春季膠州灣海水甲烷氧化速率時(shí)空變化初步研究.pdf

1、甲烷是一種重要的溫室氣體，它通過(guò)吸收紅外輻射和大氣中的光化學(xué)反應(yīng)影響全球氣候。近年來(lái)，大氣中不斷升高的甲烷濃度對(duì)全球氣候變化的影響，受到研究者越來(lái)越多的關(guān)注。海洋是大氣甲烷的自然源之一，盡管海洋面積占全球的71％，但海洋對(duì)全球大氣中甲烷的貢獻(xiàn)率卻非常低。Reeburgh等人認(rèn)為絕大部分甲烷氣體（90％以上）在進(jìn)入大氣圈之前已被氧化消耗掉了。因此，甲烷氧化速率的研究成為了海洋生物地球化學(xué)循環(huán)研究中一個(gè)重要的方面。本文通過(guò)一系列的海水培養(yǎng)實(shí)

2、驗(yàn)，采用13CH4作為示蹤劑，建立了測(cè)定海水中甲烷氧化速率的方法，系統(tǒng)考察了2014年春季（3月、4月和5月）膠州灣海水中甲烷的氧化速率，獲得了以下的研究結(jié)果:
　　1、利用同位素標(biāo)記的13CH4在海水進(jìn)行培養(yǎng)的方法能夠有效的測(cè)定受人類活動(dòng)影響較大的半封閉海水水體甲烷的氧化速率。本論文應(yīng)用該方法測(cè)定的2014年1月膠州灣甲烷的平均氧化速率為71.4 nmol·L-1·d-1。
　　本研究根據(jù)網(wǎng)格法粗略估算了2014年1月膠州

3、灣氧化甲烷的總量約為48.0×105 mol/mon，與膠州灣向大氣釋放的甲烷的月平均通量相比，粗略計(jì)算出膠州灣氧化甲烷的量約是膠州灣甲烷海氣通量的3.2～6.9倍，進(jìn)一步支持了Reeburgh的假設(shè)即海水中大部分的甲烷在進(jìn)入大氣之前都被消耗掉了。
　　2、春季3、4、5月份膠州灣表層海水中甲烷氧化速率的平均值分別為(85.7±51.2)nmol·L-1·d-1、(104.7±89.7) nmol·L-1·d-1、(73.2±46

4、.8) nmol·L-1·d-1;底層海水中甲烷氧化速率的平均值分別為(100.5±59.8) nmol· L-1·d-1、(148.9±76.2) nmol·L-1·d-1、(134.2±54.5) nmol·L-1·d-1。春季膠州灣底層海水中甲烷氧化速率的平均值稍高于表層。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)3、4、5月份膠州灣海水中甲烷氧化速率的大小，估算了春季各月的膠州灣海水中甲烷的氧化量:3月份膠州灣中甲烷的氧化量為6.86×106 mol，4月份膠

5、州灣中甲烷的氧化量為9.42×106 mol，5月份膠州灣中甲烷的氧化量為8.74×107 mol，則春季膠州灣甲烷的總氧化量為2.50×107 mol。
　　3、春季3、4、5月份膠州灣表層海水中甲烷氧化速率水平分布規(guī)律為:在膠州灣的西海岸與東海岸呈現(xiàn)出近岸高、遠(yuǎn)岸低的趨勢(shì)，整體呈現(xiàn)出由灣內(nèi)向?yàn)惩庵饾u降低的趨勢(shì)。在3、4月份，膠州灣西海岸的甲烷氧化速率的最高值在大沽河河口附近;但在5月份，膠州灣西海岸的甲烷氧化速率的最高值在大沽

6、河與洋河河口之間。說(shuō)明膠州灣表層海水甲烷氧化速率的大小和分布受人類活動(dòng)的影響比較顯著。春季3、4、5月份膠州灣底層海水中甲烷氧化速率水平分布規(guī)律為:膠州灣的東部有近岸低、遠(yuǎn)岸高的趨勢(shì)，且膠州灣的最高值出現(xiàn)在膠州灣的西部。膠州灣的甲烷氧化速率的垂直變化柱形圖顯示:在膠州灣南部和膠州灣灣口的深水區(qū)，甲烷氧化速率垂直方向上的最大值出現(xiàn)在中間水層或者底層，隨著時(shí)間的不同會(huì)有稍許的變化，這可能是海水垂直方向上混合作用的結(jié)果。
　　4、春季3