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《基于Tenax脱附技术评价沉积物中不同碳质对菊酯类农药生物有效性的影响研究》

  • 来源专题：农业立体污染防治
  • 编译者： 季雪婧
  • 发布时间：2017-10-23

  • 本文选取泥炭、生物质炭、木炭和活性炭4种含碳材料，结合以经济底栖生物菲律宾蛤仔(Venerupis philippinarum)为受试生物的生物累积实验和Tenax连续萃取法，阐述不同碳质对沉积物中4种菊酯类农药生物有效性的影响，并将Tenax萃取结果与底栖生物的累积结果进行了相关分析。结果表明，碳质的添加导致沉积物中菊酯类农药的快速脱附组分(Frap)降低，极慢速脱附组分(Fvs)增大，生物有效性降低，且4种碳质对Frap的影响有所不同，然而因为菊酯类农药的理化性质，Frap的差异并不显著。Tenax 6 h和24 h的单点萃取组分与快速脱附组分相关性显著(P<0.0001)，基本可以代替完整的脱附动力学评价生物有效性，但是对于组成复杂，有机碳(OC)和黑炭(BC)含量高的沉积物进行研究评价时仍应注意由此产生的偏离。Tenax快速脱附组分与2种底栖生物累积结果之间具有显著的相关性(R2=0.38, P<0.0001)，表明在OC和BC含量不同的沉积物中，Tenax萃取技术也可以预测菊酯类农药在经济底栖生物菲律宾蛤仔体内的累积量，进而为沉积物中HOCs的环境质量和相关水产品的质量评估提供更为快捷、有效的参考依据。

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  • 《碳化学研究团队在南极沉积物铁相态及对有机碳保存贡献研究中获得新认知》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2023-04-18
    • 近日，自然资源部第二海洋研究所海洋生态系统动力学重点实验室（MED）碳化学研究团队在海洋学期刊《Frontiers in Marine Science》上发表了题为《Low content of highly reactive iron in sediments from Prydz Bay and the adjacent Southern Ocean: controlling factors and implications for sedimentary organic carbon preservation》的研究论文。该研究利用我国南极科学考察航次采集的东南极普里兹湾及邻近大洋表层沉积物样品，顺序提取了铁（Fe）的不同相态，测定了总有机碳（TOC）、总铁（FeT）、粒度和比表面积，表征了Fe、特别是活性铁（FeHR）相态的分布特征，讨论了其控制因素，并从全球角度初步探讨了TOC和FeHR之间的关系。我所2020级硕士研究生黄文浩为论文第一作者，赵军副研究员为通讯作者。 海洋沉积物中Fe的化学相态研究对了解极地Fe和C的海洋生物地球化学循环至关重要。因具有多种矿物学、晶体学、形态学和化学成分，Fe表现出显著的氧化还原和吸附活性。探究Fe相态是Fe海洋生物地球化学的基础。该研究结果表明，普里兹湾沉积物中FeHR/FeT比值显著低于全球河流颗粒物和现代海洋沉积物，亦低于其他极地沉积物。指示FeHR主要源于南极低风化的母岩，较低的冰川融化速率亦限制了FeHR输入。研究海域无定形活性铁（Feox1）/FeT与高风化程度物源的其他陆架边缘海沉积物相当，结晶态活性铁（Feox2）/FeT显著较低。表明低温对冰山来源Feox1老化有潜在的抑制效应，从而，风化对FeHR/FeT的调控主要体现在Feox2/FeT上。 TOC和FeHR各相态间均不存在显著相关性，主要归因于研究区域复杂多样的沉积环境。综合全球数据集，归纳出TOC/FeHR比值的四种模式：（a）高TOC/FeHR比值（>2.5），是高海洋初级生产力和弱化学风化物源输入的结果；（b）低TOC/FeHR比值（<0.6），高FeHR输入和TOC强烈再矿化所致；（c）中等TOC/FeHR比值（0.6~2.5），包括了多数典型河流颗粒物和边缘海陆架沉积物，指示FeHR和OC来源相同或/和具有稳定的相互作用；（d）低TOC和FeHR含量，是低海洋初级生产力和弱化学风化物源主控的结果。上述发现为认知海洋沉积物中FeHR和TOC的关系提供了新的见解：TOC/FeHR比值可能粗略地反映了不同沉积环境中FeHR对TOC保存贡献的差异。 该研究得到了国家自然科学基金（41976228、42276255、41976227、42176227）、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金（JG1805）、南大洋专项“南极海洋对气候变化的影响与响应”（IRASCC 01-01-02A和02-02）和国家留学基金委项目（201704180017）联合资助。 论文引用： Huang W, Guo X, Zhao J, Li D, Hu J, Zhang H, Zhang C, Han Z, Sun W, Sun Y and Pan J (2023) Low content of highly reactive iron in sediments from Prydz Bay and the adjacent Southern Ocean:Controlling factors and implications for sedimentary organic carbon preservation. Front. Mar. Sci. 10:1142061. 1
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  • 《研究人员首次绘制了海洋沉积物的生物多样性图》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2020-11-03
    • 研究人员首次绘制了海洋沉积物的生物多样性图，这是地球上最大的全球生物群落之一。尽管海洋沉积物覆盖了地球表面的70%，但人们对其全球微生物多样性格局知之甚少。 来自日本海洋地球科学技术局（JAMSTEC）、兵库大学、高知大学、不来梅大学和罗德岛大学的研究人员团队描绘了全球海洋沉积物中微生物的多样性。在这项发表在《美国国家科学院院刊》（the Proceedings of the National Academy of Sciences）的研究中，JAMSTEC的高级研究员Tatsuhiko Hoshino和他的同事，包括URI海洋研究所的教授Steven D 'Hondt，分析了从全球40个地点采集的299个海洋沉积物样本作为核心样本。他们的采样深度范围从海底到海底以下678米。为了准确地确定微生物群落的多样性，作者在相同的清洁实验室条件下从每个冷冻样品中提取了DNA并进行了测序。 通过对全面的下一代测序获得的16S rRNA基因序列（约5000万个序列）进行分析，以确定每个样本中的微生物群落组成。从这5000万个序列中，研究小组在海洋沉积物中发现了近40000种不同类型的微生物，其多样性通常随着深度的增加而减少。研究小组发现，大陆边缘富含有机物的沉积物与开阔海洋缺乏营养物质的沉积物之间的微生物群落组成存在显着差异，并且氧气的存在与否以及有机物的浓度是决定群落组成的主要因素。 通过将其研究结果与之前对表层土壤和海水的研究进行比较，研究人员发现，这三个全球生物——海洋沉积物、表土和海水都具有不同的微生物群落，但总体多样性相似。Hoshino指出，这是一个出乎意料的发现，在黑暗的、能源有限的海底世界，微生物的多样性与地球表面生物群落的多样性一样。 此外，通过结合对这三种生物群落的细菌和古细菌多样性的估计，研究人员发现，细菌比地球上的古细菌（与细菌不同的微生物，因生活在极端环境中而闻名）要多样化得多。D'Hondt表示，在这方面，海洋沉积物黑暗领域中的微生物多样性与表面世界中的微生物多样性相似。 这项研究得到了日本科学促进会（JSPS）的下一代研究与开发资助计划（GR102）和科研补助金（26251041、17H03956、19H05503、20K20429）以及阿尔弗雷德·史隆基金会的深碳观测站（DCO）、美国国家科学基金会和德国研究促进协会的支持。 （刁何煜 编译）
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