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Source apportionment of polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediment of mud areas in the East China Sea using diagnostic ratios and factor analysis

Source apportionment of polycyclic aromatic hydrocarbons in ...

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者： Xian Guo Li Wei Deng Sheng Yong Li Yan Yan Ma Key Laboratory of Marine Chemistry Theory and Technology Ministry of Education Ocean University of China

Polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） are one of the most important classes of organic contaminants and have attracted great attention due to their toxicity, carcinogenic and mutagenic properties. Recent researches have shown that PAHs were predominantly derived from anthropogenic activities. The East China Sea （ECS） and adjacent areas have attracted many concerns, not only because of high primary productivity and high carbon burial rates, but also rapidly increasing environmental pressure of huge pollutants on the marine ecosystem. In this study, we analyzed the content of PAHs and aliphatic hydrocarbons （AHs） in surface sediment from the inner shelf to the outer shelf mud areas in the ESC, then discussed the source of PAHs by using diagnostic ratios and factor analysis. Concentrations of total PAHs in sediment from the mud areas of the ECS varied from 295 to 1643 ng·g-1. The highest levels （355 to 1643 ng·g-1, with averages of 855±407 ng·g-1） appeared in the inner sea, and higher levels （295 to 939 ng·g-1, with averages of 561±258 ng·g -1） occurred in the mud area to the southwest of Cheju Island, respectively. Total aliphatic hydrocarbons ranged from 4.73 to 30.25 μg·g-1 for inner and outer sea sites. The main compounds of PAHs in the sediments included fluorene, phenanthrene, methylanthracene, methylphenanthrene, fluoranthene, pyrene and benzo[b]fluoranthene. Phenanthrene was the predominant PAH in most coastal stations, while benzo[b]fluoranthene with high molecular weight was the max PAH in the outer shelf region. AHs patterns for all samples were dominated by the unresolved complex mixture （UCM）, accounting for up to 85% of TAHs. The results from molecular indices revealed that sedimentary PAHs primarily originated from mixed residues of biomass, coal, and petroleum combustion, while petroleum and oil residues were responsible for the presence of the high AH concentrations. Factor analysis （FA） was conducted to further characterize the PAH and AH sources. T

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Sources and distributions of glycerol dialkyl glycerol tetraethers in the surface sediments from the east coastal sea of China: Implications for the application of GDGT-based paleothermometry in shallow marginal sea

Sources and distributions of glycerol dialkyl glycerol tetra...

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者： Xiaoxia Lü Huan Yang Shucheng Xie Yang Yang Jinming Song Xuegang Li Huamao Yuan Ning Li State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology China University of Geosciences (Wuhan) Institute of Oceanology Chinese Academy of Sciences

The east coastal sea of China （ECSC） is a shallow marginal sea of Western North Pacific in middle latitude. The sediments in ECSC are mainly from the terrestrial input by the two big rivers which flow through different climate zones with different soil types, and may carry distinctive GDGTs into ECSC. The application of glycerol dialkyl glycerol tetraethers （GDGTs）-based proxies in ECSC sediments can be influenced by terrestrial input. The purpose of this study is to test the GDGTs-temperature relationships and evaluate the applicability of global calibration of GDGT-based paleothermometers including TEX86, TEX86’, TEX86H, TEX86L and MBT/CBT for ECSC which is strongly influenced by terrestrial input, and further to reconstruct the index and/or model suitable for this region. We analyze the distributions of GDGTs in 58 surface sediments from ECSC and discuss their sources and the controlling environmental factors. The relative abundance of acyclic GDGT （GDGT V） is higher in ECSC and increases with latitude, while those of cyclic GDGTs decrease. Among the fifteen individual GDGTs, the fractional abundances of the isoprenoid GDGTs have significant correlation with annual and seasonal SST, especially the summer SST, while those of the branched GDGTs have no significant correlation with temperature. The RDA result further suggests that the temperature is the controlling factor of the isoprenoid GDGTs distribution. The MBT/CBT index can not be used to reconstruct the paleotemperature in the catchment of the rivers due to the degradation of b-GDGTs when they enter into the marine environment. The recalibrated models based on the existing global paleo-thermometers are applicable to reconstruct SST in the ECSC. In addition, due to the i-GDGT V mainly deriving from Thaumarchaeota, we further propose a new GDGT-temperature model for predicting summer SST using 3 isoprenoid GDGT compounds （GDGT Ⅴ, GDGT Ⅶ and GDGT Ⅳ’）. This model has higher accuracy and precision （R2=0.93） than

