论文部分内容阅读
作为生源要素，海洋中许多痕量金属都构成了生物酶的活性中心，然而金属含量过高也会造成水环境的污染。特别是近年来随着环境污染的日益加剧，我国近岸水体中金属的含量也不断上升，而无论金属的污染甚至生物可利用性则都与金属存在的形态密切相关。本论文利用Chelex100、C-18固相萃取离子交换法成功地分离出不同形态的金属，包括生物活性态（Chelex100树脂吸附部分）、非活性疏水有机态（C-18树脂吸附部分）、剩余形态（总溶解态-生物活性态-非活性疏水有机态）。该分离方法已成功应用于九龙江河口及台湾龟山岛浅水热液黄泉与白泉等自然水体不同形态溶解态金属(Mo、V、Cu、Fe)的分析。 主要结果如下: (1)首次在九龙江河口自然水体分离出生物活性态与非活性疏水有机态Mo、V和Cu，并发现这些形态的分布存在着明显的时空差异。金属Mo、V以生物活性态为主，非活性疏水有机态含量较少，非活性疏水有机态Mo含量＜1nmol/L只占总溶解态的1％左右，非活性疏水有机态V含量在2-4nmol/L占总溶解态的5-10％左右。而非活性疏水有机态Cu在河口上游(4.5nmol/L)含量明显高于河口下游(1-2nmol/L)。枯水期生物活性态金属(Mo、V、Cu)略高于丰水期，这可能与枯水期颗粒态金属比丰水期高有关。 (2)首次在龟山岛热液内，分离出生物活性态与非活性疏水有机态Fe和Cu。而很多金属在从热液内排出到海水的过程中，存在着明显去除或添加的现象。总溶解态Fe和Cu主要是受pH影响，结果显示:总溶解态Fe与pH呈负相关(log(Fe)=-0.272*pH+3.4936，r=-0.89，p＜0.01）;总溶解态Cu与pH呈正相关(log(Cu)=0.1102*pH-0.4651，r=0.81，p＜0.01）;生物活性态与非活性疏水有机态Fe、 Cu的影响因子则较为复杂，可能受pH、Eh、颗粒物等因素的综合影响。 综上，本论文首次发现了金属(Mo、V、Cu、Fe)在自然水体（河口和热液）存在着形态变化:活性态金属(Mo、V、Cu、Fe)可能主要受海水阴阳离子交换及颗粒物吸附等过程的影响;非活性疏水有机态(Cu)则主要受沉积物再悬浮等过程的影响。金属形态的测定与研究可能为进一步深入研究自然水体金属的生物学及地球化学意义提供线索。同时，本研究也将为全球海洋痕量金属收支模型、生物毒理学、近岸水环境的研究提供一定的参考。