珠江口桂山島沉積物甲烷厭氧氧化作用研究

【摘要】：系統(tǒng)分析了珠江口桂山島沉積物間隙水甲烷和硫酸鹽、pH和溶解無(wú)機(jī)碳(DIC)以及δ13C-CH4和δ13C-DIC的垂直剖面分布.結(jié)果顯示:間隙水硫酸鹽濃度呈線性梯度減小,至沉積物SMI(sulfate-methane interface)附近,硫酸鹽幾乎全部消耗而甲烷濃度急劇增大,與此同時(shí),間隙水pH和DIC在該深度位置明顯升高.間隙水地球化學(xué)特征揭示了沉積物發(fā)生了甲烷厭氧氧化(AOM)作用.在AOM過(guò)程中,由于12CH4氧化速率較13CH4快,故引起沉積物間隙水剩余甲烷的碳同位素偏重,而δ13C-DIC值變?yōu)闃O負(fù).由擴(kuò)散公式計(jì)算結(jié)果可知,AOM消耗沉積物間隙水硫酸鹽占總硫酸鹽的比例為58.6%,該過(guò)程產(chǎn)生的DIC占間隙水總DIC的比例為41.4%.沉積物有機(jī)質(zhì)的活性及含量大小對(duì)AOM作用的發(fā)生及其強(qiáng)度有重要的影響,該研究區(qū)沉積物活性有機(jī)質(zhì)(主要為海洋來(lái)源)在沉積物表層通過(guò)礦化分解作用消耗,從而導(dǎo)致進(jìn)入沉積物硫酸鹽還原帶底部的活性有機(jī)質(zhì)數(shù)量減少,在該條件下,部分硫酸鹽將轉(zhuǎn)為與甲烷反應(yīng)消耗,從而引發(fā)AOM. 【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所 中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所 中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所
【關(guān)鍵詞】： 珠江口 硫酸鹽還原 甲烷厭氧氧化(AOM) 沉積物間隙水
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(批準(zhǔn)號(hào):G2000078500) 中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新前沿(批準(zhǔn)號(hào):GIGCx-03-07)資助項(xiàng)目
【分類(lèi)號(hào)】：P736.41
【正文快照】： 甲烷是一種重要的溫室氣體,它對(duì)全球氣候變暖的影響達(dá)15%,并且大氣甲烷濃度以年1.0%的速率遞增[1],這引起了科學(xué)界及各國(guó)政府的極大關(guān)注.目前關(guān)于大氣甲烷的各種來(lái)源途徑已基本辨明,據(jù)IPCC(1992年)[2]報(bào)道,海洋對(duì)大氣圈甲烷的貢獻(xiàn)僅為2%,但實(shí)際上海洋沉積物產(chǎn)生的甲烷遠(yuǎn)高于

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