DMS是生源硫化物二甲硫醚,在硫循環(huán)和氣候調(diào)節(jié)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,其前體主要是在海洋環(huán)境中普遍存在的二甲基巰基丙酸內(nèi)鹽(DMSP)。DMS分子式 是。
簡介
電網(wǎng)系統(tǒng)
配電管理系統(tǒng)(Distribution 管理學 System,簡稱DMS)是一種對變電配電到用電過程進行監(jiān)視控制管理的綜合自動化系統(tǒng),其中包括配電自動化(DA) 地理信息系統(tǒng)(GIS) 配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu) 配電信息管理系統(tǒng)(MIS) 需方管理(DSM)等幾部分。
二甲基硫研究為地球硫循環(huán)的了解填補了空白,顯示了海洋生物如何將硫保留在浮游生物食物網(wǎng)中,而不將其送入大氣層。大氣中的硫主要來源于海洋表面的化合物二甲基硫(簡稱DMS)。一旦進入大氣,DMS成為氣候變化的一個重要角色,因為它對云和氣溶膠的形成有很大的貢獻。海洋浮游生物生產(chǎn)大量的能變成DMS的前導化合物,但是人們對影響多少DMS被釋放到空氣中的過程一直不清楚。Erinn Howard和同事采樣來自海水的基因信息樣品,在其中尋找涉及脫甲基化的基因。這是與DMS生產(chǎn)競爭的過程的第一步,該過程將前導化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榱粼诤Q笾械幕衔铩N恼伦髡甙l(fā)現(xiàn)了一個新的硫循環(huán)基因,他們報告說,在開闊的海洋中一組名為SAR11類的浮游生物在這個過程中起最重要的作用,而在沿海水域,另一種生物——玫瑰桿菌起重要作用。在另一項研究中,Maria Vila-Costa和同事表示,藍菌門和名為硅藻的浮游生物也將硫從被釋放到大氣的過程中改道。一篇相關(guān)的研究評述討論了這些發(fā)現(xiàn)。
濃度分布區(qū)別
利用吹掃-捕集氣相色譜法研究了二甲硫醚(DMS)和二甲基丙酸(DMSP),分為溶解態(tài)DMSPd和顆粒態(tài) DMSPp)在微表層與次表層中的濃度以及它們在微表層中的富集行為。
次表層的分布
水體中DMSP濃度明顯高于DMS, DMSPp濃度高于DMSPd濃度。次表層中, DMS、DMSPd和DMSPp平均濃度分別為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月對黃海的調(diào)查發(fā)現(xiàn), DMS、DMSPd和DMSPp的平均濃度為2.31、6.04和7.98nmol/L,明顯低于研究結(jié)果。這可能是由于膠州灣及青島市近海與黃海海域相比,受人為活動干擾更加嚴重,營養(yǎng)化水平高,導致浮游生物量大,從而生產(chǎn)較多的DMS(P)。盡管DMS來源于DMSPd的微生物分解,但DMS和DMSP的濃度變化并不完全同步。另外,一些物理化學因素(如DMS的海-氣擴散和光氧化過程)也會導致水體中DMS和DMSP濃度變化不相一致。
微表層富集程度
微表層中, Chl-a濃度從0.72變化到2.57μg/L,平均值1.44μg/L,其分布規(guī)律與次表層相類似,最高值都出現(xiàn)于灣內(nèi)S1站位。微表層中DMS、DMSPd和DMSPp濃度分別為5.85(3.38—7.71)、19.95(11.63—27.60)和 21.12(14.04—31.52)nmol/L,各物質(zhì)濃度及變化幅度較次表層都要大,但濃度分布趨勢與次表層相類似。對微表層中DMS、DMSP濃度分別與其次表層濃度進行回歸分析,結(jié)果表明,微表層中DMS和DMSP濃度與其次表層中的濃度直接相關(guān),說明兩水體間存在強烈的交換作用。
利用篩網(wǎng)法取得的微表層樣品與本體海水相比,小型、微型浮游植物生物量和Chl-a在微表層的富集因子分別為1.42、1.63和1.76。因此,微表層擁有較高的生物活性,從而可以產(chǎn)生更高濃度的DMSP。發(fā)現(xiàn)Chl-a在微表層也得到一定程度的富集(平均富集因子為1.30),說明微表層與次表層相比擁有較大的浮游植物密度,這可能也是導致DMSPd和DMSPp在微表層產(chǎn)生富集的原因之一。
