彭麗英，郭雨，婁婷婷，崔旭東，張桂成，傅曉婷，谷挺，馬興*，孫軍

( 1. 天津科技大學 海洋與環(huán)境學院，天津 300457；2. 天津科技大學 天津市海洋資源與化學重點實驗室，天津 300457；3. 天津海關(guān)動植物與食品檢測中心，天津 300461；4. 中國地質(zhì)大學（武漢） 海洋學院，湖北 武漢 430074；5. 中國地質(zhì)大學（武漢） 生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國家重點實驗室，湖北 武漢 430074)

1 引言

全球海洋二甲基硫（Dimethyl Sulfide, DMS）每年釋放通量（以硫計）約為28.1 Tg/a，相當于人類活動輸入硫含量的50%，對全球氣候變化產(chǎn)生重要的負反饋作用[1-2]，開展各海域DMS釋放通量的調(diào)查研究對加深認識其與全球氣候變化的相互作用具有重要意義[3-5]。黃、渤海是大陸架海區(qū)，亦是DMS的高產(chǎn)區(qū)域，開展該海區(qū)的調(diào)查研究有助于準確評估全球硫的釋放量[6]?；谀Ｐ凸浪愫椭苯訙y量法的海-氣交換通量分析分別以表層海水和低層大氣中DMS濃度為基礎，對觀測技術(shù)的響應頻率和靈敏度要求較高[7-8]。目前，國內(nèi)外測量DMS濃度的方法主要有氣相色譜法[9-11]、質(zhì)譜法（MS）[12]、化學發(fā)光法[13-14]和基于聯(lián)用技術(shù)的方法[15]等，這些方法均能實現(xiàn)痕量DMS的分析并得到廣泛應用，但它們或多或少仍受限于較大的設備體積、較復雜的檢測過程及較長的分析時間。另一方面，海水中DMS濃度較低、性質(zhì)不穩(wěn)定且它的生產(chǎn)與生物活動密切相關(guān)，長時間的樣品保存對DMS濃度影響較大[16-17]，為避免這種不利影響，通常要求對海水樣品進行現(xiàn)場觀測。因此，操作簡單、便攜、快速、準確的現(xiàn)場觀測技術(shù)與方法對DMS釋放量的研究具有重要意義。

離子遷移譜（Ion Mobility Spectrometry, IMS）是20世紀70年代發(fā)展起來的一種大氣壓條件下的氣相離子分離分析技術(shù)，具有體積小、易便攜、快速靈敏、可連續(xù)在線監(jiān)測等特點。近年來，IMS已廣泛應用于公共安全稽查、食品安全篩查、環(huán)境監(jiān)測、臨床診斷及生物醫(yī)藥等領域中[18-22]。本文基于苯輔助光電離離子遷移譜技術(shù)（Benzene-assisted Photoionization Positive Ion Mobility Spectrometry，BAPI-PIMS），結(jié)合動態(tài)氣提-Nafion管在線除水進樣系統(tǒng)，消除背景水汽對檢測的干擾，建立了可現(xiàn)場檢測海水中DMS的方法，并應用于2019年秋季渤海、北黃海海域DMS的現(xiàn)場觀測，探究了海水樣品儲存過程中DMS濃度的變化及主要影響因素。

