海洋微藻生产释放挥发性卤代烃的研究

Volatile halocarbons(VHCs) are important greenhouse gases, which play significant roles in the global warming and the chemistry of the atmosphere. The marine environment is the dominant source of a range of volatile iodinated compounds to the atmosphere. However, the study is lacking about emission of VHCs from microalgae in China. In order to evaluate the effects of VHCs emission from marine microalgae to the atmospheric environment, six marine cosmopolitan phytoplankton species namely Phaeocystis globosa, Skeletonema costatum, Phaeodactylum tricornutum, Chaetoceros neogracilis , Isochysis galbana and Prorocendrum donghaiense are screened for emissions of VHCs. All species are widely distributed in China Sea. Laboratory experiments will be conducted under different environmental factors such as temperature, salinity, irradiances and nutrients. The aim of this study will explore that if environmental factors such as temperature, salinity, irradiances and nutrients affect the release of VHCs by the microalgae into the atmosphere and investigate the ability of different microalage to produce VHCs. These results may have implications for climatic change scenarios.

挥发性卤代烃（Volatile halocarbons，VHCs）是大气中一类重要的痕量温室气体和破坏臭氧层的主要物质。海洋微藻释放是大气中VHCs的重要来源，海洋VHCs排放会对全球变化产生重大影响。目前，国际上关于海洋微藻释放VHCs的数据十分缺乏，特别是在国内还没有关于海洋微藻释放VHCs研究报道。本项目拟通过实验室培养和船基围隔实验模拟研究中国海域典型优势藻（棕囊藻、中肋骨条藻、三角褐指藻、角毛藻、等鞭金藻和东海原甲藻）VHCs的生产速率与生长环境（温度、盐度、光照及营养盐）之间的关系。明确海洋微藻VHCs生产释放的影响因素，并探讨其释放机制。本研究将与国际研究接轨，为深入研究中国海域典型优势微藻VHCs释放对区域环境和全球气候变化的影响奠定基础并做出我国独特的贡献。

挥发性卤代烃（VHCs）是大气重要的温室气体，对臭氧层破坏和全球气候变化有重要作用。浮游植物是海洋中VHCs重要来源。研究海洋浮游植物生产VHCs及影响因素，对研究VHCs的生物地球化学循环具有重要意义。通过室内单种培养实验，研究了不同温度、盐度、光照、营养盐条件对海洋微藻生产VHCs的影响。此外，通过船基围隔实验，探讨了营养盐添加对海洋微藻生产VHCs的影响。主要研究结果如下：.（1）六种海洋微藻（三角褐指藻、威氏海链藻、中肋骨条藻、旋链角毛藻、东海原甲藻、裸甲藻）不同程度地释放VHCs。不同的海洋微藻生产释放VHCs的能力显著不同，在相同的培养条件下，硅藻的释放量大于甲藻。不同藻类生产释放VHCs的速率不同，不同的生长阶段，同种藻类生产释放的VHCs量也显著差异。结果表明VHCs的生产释放与物种差异和生长阶段有关。.（2）10-20 ℃为硅藻（中肋骨条藻释、三角褐指藻海链藻释放卤代烃CHBr2Cl和CHBrCl2的最佳温度且指数期及衰亡期释放量较大；此温度下东海原甲藻释放CH2Br2较多。.（3）3种盐度培养条件下，海洋微藻释放VHCs的程度不同。中肋骨条藻和威氏海链藻主要释放C2HCl3，日本星杆藻主要释放CHBr2Cl 。盐度越低，璇链角毛藻CH3Cl、CH3I、CHBr3的产量越高；盐度越高，威氏海链藻三者释放量高。.（4）研究发现高光照强度有利于微藻CH3I释放，且稳定期及衰亡期释放量较高。低光照强度促进多卤甲烷的释放。.（5）6种海洋微藻生长周期内主要释放CH3Cl、CH3I和CHBr3，且适应期以及衰亡期释放量较高。过高或过低的硝酸盐浓度抑制海洋微藻释放CH3Cl、CH3I和CHBr3。.（6）船基围隔实验结果表明营养盐含量及结构对卤代烃的释放有显著的影响。营养盐加入促进VHCs释放，16:1的氮磷比更有利于VHCs的生产释放。.（7）搭载基金航次对东海的调查结果表明5种短寿命VHCs表现出明显季节性变化。春季CH3I和CH2Br2的浓度略高于秋季， CHBrCl2、CHBr2Cl和CHBr3的浓度秋季显著高于春季，不同季节浓度分布呈现为近岸高、远海低的趋势。