二甲基硫(dimethylsulfide, DMS)是海洋中最重要的挥发性生源硫化物,每年大约28.1TgDMS从海洋进入大气,其在大气中的氧化产物包括SO2、甲基磺酸盐(MSA)、非海盐硫酸盐(nss-SO42-)等会增加大气中云凝结核的数量,增加对太阳光的反射,对全球气候变化和酸雨的形成产生重要的影响。中国东部边缘海是全球陆架海区的重要组成部分,属于高生产力海区,对全球DMS释放有重要贡献。因此对该海域中DMS及其前体物质-β-二甲巯基丙酸内盐(DMSP)的生物地球化学进行研究,对在区域和全球尺度上准确估算DMS的海-气通量及其对气候和环境的影响具有重要的意义。本论文以受人类活动和亚洲沙尘影响比较明显的中国东部陆架海为研究对象,对海水中DMS和DMSP的的分布、来源和去除进行了研究：并通过对大气气溶胶中SO42-和MSA的研究估算评价该海域DMS释放对SO42-组成的贡献；另外,对东海ME3、P11两个站位可培养细菌进行分离,找出与DMSP降解有关的菌株和基因,并通过DddQ酶的提纯研究DMSP的微观降解机制。主要研究结果如下：(1)分别于2011年7月(夏季)、2011年10月(秋季)、2011年12月～2012年1月(冬季)对南黄海和东海DMS和DMSP的浓度分布的季节变化进行了研究。夏季南黄海和东海DMS、DMSPd和DMSPp的浓度范围分布分别为0.63～41.19、1.38～27.23和6.23～207.73nmolL-1,平均值分别是5.30、5.23和27.13 nmol L-1；秋季表层海水中DMS的浓度在0.83～6.77nmol L-1之间,平均浓度为3.39 nmol L-1; DMSPd的浓度在0.86～12.71 nmol L-1之间,平均浓度为3.59 nmol L-1; DMSPp的浓度在4.75～44.63 nmol L-1之间,平均浓度为15.72 nmol L-1;冬季DMS的浓度范围在0.58～4.14 nmol L-1之间,平均值为2.20 nmol L-1, DMSPd和DMSPp在表层海水中的浓度范围分别在0.3～7.86和4.29～25.76 nmol L-1之间,平均值分别为2.12和11.98 nmol L-1。由上述结果可以看出,南黄海和东海DMS、DMSPd和DMSPp的季节变化明显,趋势为夏季>秋季>冬季。由于南黄海和东海西部海域受长江冲淡水和人为活动影响较大,营养盐浓度高；而东部受到高温高盐寡营养盐的黑潮水的影响显著,营养盐浓度低,不利于浮游植物的生长,因此夏季和秋季DMS和DMSP的水平分布均呈现由近岸向外海逐渐降低的趋势,而冬季整个调查海域内DMS和DMSP的浓度差别不大。南黄海中部海域DMS和DMSP的分布明显受到南黄海冷水团的影响,春季受季风的影响,底层的营养盐从底层随水体的垂直混合进入表层,引起浮游植物的迅速生长,因此DMS和DMSP的高值出现在春季,而夏季和秋季由于冷水团的存在阻隔了营养盐从底层向表层的输送,DMS和DMSP浓度较低,而冬季水温低,也不利于浮游植物的生长和DMS、DMSP的生成。2011年11月对渤海和北黄海DMS、DMSP的浓度分布的时空变化进行了研究。结果显示,表层海水中DMS、DMSPd和DMSPp的浓度范围分布分别为0.75-6.69、0.88-12.88和7.56-42.28 nmol L-,平均值分别是2.15、2.82和17.76 nmol L-1。DMS和DMSP的高值区出现在水体垂直混合比较均匀、甲藻占主优势的北黄海中部海域。该海域夏季受到冷水团的阻隔,N、P、Si等营养盐在其底层海水中富集,而随着秋末水体垂直混合的加剧,营养盐进入到上层水体,促进了浮游植物的生长和DMS、DMSP的释放。(2)DMS和DMSP与Chl-a的相关性分析显示,DMSPp和Chl-a具有明显的相关性。此外,通过对DMS、DMSP、Chl-a等生物参数和各个环境因子作主成分分析(PCA)看出,虽然甲藻对DMS(P)/Chl-a的比值影响显著,且DMS和DMSP的最高值几乎都出现在甲藻占优势的海域。但就整个中国东部近海而言,硅藻是浮游植物群落结构的优势藻种,并占据绝对优势。虽然硅藻是DMS和DMSP低产藻种,但它是整个中国近海DMS、DMSP和Chl-a的最主要贡献者。(3)对夏季、秋季和冬季南黄海和东海以及秋季渤海和北黄海进行DMSPp和Chl-a的分级测定。两次调查结果均表明大部分海域较大微型浮游植物(larger nanoplankton)是DMSPp和Chl-a主要贡献者,其对DMSPp和Chl-a的贡献均在80%左右。另外,我们发现受长江输入的影响,其附近海域浮游植物季节变化明显,在夏季营养盐较高的河口和近岸海域小型浮游植物(microplankton)对Chl-a和DMSPp有重要贡献,从浮游植物数据可知,小型浮游植物中三角角藻是近岸河口海域的优势藻种,也是Chl-a和DMSPp的主要生产者；进入秋、冬季节,随着长江径流减小以及海水温度的降低,甲藻生长受到抑制,较大微型浮游植物(larger nanoplankton)中的中肋骨条藻和具槽帕拉藻开始迅速繁殖,成为Chl-a和DMSPp的主要贡献者。(4)根据现场风速和表层海水DMS浓度,利用N2000公式计算了中国近海DMS的海-气通量,结果显示南黄海和东海DMS海-气通量具有明显的季节差异,季节变化规律为：夏季>秋季>冬季,与DMS和DMSP的变化规律相一致。夏季DMS的海-气通量变化范围为0.03～102.4μmol m-2 d-1,平均值为16.73μmol m-2 d-1;秋季DMS的海-气通量变化范围为0.74～74.4μmol m-2 d-1,平均值为12.10μmol m-2 d-1;冬季东海、南黄海海-气通量介于0.61～25.52μmol m-2 d-1之间,平均值为8.30μmol m-2 d-1。此外,利用nss-SO42-bio/MSA的比值估算出在南黄海和东海夏、秋两个季节生源硫对大气中nss-SO42-贡献比分别为7.9%和0.8%,夏季明显高于冬季；秋季北黄海和渤海源硫对大气中nss-SO4-2贡献为1.4%。(5)对2013年7月采集的东海近岸ME3和外海P11两个站位表层和底层海水中的细菌进行保种,总共分离出的211株可培养细菌,其中91株具有降解DMSP的能力(包括去甲基化产生MeTH和裂解生成DMS和丙烯酸两种途径),这些可以降解DMSP的细菌中仅有37株具有降解DMSP产生DMS的能力,仅占到可培养细菌总数的17.5%;DddQ广泛存在于多种海洋细菌中,其中心离子为Zn2+,其最适pH值为8.0,最适温度为30℃;DddQ对DMSP的降解反应属于消除反应。