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一氧化碳(CO)是大气中重要的痕量气体之一,能够参与大气中的许多反应,对全球变暖和大气化学有重要的影响。海洋是大气中CO的重要来源,近岸海域相较于开阔大洋,其对大气中CO的贡献明显较大。在近岸开展CO的生物地球化学的研究更有利于准确估算海洋对大气中CO的贡献,进一步加强对海洋中CO的迁移转化过程的认识。本文以中国东部陆架海区——渤海、黄海和东海为研究海域,对海水和大气中CO的浓度分布、CO的海-气通量以及微生物消耗进行了系统研究。主要研究结果如下:1.通过2013年7月夏季东海和南黄海航次的现场调查,分析了东海和南黄海大气中CO的水平分布、海水中CO的分布和日变化的特点,并对该海域的海-气通量以及表层海水中CO的微生物消耗过程进行了研究。主要结论如下:(1)夏季东海和南黄海大气中CO的浓度范围为68~448 ppbv,平均值为117ppbv。由于近岸海域受陆源输入的影响,大气中CO的浓度高于远海,表现出近岸高、远海低的特点。通过与东海和南黄海其它季节的调查结果比较,大气中CO的浓度具有一定的季节性变化,表现为冬季高于春、秋季,夏季最低。表层海水中CO的浓度范围为0.23-7.10 nmol·L-1,平均值为2.49 nmol·L-1。海水中CO的浓度变化主要受到陆源输入和太阳光照强度影响。主要表现为:表层海水中CO的浓度呈现自近岸向远海降低的趋势;表层海水中CO的浓度白天高于夜晚,呈现出明显的周日变化特征,最高值通常出现在正午以后,最低值多出现在凌晨。通过与其他季节的东海和南黄海调查结果比较,表层海水中的CO呈现一定的季节变化,表现为:春、夏季高于秋季,这主要与太阳光照强度有关。在垂直分布上,大多数站位呈现相似的规律:表层海水中CO的浓度值较高,随深度增加,CO的浓度值逐渐降低。海水中CO的浓度与Chl-a未表现出明显的相关性。(2)夏季东海和南黄海表层海水中的CO均处于过饱和状态,这说明夏季东海和南黄海是大气中CO的源,其过饱和系数平均值为29.36。海水中CO的过饱和系数存在一定的季节变化,表现为:春、秋季高于夏季,这主要与夏季太阳光照强度高,使得表层海水中CO的浓度值较高。根据Wanninkhof公式对东海和南黄海CO的海-气通量进行了估算,其海-气通量平均值为12.73 μmol·(m2·d)-1。夏季东海和南黄海以及秋季黄海和渤海海-气通量值主要受到过饱和系数和风速的共同影响。通过与其他季节的东海和南黄海调查结果比较,CO的海-气通量呈现明显的季节变化,表现为:夏季高于春、秋季。(3)夏季表层海水中CO的微生物消耗符合一级反应的特点,微生物消耗速率常数为0.12~1.45 h-1,平均值为0.47 h-1。CO的微生物消耗常数与盐度表现出定的负相关性,随盐度的减小而增大,但与Chl-a浓度的变化并未表现出明显的相关性。2.通过2013年11月秋季黄海和渤海航次的现场调查,分析了大气中CO的水平分布、海水中CO的分布和日变化的特点,并对该海域的海-气通量以及表层海水中CO的微生物消耗进行了探讨。主要结论如下:(1)秋季黄海和渤海大气中CO的浓度范围为125~2128 ppbv,平均值为460 ppbv。近岸海域受陆源输入的影响,大气中CO的浓度高于远海。通过比较不同季节黄海和渤海的调查结果,发现大气中CO的浓度具有一定的季节性变化,表现为:冬季高于春、秋季,夏季最低。该趋势与夏季东海和南黄海调查结果一致。秋季黄海和渤海表层海水中CO的浓度范围为0.34-626 nmol·L-1,平均值为1.34 nmol·L-1。海水中CO的浓度变化主要受到陆源输入和太阳光照强度的影响。海水中CO的日变化也说明海水中CO的浓度受太阳光照强度的影响,呈现中午最高,凌晨最低的趋势。在垂直分布上,大多数站位呈现相似的规律:表层海水中CO的浓度值较高,随深度增加,CO的浓度值逐渐降低。但也有个别站位会出现特别的情况,比海水中CO的最高值出现在10 m左右。海水中CO的浓度变化并未与Chl-a的浓度变化表现出相关性。(2)秋季黄海和渤海表层海水中的CO绝大多数站位处于过饱和状态,其过饱和系数平均值为6.37。总体上,秋季黄海和渤海是大气中CO的源。采用Wanninkhof公式对东海和南黄海CO的海-气通量进行了估算,其CO的海-气通量值为0.11μmol·(m2·d)-1。与夏季东海和南黄海调查结果类似,秋季黄海和渤海海-气通量值也主要受到过饱和系数和风速的共同影响。均呈现明显的季节变化,表现为:夏季高于春、秋季。(3)秋季黄海和渤海表层海水中CO的微生物消耗符合一级反应的特点,微生物消耗速率常数为0.10-0.31h-1,平均值为0.20 h-1。在秋季黄海和渤海的调查中,微生物消耗速率常数与盐度和Chl-a浓度变化均未出现明显的相关性。这与夏季东海和南黄海研究结果不同。