2 材料與方法

2.1 儀器和裝置

本文所采用的動態(tài)氣提-Nafion管在線除水苯輔助光電離離子遷移譜（Nafion-BAPI-PIMS）檢測平臺的主要結(jié)構(gòu)與之前報道的相似[23]，主要由動態(tài)氣提系統(tǒng)、Nafion管及離子遷移譜儀組成，如圖1a所示。動態(tài)氣提系統(tǒng)主要由2個三通電磁閥和1個動態(tài)氣提瓶組成。離子遷移譜儀主要由VUV燈電離源離子遷移管、氣體凈化和流量控制系統(tǒng)、試劑分子發(fā)生裝置、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)組成，其中氣體凈化系統(tǒng)主要包括硅膠、活性炭和分子篩。Nafion管可將潮濕樣品氣流中的水汽在線轉(zhuǎn)移到動態(tài)干燥空氣氛圍中，去除環(huán)境水汽對檢測的干擾。該檢測平臺采用單向氣流模式，并以苯為試劑分子通入VUV燈電離源中，苯分子在紫外光的照射下電離產(chǎn)生試劑離子。在測定樣品時，取5 mL海水（5 m以淺水層獲?。┳⑷霘馓崞績?nèi)；然后輸送一定流量凈化空氣進入水樣中，在該氣體的鼓泡剝離提取作用下，海水中的DMS動態(tài)釋放至氣流中。該氣流進一步經(jīng)過Nafion管在線除水后進入遷移管反應區(qū)中，與試劑離子發(fā)生電離反應生成相應的產(chǎn)物離子，然后在電場力的作用下進入遷移區(qū)后，因遷移率差異被分離并由法拉第盤接收。法拉第盤接收到的離子流進一步被放大成相應的產(chǎn)物離子信號峰。加權(quán)平均每20次離子信號得到一個IMS圖，而單譜圖所需要的響應時間僅為0.3 s。IMS分析平臺的工作條件如下：遷移管電壓約為270 V，試劑分子發(fā)生裝置的溫度為30℃，遷移管溫度為100℃，單個水樣分析時間周期約2 min；經(jīng)空氣凈化系統(tǒng)除去原有DMS等物質(zhì)的空氣在質(zhì)量流量控制器的作用下分為漂氣，即遷移管內(nèi)的反向吹掃氣（600 mL/min）、試劑分子發(fā)生載氣（50 mL/min）、鼓泡氣（200 mL/min）及Nafion管內(nèi)的反向吹掃氣（1 000 mL/min）。在單向氣流模式下，電離源中紫外光照射產(chǎn)生的臭氧可由漂氣和載氣吹掃并載帶出遷移管，從而消除其對DMS的影響。

圖1 動態(tài)氣提-Nafion管在線除水苯輔助光電離離子遷移譜（Nafion-BAPI-PIMS）檢測平臺（a）及2019年秋季渤海、北黃海海域調(diào)查站位（b）Fig. 1 Schematic of gas stripping-Nafion tube benzene-assisted photoionization positive ion mobility spectrometry (Nafion-BAPI-PIMS)(a) and locations of the sampling stations in the Bohai Sea and northern Yellow Sea in autumn 2019 (b)

2.2 調(diào)查站位與DMS樣品

本次調(diào)查依托國家自然科學基金委2017-2020年黃海中部春季浮游植物水華進程及其對生物碳匯貢獻研究，于2019年10月12-22日搭乘“北斗號”科學考察船對渤海、北黃海海域進行調(diào)查，具體調(diào)查站位如圖1b所示，調(diào)查區(qū)域為37°～39.50°N，118.50°～124.50°E，共28個站位。各調(diào)查站位的現(xiàn)場水溫、鹽度、水深等信息由直讀式CTD獲取，離海平面10 m高處的真實風速由船載自動氣象站同步測得。DMS海水樣品由5 L CTD采水器采集，然后用經(jīng)過酸洗的T型硅膠管一端連接CTD采水器，另兩端插入2個40 mL棕色采樣瓶底緩慢盛接海水，待海水溢出量達到瓶體積一半時，緩慢抽出硅膠管并加蓋擰緊。其中一瓶立即運回船艙采用IMS檢測平臺進行現(xiàn)場檢測，從盛接水樣到完成檢測約需30 min；另一瓶則在瓶口纏上Parafilm膜封口，放置在4℃下密封避光保存[24]，待運回實驗室后立即檢測，整個過程約需1個月。

