中国东海和南海局部区域水溶性有机碳的研究

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近年来,国内外关于大气中水溶性有机物相关研究的报道较多,但是以陆地的研究和对海洋上固定的采样的报道为主,然而对于中国近海区域大气水溶性有机物的时间和空间分布的研究还比较少,中国东海和南海海域是亚洲陆源大气输送到海洋的重要区域,由于其靠近大陆边缘,受到人为活动的影响较大,对于东海和南海地区走航所采集的样品的研究多集中于离子或小分子化合物等的研究,对水溶性有机物的研究较少。水溶性有机物被紫外线或者可见光照射激发后会发射荧光,可以利用WSOC的荧光特性来追踪气溶胶中的水解有机质。本研究采集了2013年、2014年中国南海海洋气溶胶样品,以及2014年中国东海海洋气溶胶样品;分析了气溶胶样品中的元素碳、有机碳、水溶性有机碳;利用三维荧光光谱、PARAFAC等进行了分析,对海洋气溶胶的时间、空间变化以及其可能来源进行了研究。主要研究结果如下:1.在本研究中东海航次采集的白天TSP样品中的OC、WSOC浓度值要高于夜晚TSP样品中的浓度值。因为白天光照强烈,二次有机气溶胶在白天更容易生成。由于光化学氧化的作用,白天不论是一次还是二次有机碳的贡献都比夜间大。2.在东海大气的WSOC浓度的时间序列图上峰值的出现呈现阶段性周期变化,大约是6天这样一个周期。可能是由于中国大陆进行秸秆燃烧活动,再由中国大陆气团的运输导致的。3.东海大气中WSOC的有明显的A峰、M峰和B峰。A峰和M峰,具有显著相关性,说明它们具有相似的来源。夏季光照强度高,时间长,B峰比T峰具有更高的降解程度,故本研究中T峰不明显。类腐殖质峰进入夜晚开始减小,类蛋白质峰B峰由白天进入黑夜后逐渐增加,再次进入白天后,太阳出现对海洋藻类微生物活动产生影响,使得类蛋白质峰的浓度降低。4.将东海和南海的类蛋白质浓度和类腐殖质浓度及A峰和M峰进行空间分布的比较发现,他们都具有相似的一致性,大陆来源>混合来源>海洋来源,呈现出离大陆越远浓度越低的趋势。除此之外,类腐殖质浓度都是高于类蛋白质浓度,而类腐殖质浓度中,又以A峰的浓度为主。5.南海三维荧光图中只发现peakA和peakM两个明显的峰。通过PARAFAC分析后,南海2013年和2014年的样品可以分析出3个组分。组分C1对应的激发波长/发射波长(Ex/Em)为:260/400-460nm和320-360/420-460nm,可以认为是UVC类腐殖酸A峰和UVA海洋类腐殖酸M峰,C2组分Ex/Em在240/400nm的为类蛋白质组分,组分C3对应Ex/Em为:280/460nm和360/460nm可以认为是类腐殖质峰。
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