淇澳岛红树林湿地沉积层孔隙水离子和碳同位素特征及其环境意义

摘要

利用孔隙水化学和稳定同位素化学等方法分析珠江口红树林湿地沉积层孔隙水硫酸根和δ13C-DIC的垂直剖面分布特征.结果显示,KC1、KC3、KC4、K17和K10等5个站位硫酸盐—甲烷界面(SMI)分别为20cm、50cm、70cm、50cm和80cm,孔隙水总二氧化碳浓度在SMI处明显升高,沉积物发生强烈的甲烷厌氧氧化作用(AOM).在AOM过程中,由于12CH4氧化速率较13CH4快,故引起沉积物孔隙水剩余甲烷的碳同位素偏重,而δ13C-DIC值变为负偏.研究表明,沉积层中高含量的活性有机质可加速孔隙水硫酸根再矿化分过程的消耗,使得通过AOM作用的硫酸根消耗通量相应增大,其结果造成沉积物SMI的上移.在微生物作用下,部分活性有机质被大量消耗,致使进入沉积物硫酸根还原带的活性有机质数量相应减少,从而引起部分硫酸根转为与甲烷发生反应促进AOM作用.