highperformance liquid chromatography,Semi-Prep HPLC)等分离方法,对S.crassocaule的乙酸乙酯相进行分离纯化,得到11个化合物。将其理化特性和波谱数据与文献数据进行比对,鉴定这11个化合物的结构分别为:sarsolilide A(1)、trochelioid A(2)、(1R^(*),2R^(*),7R^(*),8R^(*),15R^(*),3E,11E)-7,8:1,15-diepoxycembra-3,11-dien-16,2-olide(3)、(+)-7α,8β-dihydroxyde-epoxysarcophine(4)、1,15β-epoxy-deoxy-sarcophine(5)、(-)-isosarcophine(6)、cherbonolide A(7)、sarcomililatin A(8)、trocheliolide A(9)、lobophytin B(10)和(+)-sarcophine(11)。化合物1~11均为二萜类化合物,其中化合物3首次在S.crassocaule中被分离到。抗炎活性测试结果表明,sarcomililatin A(8)能够抑制脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7细胞中NO的生成,其IC50值为(35.60±3.10)μmol·L^(-1),其他化合物没有明显的抗炎活性。

北部湾海洋真菌Aspergillus fumigatus DL-p0m-g2的化学成分及药理活性研究

为获得具有生物活性的化合物,对一株分离于北部湾钉螺菌株Aspergillus fumigatus DL-p0m-g2的化学成分及药理活性进行研究。综合应用反相ODS(octadecylsilyl)柱色谱、半制备液相等多种色谱学方法进行分离纯化,根据化合物理化性质、质谱和核磁共振波谱学数据进行结构鉴定,并对分离得到的化合物进行细胞毒活性、抑菌活性和胆固醇转运蛋白NPC1L1(NPC1-like intracellular cholesterol transporter 1)蛋白结合等生物活性评价。实验共分离得到21个生物碱类化合物和1个甾体,分别鉴定为6-methoxyspirotryprostatin B(1)、spirotryprostatin A(2)、fumitremorgin C(3)、cyclotryprostatin A(4)、fumitremorgin B(5)、pseurotin A(6)、azaspirofuran A(7)、azaspirofuran B(8)、cephalimysin C(9)、cephalimysin B(10)、fumiquinazoline C(11)、fumiquinazoline B(12)、fumiquinazoline A(13)、fumiquinazoline D(14)、fumiquinazoline F(15)、tryprostatin B(16)、verruculogen(17)、chaetominine(18)、bisdethiobis(methylthio)glitoxin(19)、helvolic acid(20)、7-deacetylpyripyropene A(21)、terezine D(22)。其中化合物6对人肝癌细胞(Hep G2)、人肺癌细胞(A549)、人直肠癌细胞(HCT116)有一定的细胞毒活性;化合物1、3和20对金黄色葡萄球菌表现出抑菌活性;化合物14与NPC1L1蛋白具有较好的结合,显示其在降脂药物开发中的研究潜力。

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7 a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。

长江口及邻近海域现代沉积物中正构烷烃分子组合特征及其对有机碳运移分布的指示

报道了长江口及邻近海域现代沉积物中正构烷烃的浓度及分布特征,通过因子分析法对正构烷烃来源进行了探讨.结果表明,调查站位正构烷烃主要可归纳为3种类型:陆源输入优势型(单峰群)、陆源和海洋内生混合类型(双峰群)和石油类污染类型(单峰型,不具奇偶优势).长江口邻近站位正构烷烃色谱指标的突变,是长江河口区2种不同水团造成沉积物差异的客观反映.除P4外,研究站位总正构烷烃含量(∑n Alk)与有机碳总量(TOC)相关性良好,且长江口东南-浙江沿岸软泥区正构烷烃的陆源高等植物组分(TER Alk)、海洋内生组分(PL1)、奇偶碳优势指数(CPI)等指标与运移距离呈线形关系.在因子分析显示不同来源的4种正购烷烃中,以陆源烷烃输入比重最大(51.5%),在陆源烷烃中又以东海河流物质贡献最大(49.1%);根据因子负荷差异,推测东海北部沉积有机质可能多数来源于苏北沿岸及老黄河口水下三角洲,冲绳海槽区则可能大部分来源于长江及东海内陆架物质,并探讨了其运移机理.

