杭州湾沉积物中硫酸盐—甲烷转换带内的碳循环

发布时间：2024-03-23 01:05

　　杭州湾海底沉积物中蕴藏着大量的浅层生物气,作为温室气体CH4的重要载体,研究其甲烷厌氧氧化(AOM)及相关碳循环过程,对正确评估浅层生物气的生态环境效应具有重要的科学意义。通过对YS6孔柱状沉积物孔隙水、顶空气等地球化学参数的测试分析,基于质量平衡和碳同位素质量平衡原理,利用"箱式模型"定量研究了硫酸盐—甲烷转换带(SMTZ)内的碳循环过程。结果表明:SMTZ位于海底约6～8 mbsf沉积层,其内部碳循环过程除了包含有机质的硫酸盐还原(OSR)、AOM和碳酸盐沉淀(CP)反应外,还隐藏存在"AOM生成的溶解无机碳(DIC)"产甲烷反应(CR),反应速率分别为9.14、7.42、4.36、2.72 mmol·m^-2·a^-1,而有机质降解产甲烷反应(ME)未发生。各反应对SMTZ内孔隙水DIC的补充贡献率为OSR>AOM>ME,而对DIC的消耗贡献率CP>CR。深部含甲烷沉积层向上扩散而来的CH4并不是驱动SMTZ内部SO42-还原的唯一电子供体,CR和OSR反应亦是导致进入SMTZ内硫酸盐扩散通量大于甲烷的重要因素,且SMTZ...

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【部分图文】：

图1YS6站位位置Fig.1MapshowingthelocationsofCoreYS6inHangzhouBay

?涞某毕??烙攵?Ｏ嗤ǎ?且桓龅湫?的喇叭型强潮河口湾，湾口宽约95km，自口外向口内逐渐狭窄[16-17]。采样站位YS6孔位于杭州湾内舟山群岛近岸海域（图1），水深约16m，是长江、钱塘江等河流携带陆源碎屑物质入海的主要沉积场所，沉积有机质受陆源和海源物质输入综合影响[18]....

图45种反应对SMTZ内DIC碳库的相对贡献率Fig.4Therelativecontributionofeachreactiontoporewater

淄樗?榈嫉牧蛩嵫位乖?饔貌蝗莺鍪印?5结论（1）研究区在海底约6～8mbsf沉积层中形成SMTZ。基于“箱式模型”，SMTZ内发生的碳循环过程主要是有机质的硫酸盐还原作用（OSR）、碳酸盐沉淀作用（CP）、甲烷厌氧氧化作用（AOM）和“AOM生成的DIC”产甲烷作用（CR）等4种....

本文编号：3935221