《從河口到近岸痕量金屬鉬的遷移轉化機制研究》是依託廈門大學，由王德利擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：從河口到近岸痕量金屬鉬的遷移轉化機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王德利
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
作為過渡金屬的鉬是海水中重要的生源要素之一，構成固氮酶和硝酸鹽還原酶等的酶活性中心，進而參與海洋生物的氮、碳和硫代謝循環。鉬在大洋中基本呈保守性質，但在河口或近岸常表現為非保守。鉬在中國南方土壤含量較高，隨著地表徑流大量輸入到近岸。申請人的前期研究發現：鉬在珠江口和台灣海峽西部海域存在去除，且高陸源物質(有機質和鋁錳陽離子)輸入時，鉬去除作用較強。調查還發現，珠江口等海域也存在少量有機態鉬。申請人推測：有機態鉬與陸源性鋁錳陽離子的聚集及被微型生物直接吸收利用，是造成鉬去除的根本原因。因此，本項目選取珠江口和九龍江口為調查區域，調查鉬的有機態與無機態，及顆粒相與沉積相的遷移轉化規律，調查陸源有機物與鋁錳等陽離子輸入通量，並進行實驗室內添加實驗，研究這些陸源物質如何影響有機態鉬的形成與聚集沉降，及微型生物吸收利用有機態鉬的機制。本項目的實施將有助於我們深入理解痕量金屬鉬的生物學與海洋學意義。
結題摘要
作為生物生長所必需的二十多個關鍵元素之一，痕量金屬鉬在自然水體中的遷移轉化過程，直接影響痕量金屬鉬的生物可利用性。因此，其在自然水體中的生地化過程，特別是形態轉化，一直廣泛受到海洋生物學者及海洋化學研究者等的廣泛關注。前人有研究表明，鉬在自然水體中遷移過程與痕量金屬的顆粒載體：1、錳氧化物；2、鐵氧化物；3、有機質，都存在密切關係。但是，這一影響鉬遷移轉化的機制，在不同水域，卻存在著很多差異性及不確定性。因此，本項目的關鍵點，即是探究影響鉬在自然水體的遷移轉化過程及相關影響機制。 本項目研究的主要成果是：（1）通過對九龍江流域多個航次的調查，我們首次發現，痕量金屬鉬在水體中的含量，主要受陸源顆粒物溶出過程的影響，即碳酸鹽礦石等的風化，是水體中鉬最主要的來源，這些顆粒物溶出過程直接貢獻了水體中的鉬；（2）通過，分析水體的鐵錳離子等指示鐵錳氧化物溶出與否的指標，我們並沒有發現痕量金屬鉬與這些離子的直接相關性。我們推測，這可能說明了，鉬在九龍江流域的遷移轉化過程，並不是以鐵錳氧化物吸附解析過程控制為主；（3）通過分析，近岸水體的生物過程（以葉綠素a濃度表示初級生產力過程），我們發現，近岸水體中，痕量金屬鉬與浮游植物生物量存在一定的相關性，即高浮游植物生長區對應著較低的痕量金屬鉬，說明了，浮游生物的生長過程可能吸收利用了作為必需要元素的痕量金屬鉬；（4）為了解釋有機質對痕量金屬鉬的影響，我們建立了完整的有機態金屬與無機活性態金屬的分離與分析工作，並開展了多個航次的九龍江河口與龜山熱液區的調查工作。我們發現，在這些水體內，有機態鉬的整體含量都很低，其所占總溶解態鉬的百分比也非常低，雖然在淡水端水體內，有機態鉬所占百分比較高。通過大量的數據及發現，我們無法得出，有機態鉬（即有機物與鉬相結合的形態），在自然水體中的存在，並沒有之前前人研究所想像的那么大；（5）我們進行了，浮游植物培養實驗，試圖驗證，生物生長過程中是否產生有機態金屬鉬，即期望說明，有機態金屬鉬的來源問題，即人為陸源性，還是生物性來源。通過浮游植物培養實驗，我們發現了，較高有機態金屬鉬的存在，這說明了這些有機態金屬鉬的主要來源，是生物性來源的。這一新的發現，說明了，自然水體中有機態金屬鉬存在著明顯的稀釋或吸收過程，從而對鉬的再遷移轉化過程，起到的作用有限。在龜山島熱液區，我們也未發現明顯的高有機態金屬鉬。
