波罗的海西北部近海区和群岛区纹层沉积物中的PCB和DDT

从波罗的海西北部和斯德哥尔摩群岛采集两个年度纹层沉积物岩心,对其中所含多氯联苯(PCB)和滴滴涕(DDT)的时间趋势进行研究,研究结果表明,纹层沉积物是检测疏水性有机污染物(HOC)时间趋势的有效手段。基于干物质重量,这两个岩心的PCB和DDT含量趋势与所报道波罗的海本体西北部深海生物群内的趋势十分相似,尽管从29世纪70年代以来含量降低的量仅约为深海生物群中降低量之半。这类物质在沉积物中的累积趋势与深海生物群中的浓度趋势并不一致,但与气候相关的侵蚀/再悬浮动力过程密切相关。与波罗的海本体西北部相比,已证实群岛区的总累积速率高出8倍多(分别为885和108g/m^2·a)。因在近海区和沿岸区PCB和DDT含量相似,而且PCB和DDT的埋藏速率与总累积速率密切相关,与近海区域相比,群岛区的污染沉积物埋藏高出好几倍。群岛PCB和DDT的高埋藏量表明,污染物是由外海向群岛输入的。尽管富营养过程引起污染物的清除在波罗的海也可能发生,但自然进程使得该证据变得模糊不清。

与富营养化有关的波罗的海沉积物及生物中DDT和PCB时间趋势(40～90年代)的对比研究

本文用取自波罗的海的生物基质和取自缺氧的波罗的海沉积区域(没有生物扰动)的经过年代测定的沉积物岩心纹层对渡罗的海的污染进行了时ΣDDT和PCB的时间趋势对比研究。对岩心中代表各个年代的连续纹层的化学分析与在每年取样和分析基础工对波罗的海生物的长期时间趋势监测结果进行对比。对波罗的海沉积物岩心的早期研究结果往往显示近期卤化有机化合物的富集有所增强,但是另一方面,对波罗的海生物相的监测显示自70年代以来富集有所减少。在目前的研究中从波罗的海本体西北部取得的两块沉积物岩心显示富集(干重为基准的)的峰值与生物相的出现在同一时段,但是最近数千年来的下降比生物相要缓慢。在代表1940～1950时段的纹层中,发现PCB和ΣDDT的富集程度都非常高。有趣的是在这些老的纹层中还发现了很高比例未代谢的DDT,而1960～1970年的代表层显示未代谢的DDT比例很低,且1970～1998时间段内DDE和DDD代谢物的比例很高。对这些结果与沉积物的再悬浮,沉积物岩心中的卤化有机化合物的扩散与隙间搬运之间的关系进行了讨论。结果显示了沉积物再悬浮的重要性及碳杯准化数据奉适用于解释时间趋势。结果还表明我们没有合适的模型去通过卤化有机化合物,通过使用取自缺氧的沉积物岩心的纹层去回溯解释波罗的海的污染,但是我们急需更多的有关沉积物中重要的沉积机制的知识。

暴风雨对波罗的本海西北部深海地区沉积物积累和纹层沉积的影响

波罗的本海地表纹层沉积物的形成不断扩大的现象为我们评价过去40年里沉积物积累的年际变化增加了可能性。同一时期,在Gotska Sand(?)n我们连续记载了这个地区的风速和风向。在39km^2范围内,收集了55个岩心,从中选取了3个具有明显纹层的沉积物岩心,对它们的细微结构进行了研究,结果发现,干物质的年累积量和大风出现的频率正相关,风力达到14m/s时,两者关系为最佳。这证实了再次悬浮的沉积物在沉积物积累中占很大比重的观点,在115～145m深处收集的25个地表纹层的岩心,其沉积物积累的平均速率为2mm/a。我们对暴风雨发生的频率和沉积物沉积在10年间的变化都进行了观测,两者的变化可能不仅说明了沉积物及有关营养物和污染物的周转,而且还使我们能用沉积物岩心作为历史档案库来做一些解释。对所有岩心中已确定年代的沉积层进行水平方向的比较揭示了深水条件下物质变化的情况。最近,海底动物群再次大面积定居在水深102～125m范围内的现象说明,90年代早期的暴风雨事件极大地提高了氧的条件。尽管在我们的样品中纹层沉积物生物搅动的深度范围在0.5～5.5cm,但却造成了氧条件很早就已经提高了的假象。