dms :生源硫化物二甲基硫

更新时间:2024-09-21 03:02

DMS是生源硫化物二甲硫醚,在硫循环和气候调节中发挥着关键作用,其前体主要是在海洋环境中普遍存在的二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)。DMS分子式 是。

简介

电网系统

配电管理系统(Distribution 管理学 System,简称DMS)是一种对变电配电到用电过程进行监视控制管理的综合自动化系统,其中包括配电自动化(DA) 地理信息系统(GIS) 配电网络重构 配电信息管理系统(MIS) 需方管理(DSM)等几部分。

二甲硫醚

二甲基硫研究为地球硫循环的了解填补了空白,显示了海洋生物如何将硫保留在浮游生物食物网中,而不将其送入大气层。大气中的硫主要来源于海洋表面的化合物二甲基硫(简称DMS)。一旦进入大气,DMS成为气候变化的一个重要角色,因为它对云和气溶胶的形成有很大的贡献。海洋浮游生物生产大量的能变成DMS的前导化合物,但是人们对影响多少DMS被释放到空气中的过程一直不清楚。Erinn Howard和同事采样来自海水的基因信息样品,在其中寻找涉及脱甲基化的基因。这是与DMS生产竞争的过程的第一步,该过程将前导化合物转变为留在海洋中的化合物。文章作者发现了一个新的硫循环基因,他们报告说,在开阔的海洋中一组名为SAR11类的浮游生物在这个过程中起最重要的作用,而在沿海水域,另一种生物——玫瑰杆菌起重要作用。在另一项研究中,Maria Vila-Costa和同事表示,蓝菌门和名为硅藻的浮游生物也将硫从被释放到大气的过程中改道。一篇相关的研究评述讨论了这些发现。

浓度分布区别

利用吹扫-捕集气相色谱法研究了二甲硫醚(DMS)和二甲基丙酸(DMSP),分为溶解态DMSPd和颗粒态 DMSPp)在微表层与次表层中的浓度以及它们在微表层中的富集行为。

次表层的分布

水体中DMSP浓度明显高于DMS, DMSPp浓度高于DMSPd浓度。次表层中, DMS、DMSPd和DMSPp平均浓度分别为4.98(2.61—6.80)、10.77(6.28—14.35)和14.91(7.21—22.15)nmol/L。Yang等(2006)于2005年3月对黄海的调查发现, DMS、DMSPd和DMSPp的平均浓度为2.31、6.04和7.98nmol/L,明显低于研究结果。这可能是由于胶州湾及青岛市近海与黄海海域相比,受人为活动干扰更加严重,营养化水平高,导致浮游生物量大,从而生产较多的DMS(P)。尽管DMS来源于DMSPd的微生物分解,但DMS和DMSP的浓度变化并不完全同步。另外,一些物理化学因素(如DMS的海-气扩散和光氧化过程)也会导致水体中DMS和DMSP浓度变化不相一致。

微表层富集程度

微表层中, Chl-a浓度从0.72变化到2.57µg/L,平均值1.44µg/L,其分布规律与次表层相类似,最高值都出现于湾内S1站位。微表层中DMS、DMSPd和DMSPp浓度分别为5.85(3.38—7.71)、19.95(11.63—27.60)和 21.12(14.04—31.52)nmol/L,各物质浓度及变化幅度较次表层都要大,但浓度分布趋势与次表层相类似。对微表层中DMS、DMSP浓度分别与其次表层浓度进行回归分析,结果表明,微表层中DMS和DMSP浓度与其次表层中的浓度直接相关,说明两水体间存在强烈的交换作用。

利用筛网法取得的微表层样品与本体海水相比,小型、微型浮游植物生物量和Chl-a在微表层的富集因子分别为1.42、1.63和1.76。因此,微表层拥有较高的生物活性,从而可以产生更高浓度的DMSP。发现Chl-a在微表层也得到一定程度的富集(平均富集因子为1.30),说明微表层与次表层相比拥有较大的浮游植物密度,这可能也是导致DMSPd和DMSPp在微表层产生富集的原因之一。

相关性

Chl-a可以作为浮游植物生物量的指标,因此,海水中浮游植物产生的DMS与叶绿素a之间的关系一直是人们普遍关心的问题。Yang等(1999,2000,2006)在对东海南海黄海的调查中发现, DMS与Chl-a存在显著的相关性,而Watanabe等(1995)和Uher 等(2000) 等则认为DMS与浮游植物生物量或Chl-a的相关性并不高。结论的差异可能在于不同海区浮游植物种群组成不尽相同,甚至存在很大差别,而不同种类的浮游植物对Chl-a的贡献不同,而且生产DMS(P)的能力也存在较大差异。研究中微表层和次表层中DMS和DMSPp的浓度分别与Chl-a浓度存在很好的相关性,说明浮游植物生物量在控制胶州湾及青岛市近海生源硫化物DMS(P)的分布中发挥重要作用。

浓度分布

于2011年12月~2012年1月现场测定了东海、南黄海表层海水中二甲硫醚(DMS) 及其前体物质二甲巯基丙酸内盐(DMSP分为溶解态DMSPd和颗粒态DMSPp) 的含量,研究了它们的浓度分布规律及其影响因素,并对 DMSPp的粒级分布和DMS的海-气通量进行了探讨。

表层海水分布特征

冬季东海、南黄海表层海水Chl-a、DMS、DMSPd、DMSPp和总细菌丰度的水平分布中Chl-a的浓度变化范围为0.06~0.38μg·L ,平均值为(0. 21±0.09)μg·L 。可以看出,Chl-a的浓度分布相对比较均匀,这可能是由于冬季海水温度较低,不利于浮游植物的生长所致。DMS的浓度范围在0.58~4.14nmol·L 之间,平均值为(2.20±0.82)nmol·L 。此平均值明显低于黄海东海海域春季(4.91nmol·L ) 和夏季(5.64nmol·L ) 的调查结果,呈现明显的季节变化特征,这与浮游植物的季节性消长有关。

周日变化

白天时段(09:00~18:00) 的平均浓度为 (2.34 ±0.69)nmol·L ,夜间时段的平均浓度(21:00~次日06:00) 为(0.99±0.34)nmol·L 。可以看出,DMS和Chl-a的变化趋势基本相同,都是在15:00达到了浓度的最高值,在00: 00出现了浓度的最低值。然而,DMS的浓度在12:00有所下降,这可能是由于DMS在正午时刻较大的光化学氧化速率使DMS浓度降低。Yang等在黄海对DMS浓度的周日变化研究发现最高值出现下午时段,低值出现于凌晨时段,与研究结果相一致。

相互关系

海水中的DMS、DMSP主要由浮游植物产生,而Chl-a的含量能直观地反映海区内浮游植物生物量,二者之间的相互关系一直是人们的研究热点。冬季东海、南黄海表层海水中DMS和DMSPp分别与Chl-a的浓度表现出一定的正相关性,这与Yang等在东海、黄海的调查结果相一致。此外,Uzuka等发现东海海域DMS和Chl-a的浓度也有显著的正相关。这些研究结果表明浮游植物生物量在影响东海、黄海DMS和DMSP的生产和分布方面发挥着重要作用。

参考资料

中国海洋大学在微生物驱动硫循环过程研究领域取得新进展 .https://news.ouc.edu.cn.2024-03-21

中国科大环境系在极地海洋气溶胶形成机制方面取得系列进展.https://ese.ustc.edu.cn.2024-03-21

二甲基硫.www.chemicalbook.com.2024-03-21

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