2.3 環(huán)境和生物參數(shù)樣品

浮游植物水樣為CTD采水器中的海水直接倒入250 mL PE寬口瓶中，然后加入中性甲醛溶液固定（最終體積分數(shù)為2%），避光保存。待運回實驗室后，浮游植物樣品利用MoticAE2000型倒置顯微鏡并基于Uterm?hl方法[25]進行鏡檢計數(shù)，其中物種鑒定參照山路勇[26]和金德祥等[27]的書目，記錄中所用物種中文名稱和拉丁文名稱參照孫軍和劉東艷[28]的研究。營養(yǎng)鹽樣品為罩杯式濾器過濾（GF/F膜）后的100 mL海水濾液, 存放于酸（鹽酸∶純水=1∶5）洗過的100 mL PE瓶中，于-20℃保存，然后基于J-GOFS標準，使用SEAL Analytical AA3儀器對營養(yǎng)鹽樣品（磷酸鹽、硅酸鹽、銨鹽、硝酸鹽）進行測定[29]。

2.4 試劑與方法

Nafion管購買于美國博純責任有限公司，型號為MD-070-24。試劑分子苯（分析純，國藥化學試劑天津有限公司）密封在5 mL的棕色小瓶中（安捷倫科技有限公司），并將其存放于6 mL的不銹鋼發(fā)生裝置中，小瓶中的苯蒸汽可通過瓶蓋上的PDMS膜滲透到50 mL/min的吹掃氣流中，最終得到含30×10-6苯的氣流進入離子遷移譜中。含772.80×10-9DMS的標準母氣由30 mL/min的干凈空氣連續(xù)吹掃稀釋60 mL玻璃瓶內(nèi)的DMS標準品（存于2 mL棕色瓶）蒸汽得到。不同濃度的DMS氣態(tài)標準樣品用不同流量的凈化空氣或濕空氣依次稀釋母氣獲得。不同濕度的潮濕空氣由不同量水蒸汽與干燥空氣混合配制產(chǎn)生。另外，采用乙二醇（分析純，國藥化學試劑天津有限公司）稀釋標準品配制得到2.30 mmol/L DMS標準母液，然后通過逐級稀釋該母液得到二級、三級母液，最后用不同體積的人工海水稀釋三級母液得到系列濃度的DMS標準溶液。

2.5 約化遷移率和海氣交換通量的計算

2.5.1 約化遷移率K0的計算

DMS產(chǎn)物離子峰的約化遷移率K0計算公式為

式中，ts和tDMS分別為校準物和分析物DMS的遷移時間；校準物甲基膦酸二甲酯（DMMP）的約化遷移率K0s為1.40 cm2/(V·s)，它在相同條件下檢測得到的遷移時間ts為6.02 ms。

2.5.2 海-氣交換通量

本文采用滯膜模型及相關(guān)經(jīng)驗公式進行DMS海-氣交換通量估算[3,30]，公式為

式中，F(xiàn)為DMS海-氣交換通量（單位：μmol/（m2·d））；kDMS為海-氣傳輸速率常數(shù)；cw和cg分別為表層海水和低層大氣中DMS濃度；H為亨利常數(shù)，由于海水中DMS濃度遠大于大氣中的濃度，故大氣DMS的貢獻可忽略不計，得式（3）。速率常數(shù)kDMS采用N2000進行估算[31-32]，公式為

