论文部分内容阅读
挥发性卤代烃(VHC)是大气中的痕量气体,对臭氧层损耗和温室效应有重要作用。海洋是大气中VHC的重要自然排放源,开展海洋VHC的研究有助于了解海洋对大气VHC和全球变暖的贡献,因此有关海洋中VHC的浓度与分布、通量与循环的研究已成为当今国际上的研究热点。本文以中国近海有代表性的陆架区-东、黄海为目标,率先对这些海域中常见的6种VHC的分布特征进行了研究,有望对我国海域VHC的分布及通量研究做出贡献。本论文的主要研究成果如下:1在实验室建立了海水中6种VHC的吹扫-捕集气相色谱测定法,6种VHC分别为:氯仿(CHCl3)、四氯化碳(CCl4)、三氯乙烯(C2HCl3)、四氯乙烯(C2Cl4)、一溴二氯甲烷(CHBrCl2)和一氯二溴甲烷(CHBr2Cl)。确定了吹扫-捕集条件为吹扫时间:15min、吹扫流量:100mL min-1、吹扫温度:25℃、捕集温度:-78℃、解吸温度:180℃、解吸时间:10min和样品用量:35mL等。气相色谱分离条件分别为载气流量:0.8mL min-1、尾吹气流量45mL min-1、柱温:柱起始温度50℃,以10℃min-1升温至100℃,然后以2℃min-1升温至140℃,最后以20℃min-1升温至180℃,保持3min。在以上条件下6种VHC得到了很好的分离,其检测限分别可达到CHCl3 0.76、CCl4 0.04、C2HCl3 0.10、CHBrCl2 0.009、C2Cl4 0.37、CHBr2Cl 0.16pM,相对标准偏差在1.83~3.97%之间,基本与国外同类方法相当。2于2006年7月973航次,对中国东海表层海水VHC的浓度进行了研究,结果表明:表层海水中CHCl3、CCl4、C2HCl3、C2Cl4、CHBr2Cl和CHBrCl2浓度分别是3.21±2.68(0.32~8.22)、45.01±48.20(6.34~211.36)、153.48±231.38(12.75~894.94)、18.52±15.74(3.52~64.86)、6.81±4.87(2.53~21.00)和18.45±21.33(4.23~91.86)pM。6种VHC在表层海水中的浓度大体上呈自南向北逐渐增大的趋势。6种VHC在长江口外均出现高值区,且浓度从近岸往远海呈降低趋势,表明长江口及其临近海域的水平分布主要受到长江径流输入的影响。其中CHCl3和CCl4在浙江沿岸海域出现另一明显的高浓度区,表明这两种化合物的水平分布明显受到陆源输入的影响。3于2006年4月中国SOLAS航次对中国黄海微表层、次表层、表层海水VHC的浓度进行了研究,结果表明:微表层中,CHCl3、CCl4、C2HCl3、C2Cl4、CHBrCl2和CHBr2Cl浓度分别是10.31±8.07(2.91~45.88)、0.80±0.64(0.20~2.74)、11.43±6.53(1.13~32.07)、17.10±15.57(0.16~73.68)、0.43±0.34(0.08~1.64)和4.35±3.53(0.22~14.20)pM。次表层中浓度分别是10.38±7.80(2.02~38.55)、0.80±0.54(0.12~2.14)、11.90±6.74(1.50~26.80)、16.58±14.97(0.96~73.45)、0.42±0.34(0.06~1.88)和4.95±4.92(0.27~25.24)pM,表层海水中浓度分别是12.26±12.14(1.38~52.96)、0.77±0.55(0.12~2.36)、10.53±6.34(0.79~28.66)、15.04±13.45(1.53~59.88)、0.45±0.41(0.05~1.61)和6.89±6.95(0.42~28.97)pM。在微表层、次表层和表层海水中CCl4、CHCl3、C2HCl3和C2Cl4浓度从近岸往远海呈降低趋势,表明其受到了陆源输入的影响,而从长江口外的G3站往北呈降低的趋势,则说明其浓度分布可能受到长江冲淡水的影响。CHBrCl2和CHBr2Cl浓度在微表层和次表层中从近岸往远海呈增高趋势,与叶绿素a的分布相似,高值区与叶绿素a的高值区吻合,因此高浓度的CHBr2Cl和CHBrCl2应该是海洋生物产生的。2006年7月对黄海表层海水VHC浓度测定结果表明,CHCl3、CCl4、C2HCl3、C2Cl4、CHBrCl2和CHBr2Cl的平均浓度分别为103.43±24.18、16.88±7.36、315.68±282.85、22.09±4.56、162.30±109.06和23.79±8.63pM,高于4月测定值,季节变化明显。从微表层的研究结果来看,VHC并未得到明显的富集,可能是由于微表层水与本体水的垂直混合造成。受海水中VHC浓度变化较大的影响,此次调查VHC的海-气变化比较大。VHC的海-气通量估算为CHCl3 -0.88±1.72(-7.02~4.03)、CCl4 -0.65±0.59(-3.05~-0.01 )、C2HCl3 2.60±4.12(-0.43~19.97)、C2Cl4 4.35±8.11(-0.00049~38.99)nmol m-2 d-1。