胶州湾沉积物中一氧化碳的微生物产生及消耗研究

本研究通过测定一氧化碳(CO)原位浓度和地球化学参数并结合实验室培养实验,系统地探究了胶州湾沉积物中CO的产生及消耗过程。本文首次测定胶州湾沉积物孔隙水中CO的浓度在46.8~189.9 nmol·L^(-1),培养实验结果表明三甲胺及甜菜碱的添加明显促进了CO的生物产生,2-溴乙烷磺酸钠(Sodium 2-Bromoethanesulfonate,BES)及钼酸钠等抑制剂的添加对CO消耗没有明显影响,表明产甲烷过程和硫酸盐还原过程不是消耗CO的主要微生物过程。硝酸盐浓度的增加对CO消耗有明显的抑制作用。研究结果可以为深化海洋沉积物中CO生物地球化学循环及微生物介导的碳循环过程认知提供基础支撑。

沉积物活性铁锰特征对比研究及其对有机碳矿化的意义——以长江口、黄海中部陆架泥质区和黄河口为例

铁锰的早期成岩是海洋沉积物有机碳矿化的重要途径之一,活性铁锰的含量和分布情况对评估铁锰异化还原作用下的有机碳矿化具有重要意义,然而目前针对中国近海不同沉积环境下活性铁锰的分布对比研究还比较少。2021年8—9月长江口(CJK1-3)、黄海中部陆架泥质区(YSCW-1)和黄河口(NS-37)三个站位沉积物中活性铁锰的含量及分布特征显示,长江口沉积物中碳酸盐结合态铁(Fe_(carb))的平均质量摩尔浓度(91.23μmol·g^(-1),干重)分别为黄海中部陆架泥质区沉积物(19.35μmol·g^(-1),干重)和黄河口沉积物(14.15μmol·g^(-1),干重)的4.71倍和6.45倍,无定形和弱结晶铁氧化物(Fe_(ox1))的平均质量摩尔浓度顺序为CJK1-3(111.63μmol·g^(-1),干重)>YSCW-1(79.99μmol·g^(-1),干重)>NS-37(61.63μmol·g^(-1),干重)。3个站位沉积物中锰氧化物的质量摩尔浓度都低于铁,可还原态锰(Mn_(re))平均质量摩尔浓度分别为Fe_(ox1)的1.56%、0.91%和2.29%。培养实验结果表明铁锰异化还原在原位有机质条件下发生,铁锰异化还原的评估结果表明铁异化还原是近海(河口)沉积物有机碳矿化的重要途径,而锰还原是次要途径。研究结果加深了对中国近海(河口)沉积物中铁锰生物地球化学的认识。