式中，u為各調(diào)查站位的真實風速；Sc為DMS氣體在溫度T時的Schmidt常數(shù)；T為海水溫度。

3 結(jié)果與討論

3.1 海水中DMS的Nafion-BAPI-PIMS測定

型號為MD-070-24的Nafion管可以將1 L/min濕空氣的濕度穩(wěn)定在26%濕度以下，并且隨著流速減小，濕度進一步呈現(xiàn)指數(shù)下降[33]。因此，可利用該Nafion管在線去除環(huán)境水汽對BAPI-PIMS檢測DMS的干擾。圖2a為5 mL人工海水中濃度為10 nmol/L DMS樣品的離子遷移譜圖。從DMS遷移譜圖中可以得到DMS的兩個產(chǎn)物離子峰DMS 1和DMS 2的約化遷移率K0值分別為2.27 cm2/(V·s)和1.85 cm2/(V·s)，與已報道的結(jié)果相一致，并可歸屬這兩個產(chǎn)物離子分別為DMS離子的單體和二聚體。隨著對5 mL海水樣品進行連續(xù)鼓泡氣提并進樣檢測，可以獲得兩個產(chǎn)物離子峰的監(jiān)測曲線，如圖2b所示。圖中結(jié)果顯示，雖然200 mL/min氣流完全鼓泡提取出單個海水樣品中的DMS并獲得相應連續(xù)監(jiān)測曲線大約需要3 min，但信號強度達到最大值則僅需0.5 min。如果依據(jù)最高信號強度進行定量分析，那么完成單個水樣的分析時間比已報道的時間分辨進樣BAPI-PIMS[23]所需的分析時間快4倍。

圖2 5 mL人工海水中DMS（濃度：10 nmol/L ）樣品的離子遷移譜圖（a）和連續(xù)鼓泡進樣檢測5 mL人工海水樣品（DMS濃度：10 nmol/L）得到的產(chǎn)物離子峰的監(jiān)測曲線（b）Fig. 2 Ion mobility spectra of DMS (concentration: 10 nmol/L) in 5 mL artificial seawater (a) and monitoring curves of corresponding DMS product ion peaks’ intensity versus analysis time for 5 mL artificial seawater sample with 10 nmol/L DMS detected through continuous bubble stripping (b)

3.2 條件優(yōu)化

為了獲得最優(yōu)檢測條件，我們探究了鼓泡氣流速和水樣體積對Nafion管在線除水及檢測結(jié)果的影響，結(jié)果如圖3所示。圖3a表明，隨著鼓泡氣流速從50 mL/min增加到300 mL/min，DMS兩個產(chǎn)物離子峰強度分別由330 mV和47 mV增加至663 mV和229 mV，而最高強度處的分析時間則從80 s縮短至33 s。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是隨著鼓泡氣流速增加，單位時間進入水樣中的氣體量增多，提升了對DMS的提取量及進樣量，使得峰強度增強，與此同時縮短了定量水樣提取分析所需要的時間。最終綜合操作方便性、分析速度和靈敏度，選擇200 mL/min為后續(xù)實驗的鼓泡氣流速。圖3b為鼓泡氣流速為200 mL/min時，海水進樣體積對檢測的影響結(jié)果，從圖中可以看到，隨著水樣體積從2 mL增加至8 mL，DMS兩個產(chǎn)物離子峰分別從376 mV和50 mV增加至712 mV和321 mV，同時相應分析時間亦從26 s均逐漸增加至34 s，原因可能是由于水樣中DMS濃度隨體積增加而增加，故其產(chǎn)物離子峰的信號強度增強，而在鼓泡氣流一定時，完成提取所需要的時間亦增加，綜合考慮信號強度和分析時間，選擇5 mL為單次進樣的水樣體積。對于5 mL水樣，200 mL/min鼓泡流速下的分析時間約為0.5 min。

圖3 鼓泡氣流速（a）和海水進樣體積（b）對Nafion管在線除水BAPI-PIMS檢測5 mL人工海水樣品（DMS濃度為10 nmol/L）的影響Fig. 3 The effect of bubbling gas flow rate (a) and seawater sampling volume (b) on the detection of 5 mL artificial seawater with 10 nmol/L DMS by Nafion-BAPI-PIMS

