甲烷渗漏环境中硫酸盐还原对水化学组分的影响

作     者：魏铭聪 许天福 刘肖 金光荣 曹玉清 刘娜 WEI Ming-cong;XU Tian-fu;LIU Xiao;JIN Guang-rong;CAO Yu-qing;LIU Na

作者机构：吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室吉林长春130021 

出 版 物：《天然气地球科学》 (Natural Gas Geoscience)

年 卷 期：2015年第26卷第12期

页      面：2372-2380页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

基　　金：中国博士后科学基金(编号:2012M520673) 国家海洋地质专项工作项目(编号:GZH201100306) 吉林大学研究生创新基金资助项目(编号:2014104)联合资助 

主　　题：硫酸盐还原菌 硫酸盐还原作用 甲烷环境 水化学环境 

摘      要：硫酸盐还原作用是由硫酸盐还原菌(SRB)主导的,它广泛分布于海底甲烷渗漏沉积区。当它与甲烷氧化耦联时,对海底甲烷渗漏起着控制作用。研究硫酸盐还原作用对于探讨海底甲烷的迁移和转化具有重要意义。以反应釜为载体,将SRB接种于低温高压的甲烷环境中,探讨系统内微生物地球化学作用对水化学组分和环境的影响规律。结果显示:系统内氧化还原电位由-107.5mV降低至-181.5mV;HCO_3^-和HS^-浓度均升高,前者浓度比后者大2个数量级。Fe^(2+)浓度有所上升,Ca^(2+)浓度则由2.40mg/L降低至0.04mg/L。扫描电镜下观测到有较多的碳酸盐和硫化物沉淀,能谱分析发现其主要阳离子为Fe、Ca、Mg和Mn。可以确定,硫酸盐还原作用及相应的地球化学反应控制着系统内离子组分的变化。实验结果对认识海底发生的微生物地球化学作用和海洋碳硫循环有重要意义。