布兰卡湾河口水体中硫化物动态及其与物理和化学变量的关系

《Marine Environmental Research》：Sulfide Dynamics in the Water of the Bahía Blanca Estuary and its Relationship with Physical and Chemical Variables

　　

摘要

河口是高度动态的系统，其中强烈的生物地球化学过程调节着营养盐和氧化还原敏感元素的循环。然而，关于含氧河口水体中还原态硫物种的信息仍然有限。本研究首次对阿根廷布兰卡港河口（Bahía Blanca Estuary）表层水体的硫化物和硫酸盐动态进行了年度评估，该河口是一个受自然变率和强烈人为压力影响的富营养但充氧良好的沿海系统。研究期间为 2023 年 8 月至 2024 年 7 月，每月在从内河口到外河口的五个站点采集样本。测量了总硫化物、硫酸盐、溶解性营养盐、叶绿素 a、脱镁叶绿素以及物理化学参数，以评估季节模式。硫化物浓度范围为 0.25 至 1.46 μM，夏季达到最大值，冬季为最小值。硫化物与浊度之间的正相关关系表明，悬浮颗粒物作为促进硫转化的微环境具有潜在作用。硫酸盐浓度表现出明显的季节趋势，在温暖月份增加，在冬季减少，这与温度依赖性的溶解度模式一致。高浓度的铵，特别是在秋季，反映了该富营养河口的外源输入和内部循环。总体而言，这项研究表明，含氧河口水体中可检测到硫化物水平，并突出了有机物、颗粒物动态和微生物活动对硫循环的影响。这些发现为布兰卡港河口的硫动态提供了首个基准线，并强调了对受人类影响的沿海环境进行持续监测的必要性。

章节摘要

引言

河口占据地球表面相对较小的面积，尽管它们对于在其边缘建立和发展大型城市定居点至关重要，同时也支撑着区域和全球经济活动 [1]。这些环境作为陆地和海洋生态系统之间的过渡区，被称为生态交错区，是高度生产力的区域，并作为生物地球化学过程调节营养盐通量的场所发挥着关键作用

研究区域

布兰卡港河口（BBE）是南美洲大西洋沿岸最大的沿海系统之一。它位于阿根廷东南海岸，是一个潮差为 2 - 4 m 的中潮系统 [17]。它呈狭长的西北 - 东南走向。该河口由一系列由广阔潮汐滩地和盐沼斑块分隔的潮汐通道组成，覆盖面积约 2,300 km² [18]。BBE 被归类为浑浊系统，盐度通常

物理化学变量、营养盐、叶绿素 a 和脱镁叶绿素的变化

布兰卡港河口（BBE）的物理化学特性表现出明显的季节模式（表 1）。虽然水温遵循典型的温带周期，夏季最高，冬季最低，但盐度在整个研究期间保持相对均匀（28.33 - 33.09 PSU）。DO 浓度显示出显著的月度波动（F=12.39, p<0.001），范围从夏季最低值 7.15 ± 0.51 mg L^-1（2 月）到冬季峰值 10.47 ± 0.55 mg L^-1（7 月）。尽管 pH

BBE 的环境背景

BBE 中的溶解氧（DO）表现出明显的季节轨迹，特征是夏季最低，冬季最高，这一趋势与之前在温带河口系统中的观察结果一致 [34]。这种模式从根本上受到气体溶解度热力学限制的支配；随着水温升高，保持氧气的能力下降，这一关系得到了本研究中观察到的 DO 与温度之间显著负相关性的进一步支持

结论

本研究提供了首次对布兰卡港河口中溶解硫化物动态为期一年的月度采样，概述了该高度可变沿海系统中这一关键生物地球化学成分。我们的结果构成了有价值的证据，有助于更好地理解硫化物行为及其与环境变量的耦合。这些发现为未来旨在评估过渡

CRediT 作者贡献声明

Carla Vanesa Spetter: 写作 – 审查与编辑，监督，方法论。Benjamín Abasto: 方法论，形式分析。Natalia Sol Buzzi: 写作 – 审查与编辑，监督，方法论。Florencia Belén Rial: 写作 – 审查与编辑，写作 – 初稿，方法论，调查，形式分析，数据整理。Eleonora Marisel Fernández: 写作 – 审查与编辑，监督，方法论

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些可能影响本论文中报告的研究。

资金来源

作者感谢 国立南方大学（PGI 24/Q143，由 Spetter CV 领导）和 阿根廷国家科学技术研究委员会（CONICET，National Council for Scientific and Technical Research，PIP 2021-1698 由 Buzzi NS 领导）的财政支持，两者均来自阿根廷。

利益冲突声明

? 作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些可能影响本论文中报告的工作。

致谢

本手稿是 Florencia Belén Rial 博士论文研究的一部分，并在海洋化学伊比利亚研讨会（SIQUIMAR，西班牙瓦伦西亚）的背景下准备。作者感谢 阿根廷海洋研究所、国家科学技术研究委员会及其工作人员对本研究完成的支持。作者想感谢 Ana M. Martinez 博士在提供实验所需的试剂方面给予的支持

Florencia B. Rial|Eleonora M. Fernández|Benjamín Abasto|Natalia S. Buzzi|Carla V. Spetter