3.3 定量分析

在最優(yōu)條件下，基于人工海水配制的系列濃度DMS標準水樣，我們分別根據(jù)DMS的兩個產(chǎn)物離子峰的監(jiān)測曲線（圖2b）的峰面積和最高峰強度進行定量分析，可以得到相應的動態(tài)響應曲線及其線性范圍，結(jié)果如表1所示。從表中可以得到基于兩個產(chǎn)物離子峰監(jiān)測曲線的最高強度，可以實現(xiàn)0.10～80.00 nmol/L之間的定量分析，而基于兩者的峰面積則可實現(xiàn)0.10～120.00 nmol/L范圍內(nèi)的定量分析。兩者對應的最低檢測限分別為0.065 nmol/L和0.067 nmol/L，它們9次重復檢測的相對標準偏差（Relative Standard Deviation,RSD）分別為2.19%和1.43%。從以上結(jié)果可知，基于峰面積的定量分析具有較寬的線性范圍，精密度亦相對較高，但要求水樣中的DMS被完全鼓泡氣提，會適當延長單個樣品的分析時間。故在現(xiàn)場應用中依據(jù)最高峰強度的定量分析可以獲得較快的檢測速度，而依據(jù)峰面積的定量分析則可獲得重現(xiàn)性相對較好的濃度值。我們在后續(xù)的海水樣品分析中則是依據(jù)峰面積進行定量分析。

表1 人工海水中DMS的定量分析結(jié)果Table 1 Quantitation results for DMS samples prepared with artificial seawater

3.4 DMS水平分布及海-氣通量分析

我們利用Nafion-BAPI-PIMS檢測平臺現(xiàn)場觀測了秋季渤海、北黃海海域的28個站位表層海水中的DMS。根據(jù)DMS產(chǎn)物離子峰監(jiān)測曲線的峰面積回歸動態(tài)響應曲線分析得到表層海水中DMS的濃度分布如圖4a所示，從圖中可知，現(xiàn)場檢測得到的表層海水DMS的濃度范圍為0.080～0.96 nmol/L，平均值為（0.44±0.34） nmol/L。其中，由于B9站位、B20站位、B22站位和B24站位海水中DMS離子峰監(jiān)測曲線的峰面積低于3倍背景噪音，所得濃度值均低于檢測限，存在較大的不確定性，故未納入該濃度范圍。表層海水中DMS整體分布呈現(xiàn)由渤海向北黃海逐漸遞增的趨勢，且在北黃海海域呈現(xiàn)高值分布。雖然基于Nafion-BAPI-PIMS現(xiàn)場觀測的DMS濃度值低于2014年和2015年Yang等[34-35]基于GC-FPD得到的濃度值1.86～6.52 nmol/L和0.75～6.69 nmol/L，但是整體變化趨勢及最高值分布與2015年Yang等[35]報道的秋季分布結(jié)果相一致，均在北黃海中東部海區(qū)出現(xiàn)最高值。與此同時，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域葉綠素含量（0.87～4.02 μg/L）、浮游植物總量、硅藻和金藻豐度均出現(xiàn)高值分布[36]，因此，該海區(qū)高濃度DMS分布可能與浮游植物總量及群落結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，而浮游植物豐度及群落結(jié)構(gòu)則與海表溫度（17.77～20.72℃）、鹽度（29.85～32.07）及營養(yǎng)鹽（未發(fā)表數(shù)據(jù)）等的分布密不可分。另外，我們基于各調(diào)查站位表層海水溫度及風速，利用滯膜模型及式（2）至式（5）估算了2019年秋季渤海、北黃海DMS的海-氣交換通量，其分布情況如圖4b所示。從圖中可以看到，除去濃度值低于檢測限的站位，DMS的海-氣交換通量范圍為0.12～17.75 μmol/(m2·d)，平均值為（3.23±4.02）μmol/(m2·d)，最高值出現(xiàn)在北黃海東部靠近山東半島海區(qū)，且整體呈現(xiàn)由渤海向北黃海逐漸遞增的趨勢，這與DMS的分布趨勢大體相同，但是在北黃海中部海域未出現(xiàn)通量較高值，可能是因為通量不僅與DMS濃度有關(guān)，還與該海域的風速和海表水溫有關(guān)。

