海洋微藻生產釋放揮發性鹵代烴的研究

《海洋微藻生產釋放揮發性鹵代烴的研究》是依託中國海洋大學，由何真擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：海洋微藻生產釋放揮發性鹵代烴的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：何真
• 依託單位：中國海洋大學

中文摘要

揮發性鹵代烴（Volatile halocarbons，VHCs）是大氣中一類重要的痕量溫室氣體和破壞臭氧層的主要物質。海洋微藻釋放是大氣中VHCs的重要來源，海洋VHCs排放會對全球變化產生重大影響。國際上關於海洋微藻釋放VHCs的數據十分缺乏，特別是在國內還沒有關於海洋微藻釋放VHCs研究報導。本項目擬通過實驗室培養和船基圍隔實驗模擬研究中國海域典型優勢藻（棕囊藻、中肋骨條藻、三角褐指藻、角毛藻、等鞭金藻和東海原甲藻）VHCs的生產速率與生長環境（溫度、鹽度、光照及營養鹽）之間的關係。明確海洋微藻VHCs生產釋放的影響因素，並探討其釋放機制。本研究將與國際研究接軌，為深入研究中國海域典型優勢微藻VHCs釋放對區域環境和全球氣候變化的影響奠定基礎並做出我國獨特的貢獻。

結題摘要

揮發性鹵代烴（VHCs）是大氣重要的溫室氣體，對臭氧層破壞和全球氣候變化有重要作用。浮游植物是海洋中VHCs重要來源。研究海洋浮游植物生產VHCs及影響因素，對研究VHCs的生物地球化學循環具有重要意義。通過室內單種培養實驗，研究了不同溫度、鹽度、光照、營養鹽條件對海洋微藻生產VHCs的影響。此外，通過船基圍隔實驗，探討了營養鹽添加對海洋微藻生產VHCs的影響。主要研究結果如下： （1）六種海洋微藻（三角褐指藻、威氏海鏈藻、中肋骨條藻、旋鏈角毛藻、東海原甲藻、裸甲藻）不同程度地釋放VHCs。不同的海洋微藻生產釋放VHCs的能力顯著不同，在相同的培養條件下，硅藻的釋放量大於甲藻。不同藻類生產釋放VHCs的速率不同，不同的生長階段，同種藻類生產釋放的VHCs量也顯著差異。結果表明VHCs的生產釋放與物種差異和生長階段有關。 （2）10-20 ℃為硅藻（中肋骨條藻釋、三角褐指藻海鏈藻釋放鹵代烴CHBr2Cl和CHBrCl2的最佳溫度且指數期及衰亡期釋放量較大；此溫度下東海原甲藻釋放CH2Br2較多。（3）3種鹽度培養條件下，海洋微藻釋放VHCs的程度不同。中肋骨條藻和威氏海鏈藻主要釋放C2HCl3，日本星桿藻主要釋放CHBr2Cl 。鹽度越低，璇鏈角毛藻CH3Cl、CH3I、CHBr3的產量越高；鹽度越高，威氏海鏈藻三者釋放量高。 （4）研究發現高光照強度有利於微藻CH3I釋放，且穩定期及衰亡期釋放量較高。低光照強度促進多鹵甲烷的釋放。 （5）6種海洋微藻生長周期內主要釋放CH3Cl、CH3I和CHBr3，且適應期以及衰亡期釋放量較高。過高或過低的硝酸鹽濃度抑制海洋微藻釋放CH3Cl、CH3I和CHBr3。 （6）船基圍隔實驗結果表明營養鹽含量及結構對鹵代烴的釋放有顯著的影響。營養鹽加入促進VHCs釋放，16:1的氮磷比更有利於VHCs的生產釋放。 （7）搭載基金航次對東海的調查結果表明5種短壽命VHCs表現出明顯季節性變化。春季CH3I和CH2Br2的濃度略高於秋季， CHBrCl2、CHBr2Cl和CHBr3的濃度秋季顯著高於春季，不同季節濃度分布呈現為近岸高、遠海低的趨勢。