海洋中二甲基亚砜的来源、分布及迁移转化.pdf

第41卷第4期
中国海洋大学学报
41(4):081~089
201年4月
PERIODICAL OE OCEAN UNIVERSITY OF CHINA
Ap.,2011L
综述
海洋中二甲基亚砜的来源、分布及迁移转化
杨桂閉,杨洁
(中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100)
摘要:二甲基亚砜(DMSO)是海水中的主要溶解态甲基硫化物,DMSO在二甲基硫(DMS)的生物地球化学循环中起
着重要的作用。它能通过DMS的光化学氧化和细菌氧化生成,可作为DMS的1个汇,也可以通过生物直接合成或其它
途径产生。DMSO同时又可以被酶、细菌、植物等还原为DMS,因此,DMSO又可充当DMS的1个源。DMSX()除了能被
还原为DMS外,还可能会被细菌氧化为SX,在氯过氧化物酶作用下被H2O2氧化为DMSO2等。海洋中DMS的测定
通常采用还原剂NaBH4将其还原为DMS后,再利用气相色谱进行测定。海水中DMSO的分布不均匀,高浓度区是那些
温度较高,光照充足、浮游植物较多、生物活性较高的表层水或近岸水。
关键词:二甲基亚砜;来源;分布;迁移转化;二甲基硫;海洋生物地球化学
中图法分类号:P734.5
文献标志码:A
文章编号:1672-5174(2011)04-081-0
甲基亚砜(DMSO)是亚砜分子中最小、最具有DMSO是非挥发性的并且在水中能以任何比例溶解,
代表性的化合物。在海水、淡水、雨水、河口和盐湖中它不能直接影响地球气候,但通过它与DMS之间的相
都能监測到它的存在。DMSO在海水中之所以引起人互转化,能对气候造成间接的影响。DMSO作为DMS
们的特别关注,主要在于它在二甲基碗(DMS)的生物的1个潜在的源与江汇,近年来已受到越来越多的海洋
地球化学循环中起着重要作用。DMS是海水中最重工作者的关注。本文着重对DMS)的研究进展进行
要的、含量最丰高的还原态挥发性生源有机硫化物,由概括和总结。
于表层海水中的DMS处于过饱和状态,DMS会以很大
的通量挥发到大气中去,参与硫的全球循环,并对区1DMSO的来源
域或全球的气候和酸雨的形成产生重要的影响。因此,
DMS早已成为全球气候变化研究的热点之一。
1.1DMS的光化学氧化
由于受到分析方法的限制,DMSO的研究远远落
水体中的DMSO能由DMS发生光化学反应生
后于其相关硫化物β一二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)成,这一点首先是由 Brimblecombe2提出的,他们通
以及DMS的研究。直到最近10 a DMSO的分析方法过反应中2mol的DMS能被1mol的O2氧化,正好与
得到完善之后,其研究工作オ得到了一定进展。目前生成产物DMSO分子的元素组成相一致,由此断定
国际上已对DMSx)在海水中的浓度分布、来源途径、DMSO)是DMS发生光化学氧化的唯一产物,但是在实
迁移转化以及与各种生物和非生物因素之间的关系等验中没有对产物进行测定。他们在实验室模拟中还发
方面,开展了一系列的研究并取得了一定的成果。然
现,DMS溶液在强的紫外光(UV)照射下,能直接发生
而?在我国关于DMRO的研究很少,尚处在起步阶段。光化学反应,并最终转化为SOx~,而在可见光下不发
李猛等人对DMO)的测定方法明、DMXO在围隔试验中
生反应,主要由于DMS不吸收>290nm的光,但在光
藻类水华演替过程中的变化等进行了初步研究
海水中的DMS可通过光化学氧化和细菌氧化生敏剂存在的条件下则能在可见光下发生反应,反应遵
成DMSO,因此DMSO是DMS的汇。而一些真核生循一级反应动力学。不同于UV照射下的直接光化学
物和原核生物则能将DMSO还原为DMS,海水中氧化反应,DMS在可见光下发生的光化学氧化反应,
DMsO的浓度一般高于或接近于DMS的浓度,DMSO需要通过光敏剂吸收光并与溶解态形成单线态氧,
又可以充当DMS的源。 Andreaellij g等指出,在控制海单线态氧再与DMS进行反应。海水中天然存在的光
水中DMS浓度来影响生物圈与气候之间循环的过程敏剂主要有腐殖酸、富里酸、叶绿素等,不同的光敏剂
中,DMS与DMSO之间的相互作用可能是最重要的。在相同的照射条件下氧化能力不同,而且随着照射条
基金项目:国家杰出青年科学基金项目(40525017);国家自然科学重点基金项目(41030858);教育部“长江学者”奖励计划以及山东省“泰山学
者'建设工程专项经费资助
收稿日期:2010-03-16;修订?期:2011-01-10
作者简介:杨桂朋(1963-),男,博士,教授,博导,主要从事海洋化学研究。E-mail:goyang@ouc.edu.cn
万方数据