南京市九乡河流域栖霞段近四十年沉积序列微塑料赋存特征

环境微塑料污染正成为地球表生系统最严重的威胁之一,其作为新型污染物日益受到社会、公众和科学界的广泛关注。河流是陆源微塑料向湖泊和海洋输送的重要途径,尽管城市河流与湖泊面临的微塑料污染趋于严峻,但目前相关研究资料仍十分有限。本文研究了南京市九乡河流域栖霞段沉积柱的微塑料(粒径大于100μm)赋存特征,结合210Pb年代学数据,建立了微塑料丰度随时间的变化曲线。结果表明,九乡河沉积柱的微塑料丰度为367~2033 items/kg,形态以纤维状为主,颜色主要为绿色和白色,粒径以100~500μm为主,种类主要包括聚丙烯(40.20%)、聚酯纤维(21.70%)、聚乙烯(20.90%)和人造丝(10.30%)等。微塑料丰度在1984~1992年间基本保持不变,在1992~2010年间具有较大波动,但整体呈上升趋势,在2010~2020年间单调上升并呈指数增长,这可能与调查区城镇化快速发展过程中的生活污水和工业废水排放有关。

中国黄土高原沉积物稳定碳同位素指标在古植被环境研究中的进展

重建古植被、古气候演化历史一直是地质学领域的研究热点,恢复晚新生代以来古植被环境变化不仅可以加深气候驱动机制的理解,而且可以更准确地预测未来气候变化趋势。黄土沉积中不同载体(如土壤总有机碳、次生碳酸盐、正构烷烃和黑碳等)的稳定碳同位素组成响应植被和气候变化,被广泛应用于古植被环境研究。然而,黄土沉积中不同碳同位素组成的影响因素复杂等又在一定程度上限制了指标的准确性及不同指标间的相互印证。分析中国黄土高原22个典型沉积剖面约2500个样品的总有机碳稳定碳同位素(δ^(13)C_(TOC))与磁化率数据表明,二者具有复杂的时间、空间特征。约100 ka以来,绝大部分剖面δ^(13)C_(TOC)与磁化率的相关性较好,指示夏季风强盛时C4植物增多。但在更长时间尺度上,要充分考虑δ^(13)C_(TOC)分馏和区域气候差异的影响。空间演化上,现代季风-非季风区分界线附近的剖面δ^(13)C_(TOC)与磁化率的相关性极高(R^(2)>0.7,p<0.001),可能指示该区域植被对季风强弱变化十分敏感。综合对比灵台、蓝田、白水等6个剖面的次生碳酸盐碳同位素记录(δ^(13)C_(PC)),将该指标用于黄土高原地区古植被比例重建时,首先要修正大气CO_(2)的影响,也可利用黄土序列δ^(13)C_(PC)记录来进行重建古大气pCO_(2)等新的研究。目前,正构烷烃单体碳同位素(δ^(13)Cn-alkanes)相关记录较少,研究发现该指标可较好地指示植被演化,渭南剖面的δ^(13)Cn-alkanes记录呈现出与古温度、古降水等气候指标较好的一致性,但样品提取困难也阻碍了δ^(13)Cn-alkanes的深入研究。黑碳稳定碳同位素(δ^(13)CBC)更多反映的是燃烧植被信息,在以草本和灌木植被类型为主的区域与δ^(13)C_(TOC)记录更为一致,可以较为准确地指示生长植被类型的变化。

中国东部季风区全新世火历史及其影响因素

全新世以来,全球增温、人类活动加剧,使得火演化规律和火机制愈加复杂。系统性地研究全新世火活动的时空演化规律,不仅可以更清晰地理解区域火活动机制与气候因子、植物特征以及人类活动之间的关联,而且对预测未来火的演化趋势具有现实的指导意义。文章综合对比分析了中国中东部季风区域全新世以来的炭屑/黑碳沉积记录,发现该区域全新世火活动呈现出较大的时空差异。空间分布上,该区域火活动最活跃期从东北至东南呈现随纬度降低而趋晚的趋势,即东北地区早、中全新世,黄土高原和长江流域的中全新世(分别约为8.0~6.0 ka B.P.、6.0~4.5 ka B.P.),以及南部地区晚全新世(4.0~2.0 ka B.P.)火活动较强;时间序列上,该区域火活动在4.0 ka B.P.前后呈现明显不同的变化规律,其中中国南部地区、黄土高原及东北地区自约4.0 ka B.P.后火活动有明显增强;长江流域该时段前后火活动有所减弱,直至约2.2 ka B.P.前后火活动有所回升。综合分析认为,在中早全新世,不同地区火活动最活跃期主要受控于水热配置影响,但生物量和局域人类活动因素不可忽略;在晚全新世约4.0 ka B.P.前后长江流域火活动因先民伐林活动导致植被覆盖下降而有所抑制,而其他地区约4.0 ka B.P.以来的人类活动对于当地火事件具有增强的影响。此外,通过综合不同沉积环境的炭屑/黑碳记录来反演火历史规律,需要考虑燃料来源、搬运沉积过程以及研究方法差异性的影响。不仅如此,有效区分人为火活动和自然火活动是预测未来增温背景下火活动变化和控制因素的一个亟需解决的科学难题。