南海北部弱光层颗粒动力学

论文题目: 南海北部弱光层颗粒动力学

论文类型: 硕士论文

论文专业: 环境科学

作者: 吕冬伟

导师: 蔡平河

关键词: 弱光层,颗粒动力学,输出通量

文献来源: 厦门大学

发表年度: 2005

论文摘要: 弱光层POC输出通量、有机颗粒的聚集、解聚集、再矿化过程的研究是目前海洋碳循环研究最为薄弱的环节之一,对此领域的深入研究有助于理解海洋生物泵的运作机制和对大气CO2水平的调控能力。最近二、三年来,弱光层颗粒动力过程的研究已引起研究者的高度重视。本文采用大体积现场泵同时采集南海北部A1站位不同粒级的228Th、234Th及溶解态的228Th、234Th、228Ra。以小体积(4 L)MnO2共沉淀-β计数法测定海水中的总234Th活度(ATTh);用Go-Flo采水器采集6-10 L海水,继而过滤收集颗粒物质并以β计数法直接测定其234Th的活度(APTh);以α能谱测定化学分离纯化后的228Th;对228Ra则是采用测定其子体228Ac的β放射性方法。基于上述分析方法,借助234Th/238U和228Th/228Ra不平衡法,结合适当的物理模型研究南海北部弱光层的颗粒动力过程,并分别估算真光层和弱光层的POC输出通量。主要研究成果如下:1.首次采用小体积海水(4 L)MnO2共沉淀-β计数测234Th法计算MnO2纤维柱对Th的吸附效率(简称直接测量法),用以校正目前普遍使用的A/B柱计算法(E=1-B/A)。结果表明,A/B柱计算法测得的吸附效率平均值为0.779±0.194,234Th法为0.491±0.099,前者高估了MnO2纤维柱对Th的吸附效率。2.借助228Th/228Ra不平衡(并结合234Th)研究A1站位弱光层颗粒动力过程。冬、夏两季10-500 m水柱中小颗粒对溶解态Th的吸附速率k1分别介于1.1-5.7和-5.7-15.0

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 弱光层颗粒动力学研究的意义及动态

1.1.1 研究意义

1.1.2 国内外研究现状

1.2 研究内容与目标

1.3 论文框架

第二章 研究区域

2.1 研究海区概况

2.1.1 南海北部海域气候概况

2.1.2 南海北部海域水文概况

2.2 采样站位

第三章 研究方法

3.1 MnO_2纤维柱的制备和样品的采集

3.1.1 MnO_2纤维柱的制备

3.1.2 现场大体积泵采样方法

3.2 样品的测定

3.2.1 MnO_2纤维柱上 Ra、Th 同位素的洗脱

3.2.2 ~(234)Th 活度的测定

3.2.2.1 小体积法测定海水中~(234)Th 的活度

3.2.2.2 颗粒态 ~(234)Th 的测定

3.2.2.3 MnO_2纤维柱上~(234)Th 活度的测定

3.2.2.4 MnO_2纤维柱对Th 的吸附效率

3.2.3 Ra、Th 分离

3.2.4 MnO_2纤维柱上~(228) Ra 的测定

3.2.4.1 实验流程

3.2.4.2 ~(228) Ra 的全程回收率

3.2.4.3 MnO_2纤维柱对 Ra 的吸附效率

3.2.5 ~(228) Th 的测定

3.2.5.1 溶解态~(228) Th 的测定

3.2.5.2 颗粒态~(228) Th 的测定

3.2.5.3 衰变和内生长校正

3.3 探测效率和自吸收效应的确定

3.3.1 β计数器的探测效率

3.3.2 不同载体对β粒子的自吸收效应

3.4 主要仪器和化学试剂

3.5 其他相关要素的测定

3.5.1 POC 的测定

3.5.2 温度（T）、盐度（S）、营养盐（N、P）、溶解氧（D的测定

3.6 所应用清除模型简介

3.6.1 可逆稳态清除模型

3.6.2 不可逆稳态清除模型

第四章 结果与讨论

4.1 A1 站的水文及化学要素

4.2 颗粒动力学常数

4.2.1 速率常数随深度的分布特征

4.2.2 与他人数据的比较

4.2.3 灵敏度检验

4.3 POC 输出通量

4.3.1 ~(234)Th/ ~(228)U 不平衡法估算 POC 输出通量

4.3.1.1 ~(234)Th、 ~(228)U 的垂直分布特征

4.3.1.2 POC/~(234)Th 比值的选取

4.3.1.3 ~(234)Th 清除、迁出通量以及 POC 输出通量的估算

4.3.2 ~(228)Th/ ~(228)Ra 不平衡法估算 POC 输出通量

4.3.2.1 ~(228)Th、 ~(228)Ra 的垂直分布特征

4.3.2.2 ~(228)Th 清除、迁出通量以及 POC 输出通量的估算

4.3.3 两种方法计算结果的比较

第五章 总结

存在问题与不足

参考文献

完成论文清单

致谢

发布时间: 2007-05-25

参考文献

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