关键词： glycerol dialkyl glycerol tetraethers paleothermometry source distribution east coastal sea of China

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随机颗粒粗糙床面粗糙度及摩阻系数研究

随机颗粒粗糙床面粗糙度及摩阻系数研究

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：周志博张庆河天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室

海岸地区的床面由各种粗糙单元组成,与波浪边界层底部水体相互作用。等效粗糙高度和摩阻系数是描述床面粗糙度的两个重要参数,与波浪边界层内床面切应力直接相关,对准确估计水体能量耗散,波能衰减,泥沙的输运等问题具有重要意义。早期... 详细信息

海岸地区的床面由各种粗糙单元组成,与波浪边界层底部水体相互作用。等效粗糙高度和摩阻系数是描述床面粗糙度的两个重要参数,与波浪边界层内床面切应力直接相关,对准确估计水体能量耗散,波能衰减,泥沙的输运等问题具有重要意义。早期对粗糙床面波浪边界层的研究,多是通过实验的手段开展,得到的结果差异较大。其原因一方面是由于实验手段和测量技术存在差异,另一方面则是由于对边界层内粗糙床面附近流动认识还不够深入。近些年随着计算机运算能力的迅速提高,学者们开始采用数值模拟的方法对振荡流边界层展开研究。早期多数学者采用RANS的模型。近年来有学者开始尝试对由规则排列颗粒构成的粗糙床面进行全尺度直接数值模拟,获得了更为详细的流场信息。限于运算能力,以往工作计算区域内包含的基本粗糙构型较少,与天然的平整床面有一定差别。本工作建立三维格子玻尔兹曼（LB）模型,对平整粗糙床面上的振荡流边界层进行全尺度直接数值模拟,粗糙床面由单层随机排列的等直径颗粒构成,讨论等效粗糙高度和摩阻系数等参数的取值。格子玻尔兹曼方法是基于分子动理学理论,由格子气自动机发展而来的一种方法,它通过从介观尺度描述粒子分布函数随空间时间的演化过程,反映流体宏观物理量演化。模型中粗糙床面由单层等粒径颗粒随机排列组成。振荡流体采用体积力驱动,顶边界采用free-slip边界,固壁采用bounce-back边界,两侧为周期性边界。计算区域如图1所示。采用建立的LB模型对不同a/d和雷诺数下的6个算例进行了全尺度三维数值模拟。对振荡流达到稳定后的连续10个周期的速度场结果进行系综平均和空间平均,得到平均流速沿垂向分布。充分发展的振荡流边界层流速分布满足对数分布规律。根据这条性质,将该流速分布绘于半对数坐标,由直线段的斜率和截距获得等效粗糙高度、理论床面的位置和摩阻流速,进而可计算相应的摩阻系数。本工作得到的摩阻系数与以往学者测量结果的关系曲线比较如图2所示。由平均流速分布通过对数律适线法得到的理论床面位置和等效粗糙高度与Ding ＆ Zhang（2010）规则排列床面得到的结果相近。理论床面位于颗粒顶部以下0.1-0.22倍粒径位置处。ks/d的平均值为2.81,略大于以往的推荐值2.5。摩阻流速的时间过程呈现正弦变化规律。相对粗糙度在3.66-44.04范围内时,摩阻流速最大值和自由流流速最大值之间的相位差为27-40度。相对粗糙度a/ks在1-100范围内时,摩阻系数fw与Swart（1974）提出的关系式最为接近。

关键词：振荡流边界层格子玻尔兹曼方法粗糙度摩阻系数

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长江口表层沉积物中痕量稀有元素的分布、化学形态和来源判别

长江口表层沉积物中痕量稀有元素的分布、化学形态和来源判别

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：段丽琴宋金明李学刚袁华茂李宁中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室

"化学定时炸弹"概念的提出提醒人们要更加关注某些具有潜在危害但含量微小的化学物质。痕量稀有元素在沉积物中的含量相对较低,对周围环境的改变较为敏感,且其具有潜在生物可利用性和毒性,在生物体的生长和繁殖中起着重要的作... 详细信息