北极沉积物中正构烷烃的组合特征及古沉积环境的研究

报道了北极楚科奇海和白令海沉积物中正构烷烃的含量和分布类型 ,并通过因子分析方法对正构烷烃的来源和古沉积环境加以初步探讨 .研究结果表明 ,正构烷烃碳数分布范围多数在nC15～nC3 3 之间 ,分布类型有两种 ,第 1种高分子碳范围 ,MH为nC2 5～nC2 7,CPI大于 1,奇偶优势显著 .第 2种低分子碳范围 ,MH为nC17～nC2 0 ,奇偶优势不明显 .以上特征指示了正构烷烃来源于陆源高等植物和海洋内生两个部分 ,并且以陆源贡献最大 .楚科奇海和白令海大部分测站的Pr/Ph小于 1,指示了缺氧还原沉积环境 .因子分析结果与样品中正构烷烃不同分子组成特征相互对应 .

珠江虎门潮汐水道水体中多环芳烃的分布及季节变化

采用GF/F玻璃滤膜对珠江虎门潮汐水道6个表层水样进行过滤分离出多环芳烃的颗粒相和溶解相,并根据美国EPA标准对多环芳烃进行了定量分析.结果显示,洪、枯季水体中16种优先控制多环芳烃总量分别是223～614,6559～20031ng/dm3;洪、枯季多环芳烃总量分别为786～2098,11360～34338ng/dm3;广州前航道的污染较狮子洋严重.珠江虎门潮汐水道水体中多环芳烃的含量、分布具有明显的季节变化特征,枯季多环芳烃的浓度高于洪季1个数量级以上,且二环多环芳烃的含量占95%以上,主要呈溶解相形式出现;洪季高环多环芳烃的含量明显升高,主要呈颗粒相形式输运.

厦门西港及其邻近海域沉积物中PAHs污染特征及生物修复研究建议

据 2 0 0 1年 7、1 0月 2个航次对厦门西港水产养殖海区沉积物中 1 6种优先监测的多环芳烃含量及 3种多环芳烃降解菌的数量进行研究 ,并与厦门西港及其邻近海域非养殖区的进行了比较 .结果表明 :其养殖区沉积物中能检测出的多环芳烃以 4～ 6环的为主 ,并且含量明显高于非养殖区 .在养殖海区的沉积物中检测出的苯并 (b)荧蒽、吲哚芘和苯并 (ghi) 艹北等没有最低安全值的高分子量多环芳烃将直接威胁养殖水质和生物的安全 .3种多环芳烃 (菲、荧蒽、芘 )降解菌数量的最低值都出现在养殖海区 ,而这 3种多环芳烃含量的最高值也均出现在养殖海区 .在非养殖区的 3个站位的沉积物中 ,这 3种多环芳烃的含量与其降解菌数量之间存在着一定的相关性 .作者针对沿岸海域水产养殖区多环芳烃污染的现状与特点 。

楚科奇海和白令海沉积物中的生物标志物及其生态环境响应

采用210Pb方法对北极C8和B2-9岩心样进行了定年和沉积速率研究,获得分辨率约为10a的100年以来(1880—1999,1889—1999年)连续的海洋沉积环境序列。该岩心样中检出众多的生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯、脂肪酸、甾醇等),利用这些精细分子组合特征∑nC22+/∑nC21-、TABHC、CPI、CPIA、∑C20:0-/nC20:0+、C18:2/C18:0并结合甾醇C27、C28、C29的含量特征变化,认为海域沉积物中有机质主要来自陆源碎屑物质以及海洋自生源(硅质生物)组成。研究还表明,白令海沉积地层(3～0cm)中生物标志物记录对应时间段约为1980—1999年,保存着北极增暖的强烈信号。北极的温室效应被放大,进一步证实了极地海洋生物学过程对气候变化有响应。

珠江广州河段水环境中多环芳烃的组成及其垂直分布特征

对珠江广州河段白鹅潭水域采集水柱一条,并按6层采集水样,根据美国EPA标准对多环芳烃进行了定量分析。结果显示,广州河段水环境中多环芳烃和16种优控多环芳烃浓度范围分别为2602.4～5145.2ng/L和987.1～2878.5ng/L;颗粒相和溶解相多环芳烃的含量范围分别为1249.3～3614.9ng/L和919.6～2848.8ng/L。多环芳烃垂向分布特征具有环数越高,其在水柱中下层水体中的含量越高特征,表明水柱可明显分为上层和中下层两层水体,两层水体多环芳烃的组成、污染物的输入方式均有较大的差异,中下层水体高环数的多环芳烃与河口水动力条件密切相关;初步分析表明在涨、落急过程中随流速加大可能引起表层沉积物再悬浮作用造成二次污染。