圖4 2019年秋季渤海、北黃海海域現(xiàn)場觀測獲得的表層海水中DMS的濃度及其海-氣通量分布Fig. 4 Distribution of DMS detected on field in the surface seawater and its air-sea exchange flux of the Bohai Sea and the northern Yellow Sea during autumn 2019

3.5 海水樣品低溫儲存中DMS的變化及影響因素研究

DMS海水樣品保存中，Simth等[17]及Andreae和Barnard[16]均認為樣品低溫保存是非常必要的，前者認為過濾操作可有效防止海水中浮游植物藻細胞進一步生產(chǎn)二甲基硫丙酸內(nèi)鹽（DMSP），但操作不當亦有可能導致藻細胞破裂，增大海水中DMS濃度，而酸化措施則可有效抑制DMSP裂解酶的活性，進而有效維持海水樣品保存過程中DMS的濃度；然而后者卻認為，GF/C膜過濾和酸化處理對海水DMS樣品的保存沒有明顯幫助。為了探究海水樣品低溫儲存過程中DMS濃度的變化及影響因素，我們同步采集了相應站位的海水樣品，置于4℃下密封避光儲存，待運回實驗室后，立即使用Nafion-BAPI-PIMS進行檢測，整個過程大約需1個月。將所得結(jié)果與現(xiàn)場觀測（完成時間約為30 min）結(jié)果進行對比分析，結(jié)果如圖5所示。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，實驗室檢測得到的DMS濃度值（DMSL）整體明顯高于現(xiàn)場觀測值（DMSF），前者平均是后者的（7.85±8.89）倍，其中B24站位的差距最大，且渤海海域兩者的差異整體高于北黃海海域。為探究造成該差異的原因，我們分別對DMS的實驗室檢測值、現(xiàn)場觀測值及兩者的比值與環(huán)境因子之間進行了雙變量相關(guān)性分析，結(jié)果如表2所示。從該表可以得到現(xiàn)場觀測的DMS濃度與、TIN和（未發(fā)表數(shù)據(jù)）濃度呈現(xiàn)顯著的高度負相關(guān)性，而與海表水溫、鹽度及葉綠素濃度分布相關(guān)性不顯著；實驗室檢測結(jié)果與營養(yǎng)鹽濃度則未表現(xiàn)出顯著相關(guān)性；兩者的比值均與、TIN和濃度均呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)性。綜上所述，營養(yǎng)鹽是影響現(xiàn)場海水中DMS分布的主要環(huán)境因子，但樣品在4℃下冷藏存放的過程中，海水中DMS濃度會發(fā)生明顯增加，而促進DMS濃度增加的原因還需進一步綜合考慮環(huán)境因素和生物因素。

表2 2019年秋季渤海、北黃海海水中DMS濃度的現(xiàn)場觀測值（DMSF）、實驗室檢測值（DMSL）及兩者比值與環(huán)境因子的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of DMS concentration detected in field (DMSF) and lab (DMSL) and environmental factors in the Bohai Sea and the northern Yellow Sea during autumn 2019

圖5 2019年秋季渤海、北黃海海水DMS的現(xiàn)場觀測值和實驗室檢測值及兩者比例的變化曲線Fig. 5 The variations of DMS concentration detected on field and in laboratory, and their ratio in the Bohai Sea and the northern Yellow Sea during autumn 2019

