《阴离子在珊瑚骨架中的富集机制》

  • 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:2023-12-06
  • 珊瑚骨架中阴离子组成及稳定同位素可以用于重建过去海水碳酸盐化学组成、古二氧化碳和古气候特征,为古海洋学重建和珊瑚生物矿化研究提供了重要信息。耶路撒冷希伯来大学研究了鹿角珊瑚(Acropora cervicornis)和达米角珊瑚(Pocillopora damicornis)骨骼中B、S、As、Br、I、Mo以及钙和碳酸盐浓度特征。研究表明,珊瑚中阴离子与钙离子的比值(An/Ca)与养殖海水中阴离子与钙离子的比值(An/CO32−SW)呈正相关。与海水相比,珊瑚细胞外钙化液(ECF)中的CO32−浓度更高。ECF条件下,鹿角珊瑚CO32−富集因子为2.5,达米角珊瑚CO32−富集因子为1.9,与相对钙化率一致。由此计算的CO32−ECF浓度与先前基于B/Ca耦合δ11B的研究以及使用微传感器和荧光染料直接测量的结果相似。Rayleigh分馏模型表明,在不同的CaSW浓度下,钙的利用是均一的,这进一步证明了珊瑚钙化发生在半封闭海水储层中。本研究报告的B、S、As、Br、I和Mo的分配系数为过去基于Br在海洋中具有长停留时间(~160 Ma)的海洋化学重建开辟了新的可能性。(刘思青 编译;熊萍 校稿)

  • 原文来源:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2306627120
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    • 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:mall
    • 发布时间:2017-06-05
    • 珊瑚及其共生藻(虫黄藻)对温度变暖的敏感性已受到科学界广泛关注,然而,仅少数研究认为,人为输入物(如金属污染物)已经对许多岸礁产生影响。值得注意的是,镍释放现象在现今的沿海生态系统中很常见。 本研究应用底栖室实验,将两种主要的造礁珊瑚—美丽轴孔珊瑚(Acropora muricata)和细枝鹿角珊瑚(Pocillopora damicornis)暴露于原位环境和中等镍浓度环境中1小时。同时,在实验室条件下测试了于中度镍浓度环境中慢性暴露8周和海洋变暖对美丽轴孔珊瑚的共同作用。原位试验表明,在环境温度(26℃)中,富镍环境刺激两种珊瑚27~47%钙化生长,而对光合作用无影响。相比之下,暴露于较高的镍浓度以及水族箱模拟的高温中,严重抑制了30%美丽轴孔珊瑚(A. muricata)的钙化生长。 本研究总结了慢性镍富集与全球变暖对珊瑚成年生活阶段的综合影响,研究结果强调镍对两种主要造礁珊瑚钙化生长的双重作用:在环境温度下对珊瑚钙化生长有积极作用,但当水温升高时,则会抑制其生长。 解释镍刺激珊瑚钙化的假设之一是镍在尿素酶中起结构作用,可以参与钙化过程。然而,该假设还需要实验来证实。研究发现,我们的数据集表明温度和镍对珊瑚的负面协同作用,对于使得珊瑚的生长速率更低:镍会加剧海洋变暖对A. muricata生长的负面影响。 此项研究集中阐明了金属与海洋变暖的共同效应。然而采矿作业过程或径流中可能会同时释放多种金属。但截至目前,很少有研究关注金属间的相互作用,金属混合物可能会降低或增加其对珊瑚的毒性或生物利用度。因此,在慢性和中度镍输入以及海洋变暖的同时作用下,珊瑚增长率已下降37%,若加之珊瑚聚集区遭受诸如海洋酸化等其他与未来的变暖问题密切相关的威胁,珊瑚则可能会变得更加脆弱。 本研究重要结论: ? 镍可随周围水温变化促进或抑制珊瑚钙化生长。 ? 在环境温度(26℃)下,镍富集可增加两种测试珊瑚种的钙化速率。 ? 热海水和富镍环境使得美丽轴孔珊瑚的钙化生长率降低30%。 (刘雪雁 编译)
  • 《阳离子共价有机骨架:用于调节孔隙度和质子传导性能的阴离子交换平台》

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    • 编译者:fjirsmyc
    • 发布时间:2016-05-25
    • 近日,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所李斌课题组将具有红光发射的带有正电荷的溴化乙锭(EB)有机单体,与1,3,5-三甲酰间苯三酚(TFP)通过希夫碱反应,成功制备出阳离子共价有机骨架材料(EB-COF: Br)。该材料具有纳米孔结构,其孔道的大小可以通过骨架中的平衡阴离子来调节。通过阴离子交换反应,得到系列带电荷的COF(EB-COF:X, X = F, Cl, Br, I)。 李斌组与东北师范大学教授臧宏瑛和朱广山等人合作,将keggin型杂多酸磷钨酸掺杂到骨架中,由于磷钨酸表面丰富的氧位点,材料能保存大量的水形成氢键网络,质子可以通过氢键网络高速迁移,由此显著地提升了材料对质子的传导率。掺杂多酸后材料对质子的传导率提高了三个数量级。而且材料的纳米孔结构及其表面不均匀的电场分布对质子和电子具有局部的限域作用。通过调节孔道内的电场分布,可以改变材料对质子的传导率。上述研究结果发表在5月11日出版的《美国化学会志》期刊上(J. Am. Chem. Soc.,2016, DOI: 10.1021/jacs.5b13490)。 图1:(a)具有红光发射的溴化乙锭单体的光学照片;(b)制备的二维有机多孔晶体材料的发射光谱。 图2:(a)二维有机晶体材料的合成方法示意图;(b)材料的层状堆积晶体示意图;(c)材料侧面堆积示意图。 (改编自 中科院长春光机所)