"化学定时炸弹"概念的提出提醒人们要更加关注某些具有潜在危害但含量微小的化学物质。痕量稀有元素在沉积物中的含量相对较低,对周围环境的改变较为敏感,且其具有潜在生物可利用性和毒性,在生物体的生长和繁殖中起着重要的作用,其在低浓度时会促进生物生长,但在高浓度时会对生物产生毒性而抑制生长。此外,随着国际间重大合作项目GEOTRACES的实施,痕量元素在海洋环境中的研究己引起国际科学和社会各界的高度关注。长江口,作为中国的最大河口,其海洋生态环境问题已经成为东海沿岸地区社会经济可持续发展的重大制约因素。因此,探讨长江口沉积物中痕量稀有元素的生物地球化学行为对开展东海或近海海洋生态环境的研究产生推动作用。为分析长江口沉积物中痕量稀有元素的水平分布及影响因素、评估其生态风险水平及判别其来源,本文测定了长江口表层沉积物中痕量稀有元素的总含量及化学形态。研究结果表明,痕量稀有元素（As、Hg、Bi、Se、Sb、Te、Sn和Ge）的含量分别为4.57-30.20、0.01-0.40、0.13-0.64、0.04-0.38、0.36-1.48、0.02-0.10、0.48-6.58和0.83-2.43μg/g。痕量稀有元素的含量呈现由近岸向外海降低的趋势,最高值在长江口和杭州湾附近,这种分布模式主要与沉积物类型、来源和沉积环境密切相关。另外,化学序列提取分析表明,痕量稀有元素主要以残渣态存在,其平均百分比分别为As:88.54%、Hg:79.58%、Bi:53.75%、Se:80.06%、Sb:60.45%、Te:54.27%、Sn:89.79%、Ge:56.80%,说明长江口表层沉积物中的痕量稀有元素主要为陆源来源,其输入到长江口的主要途径是河流和大气输入。通过估算可知,每年通过河流输入到长江口的As、Hg、Bi、Se、Sb、Te、Sn和Ge的通量分别约为2213、18、97、46、191、807和300t/yr;每年通过大气输入到长江口的As、Se、Sb、Sn和Ge的通量分别为9.6、6.7、2.1、0.7和0.4t/yr,由此可知,河流输入是长江口中痕量稀有元素的主要输入途径。痕量稀有元素的化学形态是评价其迁移性和生物可利用性的关键因子。尽管痕量稀有元素主要以残渣态存在,但其非残渣态含量也相对较高,说明这些痕量稀有元素有着较高的生物可利用性和潜在生态风险。风险评价准则（RCA）被用来评价稀有元素的潜在生态风险,其是以可交换态和碳酸盐结合态作为评判指标的。结果表明,As、Hg和Sn的生态风险水平相对较低;而Bi、Se、Sb、Te和Ge的相对较高。此外,地质累计指数（Igeo）被用来评价稀有元素的污染水平。结果表明,Hg、Sn和Ge呈未污染水平,Se呈轻度污染水平,As,Sb、Te和Bi呈中度污染水平。综合考虑这八种痕量稀有元素的地质累积指数（0.90）说明长江口沉积物处于轻度污染水平。

关键词：痕量稀有元素沉积物化学形态生态风险长江口

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滨海湿地沉积物的有机碳来源

滨海湿地沉积物的有机碳来源

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：王启栋宋金明李学刚袁华茂李宁段丽琴中国科学院海洋研究所生态与环境科学重点实验室中国科学院大学

滨海湿地处于陆地和海洋的交接地带,受海、陆过程的双重影响,物质的交汇转化复杂多变。大量的研究表明,滨海湿地因其特殊的环境条件而具有较高的碳沉积速率,很有可能是被忽视的一个重要的碳的汇区。一个地区是碳汇还是碳源取决于该地区... 详细信息