為了進一步探究低溫儲存過程影響海水中DMS濃度的原因，我們基于2019年秋季同航次渤、黃海浮游植物群落結(jié)構(gòu)[36]，分別對DMS現(xiàn)場觀測值和實驗室檢測值與前15種浮游植物優(yōu)勢種群及主要環(huán)境因子進行了典范對應分析，結(jié)果如圖6所示。圖6a表明，現(xiàn)場觀測值與金藻及其優(yōu)勢種小等刺硅鞭藻（Dictyocha fibula），硅藻優(yōu)勢種中的柔弱偽菱形藻（Pseudonitzschia delicatissima）、斯 氏 幾 內(nèi) 亞 藻（Guinardia striata）及羽紋藻（Pinnulariaspp.）等相關(guān)性很大，說明控制秋季DMS生產(chǎn)的主要生物因素是金藻及某些硅藻優(yōu)勢種。另外，圖6b顯示了DMS實驗室觀測值與金藻的相關(guān)性減弱，而與硅藻優(yōu)勢種柔弱偽菱形藻（Pseudonitzschia delicatissima）、斯氏幾內(nèi)亞藻（Guinardia striata）和膜狀謬氏藻（Meuniera membranacea）的相關(guān)性增強，說明海水樣品在低溫儲存過程中，硅藻優(yōu)勢種對DMS的生產(chǎn)消耗過程起著主導作用。結(jié)合浮游植物群落分析結(jié)果，在渤海海域出現(xiàn)了豐富的硅藻群體，而典范對應分析結(jié)果亦顯示硅藻和營養(yǎng)鹽相關(guān)性很大。渤海較豐富的營養(yǎng)鹽，造就了該海域豐富的硅藻類群，該類群低生產(chǎn)DMS的能力最終導致渤海低濃度的DMS分布。此外，結(jié)果亦說明，樣品低溫儲存對硅藻藻細胞進一步生產(chǎn)DMS的影響更大，進而造成渤海海域中DMS實驗室檢測值相對于北黃海海域更明顯地高于現(xiàn)場觀測值。因此，在DMS非現(xiàn)場（實驗室檢測）調(diào)查中，盡管海水樣品是低溫儲存，但如果時間過長，存儲過程中海水中的浮游植物尤其是硅藻細胞可釋放大量的DMS，會導致儲存樣品的DMS濃度顯著高于現(xiàn)場觀測值。

圖6 DMS的現(xiàn)場觀測值、實驗室檢測值及兩者的比值與浮游植物群落結(jié)構(gòu)（前15種優(yōu)勢種群）和環(huán)境因子間的典范對應分析Fig. 6 Canonical correspondence analysis of DMS concentration detected on field and in laboratory, their ratio, phytoplankton community(top 15 dominant phytoplankton species) and environmental factors

4 結(jié)論

本文基于苯輔助光電離離子遷移譜技術(shù)并結(jié)合在線除水Nafion管提出了一種可在海域現(xiàn)場觀測海水中DMS的方法。通過結(jié)合動態(tài)氣提-Nafion管在線除水進樣系統(tǒng)，消除環(huán)境水汽的干擾，保證靈敏度的同時，優(yōu)化檢測過程。在最優(yōu)條件下，基于DMS兩個產(chǎn)物離子峰峰面積，可實現(xiàn)0.10～120.00 nmol/L之間的定量分析，檢測限低至0.067 nmol/L；最后將所建方法應用于2019年秋季渤海、北黃海海水中DMS的現(xiàn)場觀測和實驗室檢測，并通過探究現(xiàn)場觀測和實驗室檢測值的差異可知，樣品長時間的低溫儲存會引起海水中DMS濃度顯著增高，導致該現(xiàn)象的主要因素是表層海水中營養(yǎng)鹽成分及浮游植物群落結(jié)構(gòu)，尤其是硅藻對低溫儲存中DMS的生產(chǎn)消費情況有重要影響。

致謝：本研究得到國家自然科學基金委2017-2020黃海中部春季浮游植物水華進程及其對生物碳匯貢獻研究的支持（項目編號：41849901，航次編號：NORC2019-01），“北斗號”科考船提供采樣平臺及溫度、鹽度和水深等CTD數(shù)據(jù)，謹致謝忱！