低分子量有机酸对胶州湾pH的影响研究

摘要

海洋中的有机酸，作为海洋有机物的重要组成部分之一，包括高分子量的长链脂肪酸和低分子量的短链低分子量有机酸(low-molecular-weight organic acids，简称LMWOAs)。它们不仅对调整海水的pH值起重要作用，并且通过形成多种复杂的络合物，增加了海水中痕量金属的溶解性。然而，目前为止关于海洋中低分子量有机酸的相关研究仍然十分匮乏。
　　最近的研究表明，胶州湾海水的平均pH值在7.9左右，而临近的黄海海域为8.1左右，胶州湾海水pH明显较低。同期的研究还表明，胶州湾表层海水存在多种高浓度低分子量有机酸，包括甲酸，乙酸，乳酸，它们的浓度分布受人类活动影响明显。本研究在前人工作的基础上，探讨低分子量对胶州湾海水酸化的影响。通过对2012年5月在胶州湾15个站位获取的表层海水样品中的pH、TA、DIC进行了分析测定，并利用高效液相色谱法(HPLC)对LMWOAs进行了定量分析以及一系列模拟实验以及理论计算，评估胶州湾海水中甲酸、乙酸和乳酸在降低胶州湾表层海水pH值的作用。结果表明，2012年5月总低分子量有机酸在胶州湾表层海水中中平均值为29.01μmol/L，甲酸、乙酸、乳酸平均浓度分别为4.06μmol/L、18.31μmol/L、6.64μmol/L，TA平均浓度为2301μmol/kg，DIC平均浓度为2010μmol/kg，平均pH值为7.832。在胶州湾与黄海的TA以及DIC基本接近的情况下，一定浓度低分子量有机酸均可导致海水pH值的下降。在现场条件下，三种酸的共同作用下可导致胶州湾海水的pH值降低达0.185。同时，我们还采集了Narragansett Bay6个站位的表层海水样品并进行了对比分析，结果进一步表明，低分子量有机酸对胶州湾海水pH起了非常重要的作用。

目录

声明

摘要

0 前言

1 文献综述

1 全球海洋酸化问题

1．1 海洋酸化问题的产生和发展

1．2 海洋酸化问题产生的影响

1．3 国际海洋酸化问题研究动态

1．4 低分子量有机酸的研究

1．5 pH研究方法进展

1．6 本论文的研究内容及目的

2 实验部分

2．1 仪器和试剂

2．1．1 仪器

2．1．2 试剂

2．2 有机酸实验器皿的处理、样品采集及前处理、分析方法

2．2．1 玻璃仪器的处理

2．2．2 有机酸水样的采集及前处理

2．2．3 高效液相色谱法(HPLC)分析低分子量有机酸样品

2．2．4 高效液相色谱仪

2．3 pH测定实验器皿的处理、样品采集及前处理、分析方法

2．3．1 测定pH玻璃器皿的处理

2．3．2 pH样品采集及前处理

2．3．3 pH分析方法-光度法

2．4 总碱度(TA)、溶解无机碳(DIC)的分析

3 2012年5月胶州湾表层海水LMWOAs及pH分析

3．1 2012年5月胶州湾表层海水低分子量有机酸浓度分析

3．2 2012年5月胶州湾表层海水TA、DIC、pH值测定结果及分析

3．3 三种酸之间的相关性

3．4 判定三种低分子量有机酸的来源

3．5 影响胶州湾表层海水中低分子量有机酸分布因素的探究

3．5．1 人类陆地活动对胶州湾LMWOAs对其浓度及分布的影响

3．5．2 贝类养殖对胶州湾LMWOAs对其浓度及分布的影响

3．5．3 其他因素对胶州湾LMWOAs浓度及分布的影响

3．6 小结

4 LMWOAs对海水pH的贡献的模拟实验研究

4．1 实验方法

4．2 实验结果

4．3 结果讨论

4．3．1 LMWOAs对海水pH的贡献的模拟实验研究结果讨论

4．3．2 胶州湾表层水低分子量有机酸浓度及pH结果讨论

4．4 小结

5 Narragansett Bay有机酸及pH分析结果对照

5．1 Narragansett Bay表层海水样品LMWOAs及pH分析结果

5．1．1 2013年12月Narragansett Bay表层海水样品调查站位图

5．1．2 2013年12月Narragansett Bay表层海水LMWOAs分析

5．2 胶州湾与Narragansett Bay低分子量有机酸对pH的影响比较

5．3 小结

结论

参考文献

致谢

个人简历

硕士期间发表的学术论文