滨海湿地处于陆地和海洋的交接地带,受海、陆过程的双重影响,物质的交汇转化复杂多变。大量的研究表明,滨海湿地因其特殊的环境条件而具有较高的碳沉积速率,很有可能是被忽视的一个重要的碳的汇区。一个地区是碳汇还是碳源取决于该地区碳的输入和输出之间的平衡,输入大于输出,则碳在该地区累积,反之碳从该地区的储库中释放。研究某一地区有机碳的埋藏速率,可以直观的指示该区域碳汇能力的大小。滨海湿地的有机碳埋藏受多种因素的影响,整个过程十分复杂,既包括光合作用、呼吸作用、细菌分解等生化过程,也包括土壤颗粒吸附、生物扰动、水动力和土地利用变化等物理过程。碳的输入是整个过程的开始,清楚认识滨海湿地的碳来源对了解有机碳埋藏的完整机理十分重要。滨海湿地的地表植被是沉积物中有机碳的主要来源。通过比较有植被覆盖的区域和光滩沉积物的有机碳含量,可以明显看出植被来源有机碳对沉积物的贡献。不同的植被类型向土壤输入有机碳的能力也不同,这取决于植物初级生产力的大小,尤其是地下生产力的大小或者根系的发达程度。除了直接向沉积物中输入有机碳以外,植被的存在还能改变湿地的水动力以及土壤的粒度,从而影响有机碳的保存。除了大型植被外,滨海湿地沉积物中有机碳的其他来源还包括水体中的悬浮物质（SPM）、藻类等浮游生物和微生物等,根据不同的环境条件,这些来源的贡献有大有小。在水文发达的区域,SPM对沉积物有机碳的贡献甚至会超过地表植被,SPM的来源既可以是陆源输入,也可能是潮汐带来的海洋中的悬浮物质。在缺少植被覆盖的、靠近海洋的光滩,沉积物有机碳的主要来自于海源的藻类和悬浮物质。不同来源的有机物输入到沉积物中,发生的变化也不一样,因此最后保存在沉积物中的有机碳组成和开始输入进来的也会有较大差异。例如输入到土壤中的植被地上部分的枯落物,一段时间之后大部分被分解,而根部生产力却能被更多的保存。因此,在追踪不同有机碳来源的贡献时,还要注意原始输入和最终保存的区别。研究湿地沉积物碳来源的方法主要是稳定碳同位素法,即用稳定碳同位素比值δ13C来表示碳同位素的丰度。植物的光合作用会优先利用环境中更轻的碳,所制造的有机物δ13C值要低于周围大气环境,产生了碳同位素的分馏现象。不同植物制造有机物的能力不同,碳同位素分馏作用的大小也不同,因此最终形成的δ13C也不同。不同来源的有机物其δ13C会处在不同的范围,如C3植物为-34‰～-23‰,C4植物为-17‰～-9‰,而藻类则落在-23‰～-12‰之间。根据沉积物的δ13C,可以判断不同来源有机物在沉积物中保留下来的比例。在垂直方向上,碳同位素含量的变化还能反演出植被的演替过程。除了沉积物整体的碳同位素分析,还可以分析特定化合物的同位素含量,例如用长链正烷烃的碳同位素分析可以特定的研究高等维管植物来源的有机物对沉积物得贡献。此外,碳同位素分析结合碳氮比分析可提供更准确的碳源信息。

关键词：有机碳来源碳同位因素分析滨海湿地

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珠江河口湾最大浑浊带的三维动力学研究

珠江河口湾最大浑浊带的三维动力学研究

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：李昌宇中山大学海洋学院

河口最大浑浊带是河口区域内断面悬浮泥沙含量稳定地比其上、下游含量高几倍以至几十倍,底部含沙量显著增高,且床面往往出现浮泥的某一局部河段。近些年来,随着人口地急剧增长和经济地快速发展,对珠江河口湾的重视程度、研究力度和开发... 详细信息