海洋二甲基硫的研究进展

近 2 0年来 ,海洋二甲基硫研究一直是海洋科学研究领域中的一个热点 .生源硫化物二甲基硫 ,是海洋主要的挥发性硫化物 ,也是大气硫化物的重要来源 ,其在大气中的氧化产物关系着酸雨形成、全球气候变化等全球变化问题 ,因此该研究有着重要的意义 .国际上许多大型研究计划都将其作为一项重要的研究内容 .根据 2 0多年来国际上有关海洋二甲基硫的研究成果 ,对二甲基硫的生产机制、转化过程、海 -气通量及其对全球变化的影响等方面进行了分析总结 ,并结合我国这方面的工作 ,对该领域今后的发展趋势进行了展望 ,以期为我国的海洋二甲基硫研究提供参考 。

夏季珠江口水体中多环芳烃的分布、组成及来源

利用1999年7月对珠江口海域的调查资料,对该区表层海水中优控多环芳烃的分布、组成及来源进行了分析和讨论,结果表明：（1）夏季珠江口海域表层海水中14种溶解态多环芳烃[苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并（a）蒽、（艹屈）、苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽、苯并（a）芘、二苯并（a,h）蒽、苯并（g,h,I）苝、茚并（1,2,3-cd）芘]的质量浓度为63.8～171.7 ng/L,且沿着冲淡水流向呈降低趋势;（2）颗粒态中15种多环芳烃[萘、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并（a）蒽、（艹屈）、苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽、苯并（a）芘、二苯并（a,h）蒽、苯并（g,h,I）苝、茚并（1,2,3-cd）芘]的质量浓度为60.7～186.7 ng/L,其分布与水体载沙量及悬浮颗粒物的性质、粒径有关,具有从河口内向外海降低的分布特征;（3）多环芳烃组成和特征参数比值的分析表明,珠江口海域高温裂解来源的多环芳烃在伶仃洋海区输入最多,且主要为人类活动中煤燃烧排放的,而在香港岛周围海区的输入则相对较少,且主要为油燃烧排放的;（4）与法国塞纳河及长江口等河口相比,珠江三角洲海域水体中存在高菲含量排放源.

桑沟湾海域石油烃的分布特征及其与环境因子的相关性

2009-04-2010-02对山东荣成典型养殖海湾—桑沟湾海区表层海水的石油烃进行6个航次的监测,分析该海区石油烃的污染现状,探讨石油烃在桑沟湾表层海水中的分布特征,以及与水温、叶绿素a、营养盐等环境因子的相关性。结果表明,桑沟湾表层海水石油烃质量浓度的季节变化大致呈现春夏季高,秋季偏低,冬季最低的特点;水平分布基本呈现由湾内向湾口至外海逐渐降低的趋势。变化范围为4.51～38.93μg·L^(-1),平均值为10.59μg·L^(-1),所有测点测次结果均未超出国家《海水水质标准》一、二类标准限值(50.00μg·L^(-1)。桑沟湾表层海水石油烃的分布和季节变化受湾内海带、贝类养殖、水文环境及外源输入的影响显著。石油烃的质量浓度与水温、叶绿素a、DIN和DIP等环境因子有着较好的正相关性,相关系数分别达到0.949,0.908,0.957和0.945。整体来看,桑沟湾海域目前受到石油烃的污染负荷较轻,对石油烃仍然有一定的接纳能力。

钦州湾海水中石油烃时空变化特征及其影响因素

2009年1月至11月对广西钦州典型养殖海湾-钦州湾海域表层海水石油烃进行了4次采样调查,分析该海域石油烃污染状况,探讨石油烃的时空分布特征及其影响因素。结果表明,钦州湾表层海水石油烃的质量浓度在0.001-0.095 mg/L之间,平均值为0.022 mg/L;季节变化呈现夏季最高,秋、冬季次之,春季最低的特点,夏、冬季海水受到不同程度石油污染,春、秋季均达到国家《海水水质标准》二类标准。水平分布上总体呈现春、秋季节外湾大于内湾,夏、冬季节内湾大于外湾的特征。钦州湾水产养殖活动及陆地径流输入是影响石油烃时空变化的主要因素。春季石油烃的质量浓度与温度和溶解氧等环境因子有着较好的相关性,夏季石油烃和溶解无机磷存在显著正相关。总体上钦州湾海域目前受石油烃污染程度较轻,仍有一定接纳自净能力。

