大洋水和九龍江口沉積物中碘的地球化學(xué).pdf

1、本研究使用碘/淀粉-倍增分光光度法測(cè)量了大洋表層水中的碘含量;使用堿熔融提取-離心分離-碘/淀粉-倍增分光光度法測(cè)量了九龍江口沉積物中的碘含量;初步研究了加速器質(zhì)譜測(cè)量海水中129I的制樣方法。研究結(jié)果如下:
　　1.全球大洋表層水中碘的平均濃度為50.19μg/L，太平洋、中太平洋、西太平洋、印度洋和南大洋表層水體中碘濃度平均值分別為49.79μg/L、52.16μg/L、48.85μg/L、49.36μg/L和52.32μg/

2、L，碘濃度大小關(guān)系為南大洋＞中太平洋＞印度洋＞太平洋＞西太平洋。南大洋表層水體中碘濃度變化范圍較小，太平洋和印度洋表層水體中碘濃度變化范圍較大。赤道附近的碘濃度最高，最大值為76.12μg/L;赤道兩側(cè)隨著緯度的增大碘濃度降低，一直延續(xù)到30°N和30°S;在30°S-60°S，碘濃度隨著緯度的增大而升高，南極大陸附近海域濃度較高。
　　2.大洋表層水中總?cè)芙饬?TDP)的平均濃度為0.70μmol/L。太平洋、中太平洋、西太平洋

3、、印度洋和南大洋表層水體中TDP濃度平均值分別為0.29μmol/L、0.38μmol/L、0.25μmol/L、1.07μmol/L和1.52μmol/L，TDP濃度大小關(guān)系為南大洋＞印度洋＞中太平洋＞太平洋＞西太平洋。
　　3.大洋水中碘和TDP分布具有相同的變化趨勢(shì)。在東南印度洋碘和TDP具有較好的正相關(guān)關(guān)系(R2=0.5834)。初級(jí)生產(chǎn)力能夠影響碘和TDP的分布，初級(jí)生產(chǎn)力越高，碘和TDP含量較低;反之，較高。結(jié)果證明碘

4、是一種親生物性的類營(yíng)養(yǎng)鹽元素，可以在浮游生物吸收生源要素的過(guò)程中被吸收，在礦化的過(guò)程中被釋放。大洋表層水中碘與δ18O的影響機(jī)制不同，兩者不具有相關(guān)性。
　　4.XG1沉積物巖心沉積年代、碘含量、磷含量、I/Corg(10-4)、I/P(10-2)和Corg/P的范圍分別為2003-2012年、14.5-26.1mg/kg、630.5-821.6mg/kg、3.9-7.7、1.9-3.6和41.2-53.6。碘的平均值為17.2m

5、g/kg，最大值出現(xiàn)在8-10cm層位，整體上碘含量呈指數(shù)衰減的垂直分布模式，與有機(jī)碳和磷的相關(guān)性不佳。碘磷比在10cm層位以下較為穩(wěn)定，處于2.1-3.0之間。
　　5.G2沉積物巖心沉積年代、碘含量、磷含量、I/Corg(10-4)、I/P(10-2)和Cog/P的范圍分別為1984-2012年、16.0-24.3mg/kg、385.7-693.1mg/kg、5.1-8.2、2.6-5.4和41.1-76.5。碘的平均值為19

6、.3mg/kg，0-6cm層位碘含量逐漸降低，在8cm出突然出現(xiàn)極大值，在12-14cm層位碘含量具有一個(gè)較大的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。巖心中碘呈指數(shù)衰減的垂直分布模式。沉積物巖心7-30cm和30-54cm兩個(gè)層段的沉積速率分別為1.94cm/a和1.69cm/a。碘與有機(jī)碳和磷相關(guān)性較差，但是整體的分布趨勢(shì)相同，碘磷比在10cm層位以下較為穩(wěn)定，處于2.6-4.8之間。
　　6.H3沉積物巖心沉積年代、碘含量、磷含量、I/Corg(10-4)

7、、I/P(10-2)和Corg/P的范圍分別為1987-2012年、15.4-23.5mg/kg、625.0-860.9mg/kg、4.3-8.2、2.0-3.0和29.6-49.9。碘的平均值為17.8mg/kg。2-4cm和8-10cm層位碘含量突然出現(xiàn)高值，隨后開(kāi)始大幅度降低，10cm以深層位碘含量呈降低趨勢(shì)。
　　7.JY4沉積物巖心沉積年代、碘含量、磷含量、I/Corg(10-4)、I/P(10-2)和Corg/P的范圍

8、分別為1996-2012年、13.8-25.7mg/kg、256.7-488.2mg/kg、4.1-11.7、3.1-8.5和66.7-127.0。碘的平均值為16.9mg/kg，在8cm層位出現(xiàn)最大值，高達(dá)25.7mg/kg。碘和有機(jī)碳呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，R2=0.475。沉積物巖心中碘和磷相關(guān)性較差。
　　8.九龍江口從河端到海端的空間范圍內(nèi)，表層沉積物碘含量、磷含量、I/Corg(10-4)、I/P(10-2)和Corg/P的范圍

9、分別為19.3-35.7mg/kg、302.1-674.8mg/kg、6.0-40.3、3.0-7.3和15.8-60.5。碘的平均值為24.2mg/kg。碘濃度隨著鹽度的增加數(shù)據(jù)波動(dòng)幅度變小，當(dāng)進(jìn)入海端后碘的濃度基本保持穩(wěn)定。
　　9.碘在海洋沉積變質(zhì)過(guò)程中的遷移研究認(rèn)為，在沉積物底部的還原環(huán)境中隨著有機(jī)質(zhì)分解、氧化物還原、吸附物質(zhì)的解吸，碘被釋放進(jìn)入液相并隨間隙水向上擴(kuò)散在氧化環(huán)境下重新被固相捕獲。本研究沉積物巖心中碘都表現(xiàn)為

10、表層富集的垂直分布模式，進(jìn)一步證實(shí)了這一特殊的現(xiàn)象。
　　10.海底沉積物中碘的分解速率常數(shù)要大于潮間帶沉積物碘的分解速率常數(shù)，海底沉積物在高壓和劇烈往復(fù)流的作用下，礦化速率增大，與上覆水體交換強(qiáng)烈，導(dǎo)致碘的分解速率常數(shù)較大。
　　11.根據(jù)Corg/P可以對(duì)沉積物來(lái)源進(jìn)行定性分析，結(jié)果顯示JY4沉積物巖心受海洋生源過(guò)程影響較大，而另外三個(gè)沉積物巖心受陸源碎屑物質(zhì)影響較大。JY4表層沉積物中碘含量高于XG1表層沉積物中碘含量