河口最大浑浊带是河口区域内断面悬浮泥沙含量稳定地比其上、下游含量高几倍以至几十倍,底部含沙量显著增高,且床面往往出现浮泥的某一局部河段。近些年来,随着人口地急剧增长和经济地快速发展,对珠江河口湾的重视程度、研究力度和开发进度也相应越来越大。最大浑浊带作为对其研究的一个方向,对它的探讨也早已有之。研究表明,不同类型的河口湾其最大浑浊带具有不同的特性、形成机制和时空变化规律。珠江河口湾内最大浑浊带是地形、水动力、泥沙、人类及生物活动、气候等多种因素共同作用的结果,并在不同时间尺度发生变化。它的形成与演化对珠江河口湾内的泥沙运动、地形变化、水质与生态环境等都具有重要意义。国际上对最大浑浊带的研究已近百年,对其形成机理也有多种认识,概括讲有:1)河口垂向重力净环流作用;2)泥沙的絮凝沉积;3)潮汐的捕集效应;4)潮流冲刷引起的泥沙再悬浮沉积;5)涨落潮过程中的流速不对称所造成的潮泵效应;6)盐水入侵及盐淡水混合作用等。沈焕庭等人通过对我国一些河口的最大浑浊带进行综合分析,比较它们形成的环境背景和特点,并根据泥沙来源及积聚机制将珠江河口湾的最大浑浊带归类为陆源—盐致型。但是,珠江河口湾由于其独特的地形、水动力、泥沙特征,上述理论不一定能全面、准确地包含其最大浑浊带特有的形成机理。而且随着这些年来对珠江河口湾的人为开发,之前对其最大浑浊带的研究结论也不一定适用于当前。正因为如此,对珠江河口湾的最大浑浊带的三维动力学研究就显得特别有意义。本研究通过收集历史资料,辅以必要的野外补充调查,以了解珠江河口湾内最大浑浊带的时空分布及变化。同时,结合ROMS三维水动力数值模型,来模拟分析地形、水动力、泥沙等不同机制过程对最大浑浊带的影响,以加深对珠江河口湾内最大浑浊带的了解,丰富对最大浑浊带机理的认识,并为珠江河口湾内以后的航道维护、工程建设等地方生产实践提供一定的理论依据。研究结果表明:（1）珠江河口湾最大浑浊带主要位于虎门下游的川鼻水道和内伶仃岛东北、西北向的东、西槽内。其泥沙主要来自上游径流和侧边浅滩。（2）最大浑浊带的位置受径流和潮汐的周期变化影响。从枯季到洪季,随着径流量的变大,最大浑浊带会向河口下游方向移动。在洪峰期间,泥沙会被快速携带至河口外或者被临时性地捕集在潮间带的泥滩处沉积;涨潮时,最大浑浊带向上游移动,落潮时则相反。径流量变化引起最大浑浊带变动的范围为8～13km,而潮汐引起变动的范围为2～5km。径流对最大浑浊带位置变动的影响大于潮汐。（3）最大浑浊带的泥沙含量具有时间变化性,具体表现为:洪季大于枯季,涨潮大于落潮。

关键词：珠江河口湾最大浑浊带三维动力学 ROMS

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黄东海悬浮颗粒物中氮与磷的季节变化特征

黄东海悬浮颗粒物中氮与磷的季节变化特征

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：李宁宋金明马清霞中国科学院大学

悬浮颗粒物是海洋中物质赋存的重要形态之一,是溶解态物质和沉积态物质之间的过渡桥梁,是海洋生物地球化学过程研究的重要对象。黄东海海域是中国重要的边缘海,该海区的氮磷元素的分布特征与循环过程始终是科学工作者们关注的重点,但关... 详细信息

悬浮颗粒物是海洋中物质赋存的重要形态之一,是溶解态物质和沉积态物质之间的过渡桥梁,是海洋生物地球化学过程研究的重要对象。黄东海海域是中国重要的边缘海,该海区的氮磷元素的分布特征与循环过程始终是科学工作者们关注的重点,但关于颗粒物中不同形态氮磷元素的季节分布及其控制因素始终报道不多,这一方面是因为对陆架海域的调查较少,缺乏足够多的数据,另一方面是因为不同区域的边缘海自身水动力条件的复杂程度和受陆源输入物质的影响程度各不相同,具有一定的独特性。本文依据2011年春季（4月）和2011年夏季（8月）对黄东海北纬26.5°至37°,东经124°以西的范围进行的调查,分别获得了该海区不同季节表底层总悬浮物浓度（SPM,mg/L）、颗粒态总氮含量（PN,mg/g）、颗粒态总磷含量（PP,mg/g）、颗粒态有机氮含量（PON,mg/g）和颗粒态有机磷含量（POP,mg/g）数据以及相关的水文环境参数,研究了不同季节不同形态颗粒态氮磷的分布特征,并进一步探讨了其控制机制。研究表明,该海区不同季节SPM水平总体保持稳定（表层平均值春季21.74mg/L,夏季21.03mg/L;底层平均值春季33.47mg/L,夏季31.10mg/L）,底层高于表层,提示黄东海SPM总体主要来源于水体与沉积物的物质交换过程。但在表层海水中,不论春季还是夏季,均在近长江口海区和苏北沿岸出现SPM含量的高值区域,其高值可达平均值的数十倍,这表明了河口区在边缘海区域的特殊性,该区域悬浮颗粒物主要来源于河流的输入。夏季不论是表层还是底层,颗粒物中各形态的氮均大幅高于春季（夏季表层PN和PON平均值分别为2.2439mg/g和0.6155mg/g,春季表层PN和PON平均值分别为0.5947mg/g和0.2167mg/g;夏季底层PN和PON平均值分别为1.8714mg/g和0.4072mg/g,春季底层PN和PON平均值分别为0.7606mg/g和0.2236mg/g）并且夏季表层高于底层,这些数据表明,夏季更多的颗粒态氮元素来源于海洋自生,这与同航次的初级生产力数据保持一致（夏季平均初级生产力较春季高30%左右）。颗粒态磷元素的分布,在夏季,底层POP的含量平均值高于表层,除此之外,底层PP、表层PP和POP均呈现表层含量平均值高于底层的现象。综上所述,对黄东海区域的悬浮颗粒物而言,其来源具有较明显的区域性,长江口和苏北沿岸海区,主要来源于河流的陆源输入;除此之外的海区,水体中的垂直输送和与沉积物的交换过程。颗粒态氮元素的分布受季节变化影响明显,夏季颗粒态氮磷更主要来源于浮游植物的初级生产作用,而春季由于初级生产作用较夏季明显偏低,海洋自生在颗粒态氮磷分布中所起的作用降低而陆源输入和水体、沉积物的传输过程等物理过程在其分布过程中所起的作用提升。