相關(guān)性
Chl-a可以作為浮游植物生物量的指標,因此,海水中浮游植物產(chǎn)生的DMS與葉綠素a之間的關(guān)系一直是人們普遍關(guān)心的問題。Yang等(1999,2000,2006)在對東海、南海、黃海的調(diào)查中發(fā)現(xiàn), DMS與Chl-a存在顯著的相關(guān)性,而Watanabe等(1995)和Uher 等(2000) 等則認為DMS與浮游植物生物量或Chl-a的相關(guān)性并不高。結(jié)論的差異可能在于不同海區(qū)浮游植物種群組成不盡相同,甚至存在很大差別,而不同種類的浮游植物對Chl-a的貢獻不同,而且生產(chǎn)DMS(P)的能力也存在較大差異。研究中微表層和次表層中DMS和DMSPp的濃度分別與Chl-a濃度存在很好的相關(guān)性,說明浮游植物生物量在控制膠州灣及青島市近海生源硫化物DMS(P)的分布中發(fā)揮重要作用。
濃度分布
于2011年12月~2012年1月現(xiàn)場測定了東海、南黃海表層海水中二甲硫醚(DMS) 及其前體物質(zhì)二甲巰基丙酸內(nèi)鹽(DMSP分為溶解態(tài)DMSPd和顆粒態(tài)DMSPp) 的含量,研究了它們的濃度分布規(guī)律及其影響因素,并對 DMSPp的粒級分布和DMS的海-氣通量進行了探討。
表層海水分布特征
冬季東海、南黃海表層海水Chl-a、DMS、DMSPd、DMSPp和總細菌豐度的水平分布中Chl-a的濃度變化范圍為0.06~0.38μg·L ,平均值為(0. 21±0.09)μg·L 。可以看出,Chl-a的濃度分布相對比較均勻,這可能是由于冬季海水溫度較低,不利于浮游植物的生長所致。DMS的濃度范圍在0.58~4.14nmol·L 之間,平均值為(2.20±0.82)nmol·L 。此平均值明顯低于黃海、東海海域春季(4.91nmol·L ) 和夏季(5.64nmol·L ) 的調(diào)查結(jié)果,呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化特征,這與浮游植物的季節(jié)性消長有關(guān)。
周日變化
白天時段(09:00~18:00) 的平均濃度為 (2.34 ±0.69)nmol·L ,夜間時段的平均濃度(21:00~次日06:00) 為(0.99±0.34)nmol·L 。可以看出,DMS和Chl-a的變化趨勢基本相同,都是在15:00達到了濃度的最高值,在00: 00出現(xiàn)了濃度的最低值。然而,DMS的濃度在12:00有所下降,這可能是由于DMS在正午時刻較大的光化學氧化速率使DMS濃度降低。Yang等在黃海對DMS濃度的周日變化研究發(fā)現(xiàn)最高值出現(xiàn)下午時段,低值出現(xiàn)于凌晨時段,與研究結(jié)果相一致。
相互關(guān)系
海水中的DMS、DMSP主要由浮游植物產(chǎn)生,而Chl-a的含量能直觀地反映海區(qū)內(nèi)浮游植物生物量,二者之間的相互關(guān)系一直是人們的研究熱點。冬季東海、南黃海表層海水中DMS和DMSPp分別與Chl-a的濃度表現(xiàn)出一定的正相關(guān)性,這與Yang等在東海、黃海的調(diào)查結(jié)果相一致。此外,Uzuka等發(fā)現(xiàn)東海海域DMS和Chl-a的濃度也有顯著的正相關(guān)。這些研究結(jié)果表明浮游植物生物量在影響東海、黃海DMS和DMSP的生產(chǎn)和分布方面發(fā)揮著重要作用。
參考資料 >
中國海洋大學在微生物驅(qū)動硫循環(huán)過程研究領(lǐng)域取得新進展 .https://news.ouc.edu.cn.2024-03-21
中國科大環(huán)境系在極地海洋氣溶膠形成機制方面取得系列進展.https://ese.ustc.edu.cn.2024-03-21
二甲基硫.www.chemicalbook.com.2024-03-21