珠江虎门潮汐水道多环芳烃的分布、组成及来源分析

采用 GF/F 玻璃滤膜对珠江虎门潮汐水道水样进行过滤，分离出颗粒相和溶解相多环芳烃；定量分析结果显示，2001 年洪、枯季水体中多环芳烃总量分别是 786～2 098 ng/L 和 11 360～34 338 ng/L，16 种优控多环芳烃含量分别为 223～614 ng/L 和 6559～20031 ng/L。广州前航道多环芳烃的含量高于狮子洋水样的含量；珠江虎门潮汐水道水体中多环芳烃的含量、分布具有明显的季节变化特征，枯季多环芳烃总量高于洪季 1 个数量级。多环芳烃的组成及其特征参数分析表明，珠江虎门潮汐水道水体中多环芳烃主要来源于矿物燃料燃烧和汽车排放。

渤海有色溶解有机物的三维荧光光谱特征

本文采用三维荧光光谱(FEEMs)技术,结合FEEMs特定光谱区荧光区域积分(FRI)法,测定了2010年9月中旬渤海23个站位不同层次的有色溶解有机物(CDOM)样品,以探讨渤海CDOM组分的水平和垂直分布特征以及控制因素。FEEMs的总累计积分和各荧光团的荧光区域积分比例可作为表征海域CDOM分布特征的一个良好指标,且优于常规的单点荧光法。结果表明,渤海CDOM中含有类腐殖质荧光团A、B、C,类色氨酸荧光团M,以及类酪氨酸荧光团N。从沿海至外海,CDOM总累计积分值不断减小。其中紫外区类腐殖质A的荧光区域积分比例无显著变化;可见区陆源类腐殖质B的荧光区域积分比例也不断减小,表明陆源输入为沿海区域CDOM的主要来源;而可见区海源类腐殖质C、类蛋白质荧光团M、N的荧光区域积分比例和叶绿素浓度不断升高,显示了生物活动的贡献。从层次来看,沿海CDOM的总累计积分为:表层>底层>中层;而外海CDOM的总累计积分呈相反趋势。其中,紫外区类腐殖质A的荧光区域积分比例在整个海域最小,垂直分布无明显变化;可见区陆源类腐殖质B的荧光区域积分比例与沿海CDOM总累计积分相一致;可见区海源类腐殖质C、类蛋白质M和N的荧光区域积分比例与外海CDOM总累计积分相一致,这反映了CDOM的垂直分布是由光化学反应、生物作用和沉积物再悬浮共同控制的特性。

东海近岸表层沉积物中脂肪酸与脂肪醇的组成以及分布与来源

选取了19个东海近岸表层沉积物样品,通过GC-MS分析获得脂肪酸和脂肪醇的特征信息,并结合统计学方法,探讨了调查海区的有机碳来源。结果表明,东海近岸沉积物中脂肪酸的含量为11.58～31.58μg/g,由正构饱和脂肪酸（SFAs）、一元不饱和脂肪酸（MUFAs）、多元不饱和脂肪酸（PUFAs）及支链脂肪酸（BrFAs）组成。高含量的C12：0—C20：0短链脂肪酸和较丰富的异构脂肪酸以及其他细菌标志脂肪酸的出现表明,海洋微藻-细菌源是脂肪酸的主要贡献者,而陆源脂肪酸的贡献仅占次要位置。脂肪酸的主成分分析结果表明,东海沉积物脂肪酸的全部信息可由海洋微藻-细菌源（PC1）和陆源（PC2）来反映。PC1的贡献率为75.4%,PC2的贡献率为11.9%。表层沉积物中烷基醇主要来源于陆地高等植物,各断面显示离岸越远陆源输入的烷基醇越少。菜子甾醇-甲藻甾醇的比例显示甲藻在研究海区为优势种,离岸越远,菜子甾醇的比例越高,这可能与上升流和台湾暖流带来丰富的营养盐有关。