关键词：颗粒氮颗粒磷悬浮颗粒物黄东海

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胶洲湾5种海藻中的多不饱和脂肪酸与有机氯农残共摄入风险的评估研究

胶洲湾5种海藻中的多不饱和脂肪酸与有机氯农残共摄入风险的评估...

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：彭全材宋金明李琛俞立东中国科学院海洋研究所

海藻中含有丰富的多不饱和脂肪酸,但同时也富集残留一定浓度的有机氯农残污染物,食用海藻时在摄入多不饱和脂肪酸的同时也会摄入这类污染物,其共摄入风险分析评估是食品安全领域必须关注的科学问题。本文选取了在胶州湾近岸采集的可食... 详细信息

海藻中含有丰富的多不饱和脂肪酸,但同时也富集残留一定浓度的有机氯农残污染物,食用海藻时在摄入多不饱和脂肪酸的同时也会摄入这类污染物,其共摄入风险分析评估是食品安全领域必须关注的科学问题。本文选取了在胶州湾近岸采集的可食用海藻褐藻门的海带（Laminaria japonica Aresch）、裙带菜（Undaria pinnatifida Sur.）、红藻门的条斑紫菜（***）、坛紫菜（Porphyra haitanensis Chang et Zheng）、龙须菜（Gracilaria lemaneiformis）等5种海藻,研究了其脂肪酸、有机氯农残的含量与组成特征。在此基础上,初步分析了其营养价值,并对食用这些海藻共摄入PUFA和有机氯农残的益害风险进行了评估。本研究可为进一步精细化开发利用海洋大型藻类、合理食用海藻提供参考,同时为海洋环境污染评估、食品安全研究提供基础数据。条斑紫菜、坛紫菜、海带、裙带菜和龙须菜等5种海藻中分别检测到17、17、23、19和21种脂肪酸（表2）,主要成分为棕榈酸（C16:0）,油酸（C18:1n9）和亚油酸（C18:2n6）、花生四烯酸（C20:4n6）、DHA。饱和脂肪酸（Saturated fatty acid,SFA）含量最高的为龙须菜,占总脂肪酸含量的68.72%,MUFA和PUFA含量最高的分别为海带（32.29%）和条斑紫菜（62.99%）。坛紫菜、条斑紫菜、龙须菜都含有较高的饱和16:0以及不饱和的16:1,18:1,20:4和20:5脂肪酸,特别是坛紫菜、条斑紫菜EPA含量分别高达24.34%和53.48%,这与红藻脂肪酸组成特征相符合,是分离和摄食EPA的优良原藻。5种海藻中6种有机氯农药残留浓度见表3。5种海藻中六六六类农药α-HCH和β-HCH除裙带菜外均未检出,γ-HCH除海带未检出外,其余检出范围为1.66-10.21μg/kg。P,P’-DDE有坛紫菜未检出,其他4个样均在2.30-5.30μg/kg之间。P,P’-DDD、P,P’-DDT的检出范围分别为8.28-19.71μg/kg和4.01-39.65μg/kg。5种海藻中六六六类农药主要残留的是γ-HCH,滴滴涕类农药中P,P’-DDD、P,P’-DDT残留量较高。共摄入风险分析评估表明,5种海藻引起非致癌风险的益害比（QFA/QNCR）在0.0012-0.25之间,引起致癌风险的益害比（QFA/QCR）在0.031-0.98之间,均小于1,表明在保证足够EPA+DHA的摄入前题下,食用这5种海藻都基本不会带来非致癌与致癌的健康风险。在这5种海藻中,条斑紫菜引起非致癌与致癌健康风险的益害比值均最小,说明获取同样量的EPA+DHA时,相对于本文所研究6种农残,食用条斑紫菜最为安全。综上所述,这5种海藻中脂肪酸以棕榈酸、油酸、亚油酸、花生四烯酸和DHA为主,n-6/n-3PUFA比值远小于该建议值4,均有较高的营养价值;5种海藻中六六六类农药主要残留的是γ-HCH,滴滴涕类农药中P,P’-DDD、P,P’-DDT残留量较高。对PUFAs中的有效成分EPA+DHA与有机氯农残污染物共摄入时对人体的益害风险进行了评估,发现对于健康成人在达到EPA+DHA摄入要求下,食用这5种海藻带来的多不饱和脂肪酸与有机氯农残污染物共摄入不会引起非致癌或致癌的健康风险。

关键词：脂肪酸有机氯农残共摄入风险评估海藻

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长江口及其邻近海域表层沉积物中生源要素来源、分布及环境意义

长江口及其邻近海域表层沉积物中生源要素来源、分布及环境意义

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：于宇宋金明李学刚袁华茂李宁段丽琴中国科学院海洋研究所生态与环境科学重点实验室中国科学院研究生院

碳、氮、磷和硅等生源要素是浮游植物生长的必需营养元素,其在沉积物中的含量与浮游植物生产力密切相关。受人类活动影响,输入到湖泊、河口中的营养盐剧增,导致水体富营养化、生产力增高、底质季节性缺氧等生态环境变化。这些环境变化... 详细信息

碳、氮、磷和硅等生源要素是浮游植物生长的必需营养元素,其在沉积物中的含量与浮游植物生产力密切相关。受人类活动影响,输入到湖泊、河口中的营养盐剧增,导致水体富营养化、生产力增高、底质季节性缺氧等生态环境变化。这些环境变化会在沉积物中留下记录,而沉积物中生源要素是反映这些环境变化的重要潜在指标。探讨沉积物中各生源要素的来源、分布及控制因素是利用其指示水体生态环境变化的前提条件。本文对长江口及其邻近海域37个表层沉积物样品中生源要素（C、N、Si和P）及相关环境特征进行了研究,并通过分级浸取方法研究了不同形态磷的分布特征及环境意义。结果表明,物质来源和沉积物粒度是影响各生源要素含量与分布的主要因素。沉积物中总有机碳（TOC）受到陆源和海洋自生共同输入的影响,在长江口外、浙江沿岸和东海冷涡区呈现高值分布。总氮（TN）在浙江外海含量较高,而在长江口及其北部海域含量低,其主要来源于海洋生物输入。生源硅（BSi）与硅藻生长密切相关,在中陆架区呈现高值,而向陆和向海分别含量递减。磷（TP）含量由陆向海逐渐降低,其主要来源于陆源输入。TOC和TP表现出强烈的细粒控制效应,TN只富集于粘土中,而BSi基本不受粒度控制。磷的各浸取形态中,铁结合态磷（Fe-P）、铝结合态磷（Al-P）和碎屑磷灰石磷（Det-P）含量在近岸呈现高值,向外海递减,其主要来源于陆源输入（包括长江和苏北古黄河口悬浮物输入）。可浸取有机磷（Lea-OP）性质与TOC相近,受陆源和海洋输入共同影响。自生氟磷灰石磷（CFA-P）与碳酸钙分布相似,可能受台湾暖流影响在浙江外海呈现高值。除Det-P与沉积物粒径相关性弱外,其它可浸取磷均表现出强烈的细粒富集效应。不同的来源及控制因素决定了各生源要素及各形态磷在反映陆源输入、水体营养水平及生产力等方面具有不同的指示作用。其中TOC、TN、Lea-OP是反映水体营养水平和初级生产力的潜在指标,BSi可能指示硅藻生长状况,而Fe-P、Al-P和Det-P主要反映陆源输入情况。沉积物中的N和P可经早期成岩作用重新进入水体参与再循环,为浮游植物提供营养元素,同时也可能增加水体富营养化的风险。Ex-P、Fe-P、Al-P、Lea-OP和CFA-P五种形态的沉积磷在适当条件下均可被释放参与再循环,称为可再循环磷,占总磷的14%-46%。其中贡献最大的是Fe-P,占可再循环磷的41%,其他形态的贡献由大到小依次是CFA-P＞Al-P＞Ex-P＞Lea-OP。可再循环磷的分布表明,长江口近岸水域及南部浙江外海海域沉积磷的释放风险高于远岸及长江口北部海域。单因子污染评价显示研究海域沉积物中可再循环磷向水体释放的风险较小。