高效液相色谱-荧光/紫外串联测定海洋沉积物中16种多环芳烃

采用高效液相色谱-荧光和紫外检测联用技术,建立了海洋沉积物中16种多环芳烃（PAHs）的同时测定方法.样品用异丙醇提取,HLB固相萃取柱净化,Waters PAHs C18 （4.6 mm×250 mm,5μm）色谱柱分离,乙腈-水溶液梯度洗脱,荧光-紫外检测器串联检测.本方法中,16种PAHs在各自相应浓度范围内线性良好,相关系数均大于0.999.添加水平为5μg/kg和10 μg/kg时,回收率在72.6％～117％之间（n=6）,RSD％均小于10％,检出限（S/N=3）为0.2～4.9 μg/kg.利用该方法对采自大连和烟台沿岸的沉积物样品进行了分析,发现均含有一定的PAHs组分.该方法方便、快捷、灵敏度高,为海洋沉积物中PAHs的污染分析及风险评估提供了良好的方法基础.

长江口表层沉积物中有机碳的来源、分布与成岩状态

在长江口及其邻近海域采集了表层沉积物样品,分析了粒级组成、有机碳(OC)含量及其稳定同位素丰度(δ13 C)、木质素和沉积色素含量和相关指标,并结合基于蒙特卡洛模拟的三端元混合模型,讨论了此区域沉积有机碳的来源、分布和成岩状态。结果表明,长江口表层沉积物中OC含量为0.21%~0.63%,长江口泥质区和浙闽沿岸OC含量较高,而河口外陆架上含量较低;δ13C为-23.1‰^-20.9‰,显示沉积有机碳是海洋和陆地来源的混合。木质素含量(Λ8)为0.16~1.41mg/100mg OC,其组成特点显示了木质素的草本和木本被子植物的混合来源。沉积色素以叶绿素的降解产物为主,主要分布在河口外陆架上;类胡萝卜素中以岩藻黄素为主,表明硅藻是此区域浮游植物的优势类群。以δ13 C和Λ8为来源指标的端元混合模型显示长江口沉积有机碳主要来自海洋浮游植物,其贡献为54.3%~88.1%(平均70.2%),从河口向陆架逐渐升高,其次是土壤(9.3%~32.1%,平均22.3%)和C3维管植物(2.7%~13.6%,平均7.5%),两者贡献均在长江口和浙闽沿岸附近较高。沉积物粒级组成、OC含量、δ13C丰度和生物标志物含量之间显著的相关性和分布一致性表明水动力分选过程在决定陆源OC(包括土壤和C3维管植物OC)在河口外的输运和分布中发挥了重要作用。富含木质素的新鲜植物碎屑主要与粗颗粒物相联系,并主要沉积在河口附近,而贫木质素的土壤有机碳则主要赋存在细颗粒物上,可输运到离河口较远的位置。木质素降解参数,如酸醛比、3,5-Bd/V和P/(S+V)在长江口外陆架上的砂质区域相对较高,显示此区域陆源有机碳降解程度较高,而叶绿素降解产物的比例在长江口泥质区较高,则可能与泥质沉积物中较强的有机碳再矿化作用有关。

南海若干古生产力替代指标探讨

沉积记录中的古环境信息,是经过各种复杂的生物地球化学过程改造后的信号,因而是不完整的,有些甚至可能是被歪曲的。通过表层沉积有机碳、生物硅和色素对上层海洋的响应,对南海古生产力替代指标的可靠性及其影响因素作出初步评估。尽管南海海洋生产力较低,生源通量以小颗粒为主(沉降速率慢),侧向漂移明显,且不易形成低氧条件,使有机碳的保存效率比较低,影响了沉积有机碳作为古生产力替代指标的可靠性,但南海表层沉积有机碳含量在大的时空尺度上仍然能反映上升流高生产力区状况,说明沉积记录(几十至几百年时间尺度)对小尺度(自季至年)上的"细节"差异可以进行"平滑"。总的来说,沉积有机碳是比较好的古生产力指标,但对于寡营养、生物群落结构时空变化大、碳酸盐溶解和陆源稀释影响明显的南海,将绿素和生物硅含量作为古生产力替代指标时应该更加慎重。