关键词：生源要素形态来源表层沉积物长江口

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栉孔扇贝内脏、裙边脂肪油的提取及脂肪酸组成分析

栉孔扇贝内脏、裙边脂肪油的提取及脂肪酸组成分析

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：邢荣娥李鹏程李克成冯金华关小红中国科学院海洋研究所

扇贝是名贵的海珍品。据统计,2007年全国扇贝养殖面积200万亩,总产量120万吨,产值58亿元。在加工扇贝的过程中产生了大量的下脚料,其中内脏部分约占整个扇贝的17%,约20万吨。目前这部分资源基本上没有被加工利用,大部分作为废料丢弃,造...

扇贝是名贵的海珍品。据统计,2007年全国扇贝养殖面积200万亩,总产量120万吨,产值58亿元。在加工扇贝的过程中产生了大量的下脚料,其中内脏部分约占整个扇贝的17%,约20万吨。目前这部分资源基本上没有被加工利用,大部分作为废料丢弃,造成了资源的浪费和环境污染。事实上,扇贝内脏含有丰富的活性物质及微量元素。经检测发现内脏的脂质含量高,且富含EPA（二十碳五烯酸）和DHA（二十二碳六烯酸）,可用于防治心血管病,老年人痴呆症,尤其还具有促进脑细胞生长发育、改善大脑机能,保护视网膜等功能,可作为营养保健品利用。本文采用索氏提取的方法对扇贝内脏和裙边脂肪酸进行了研究。结果表明,扇贝内脏脂肪酸含量远远高于扇贝边,脂肪酸含量占70℃烘干样品的14%以上,湿重的7.98%,而边中脂肪酸含量非常少,且提取出的脂肪油呈固态。脂肪油甲酯化后经气相色谱分析,裙边和内脏中饱和脂肪酸（SFA）主要为C16:0（棕榈酸）（21.1478%和24.2888%）、C14:0（豆蔻酸）（4.2803%和2.8456%）和C18:0（硬脂酸）（4.7135%和15.8295%）。可以升高胆固醇的脂肪酸C12:0（月桂酸）的含量很少,仅为0.0917%和0.0576%。饱和脂肪酸中还含有自然界较为少见的奇数碳脂肪酸,十五烷酸（0.9105%和1.1878%）和二十三烷酸（0.3522%和0.1569%）。奇数碳脂肪酸具有独特的生理活性,尤其是发现具有较强的抗癌活性,也因此成为油脂研究的一个热点。内脏和裙边中单不饱和脂肪酸（MUFA）有四种,主要为C16:1n-7（棕榈油酸,13.2719%和4.763%）、C18:1n-9（油酸4.8796%和2.7618）和C20:1n-9（二十烯酸1.1739%和1.3992%）。其所含脂肪酸最突出的特色就是多不饱和脂肪酸丰富,含量高,内脏中高达48.6992%,裙边中含46.3733%。其中,亚油酸占总脂肪含量的2.0576%和0.9057%,花生四烯酸占1.5361%和4.6322%。亚油酸和花生四烯酸是人体必需的但又不能在体内自行合成的不饱和脂肪酸,必须从膳食中摄取。扇贝内脏和裙边中所含脂肪酸的另一大特色就是EPA（二十碳五烯酸）和DHA（二十二碳六烯酸）含量高,EPA为26.4339%和16.8141%,DHA为17.6893%和22.9632%。EPA和DHA同属于-3系列多不饱和脂肪酸,是人体自身不能合成但又不可缺少的重要营养素,因此称为人体必需脂肪酸。EPA具有抗炎、抗心律失常、调节血脂和血液中胆固醇及甘油三酯含量、软化血管的作用,可预防由动脉硬化引起的心脑血管疾病。DHA能改善记忆,具有健脑作用,提高记忆力、判断力。可促进大脑视神经系统发育,增强脑和感光细胞活力。综上所述,内脏和裙边中不饱和脂肪酸分别为68%和55%,尤其是EPA+DHA含量高,内脏为44%,裙边为40%,高于目前报道的各种鱼的EPA+DHA含量（12-42%）,甚至高于深海鱼油的EPA+DHA（39%）的含量。本文的研究结果将为扇贝内脏油脂资源的开发利用及探讨其化学成分与生物活性之间的关系提供有益帮助。

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