渤海湾天津段潮间带沉积物柱状样重金属污染特征

2003-11采集了渤海湾天津段北至大沽口,南到岐口海域潮间带3个沉积物柱状样,对沉积物的粒度、有机质、重金属含量进行分析,对渤海湾潮间带沉积物柱状样的地化性质、重金属污染概况以及重金属的空间、垂向分布特点进行了研究.渤海湾潮间带沉积物由北至南逐渐变细,大沽口和独流减河口海域的沉积物主要是极细砂-粉砂-细砂组成,岐口海域潮间带沉积物主要组分是粉砂和极细砂.3个柱状样的垂向粒度分布趋势表明渤海湾潮间带沉积物自下向上有“粗化”的趋势.Fe、Al、Mn3种元素的空间分布与沉积物的粒径呈显著的负相关性,即Fe、Al、Mn含量主要分布在粒度较细的沉积物中.渤海湾潮间带主要重金属污染元素是Pb、Zn、Cd 3种.通过归一化研究,这3类重金属元素在沉积物中有很明显的人为污染痕迹,含量远远高于其相应的环境背景值.

江苏王港潮间带柱状样的压缩和校正

潮滩盐沼是海岸系统的重要组成部分,是海岸带陆海相互作用研究的重点对象之一。研究潮滩沉积环境和沉积过程的传统的、主要的手段是采集柱状样;在潮间带采集柱状样一般采用重力采样法,在采集过程中会产生管内压缩和管下压缩。在江苏中部王港地区的潮间带,利用重力方法取得9个柱状样,在现场采样时记录了采样管内外深度,在室内对采集的样品利用激光粒度仪进行粒度分析。根据野外记录和室内分析结果,管内压缩和管下压缩均为线性过程;管内压缩率与沉积物含水量及沉积物分选性有关,含水量越高,压缩率越大,沉积物分选越差,压缩率越大。管下压缩量是管内压缩量的11%,随着管内压缩率的增大,管下压缩量也增大,管下压缩所起的作用就越显著。

长江水下三角洲沉积物柱状样重金属垂向分布特征

对长江水下三角洲3个沉积物柱状样进行粒度分析、^(210)Pb测年,并测定其中Cr、Cu、Pb、Zn等重金属元素和Al等常量元素的含量,得到了沉积物粒度、粘土含量、重金属含量的垂向分布曲线和沉积物测年数据。通过相关分析来研究沉积物中的Cr、Cu、Pb、Zn等重金属、粒度、Al相互之间的关系;以Al为参照元素对这4种重金属进行归一化处理,分析其归一化前后的垂向分布特征。结果表明,Cr、Cu、Pb、Zn 4种重金属元素在此区域的地球化学行为相似,其分布受细颗粒沉积物的吸附和胶体的絮凝作用共同控制;近一二十年来,该区域的Cr、Cu、Pb含量并没有显著增加,Zn有轻微污染。此外,CJ19柱中Cu存在异常峰值,可能是特大风暴潮事件对研究区浅水区底质沉积物中重金属的分布造成的影响。

西菲律宾海GX149柱状样磁性地层学

对取自西菲律宾海西部的GXl49重力活塞柱状样沉积物进行系统的岩石磁学和古地磁学研究，结果表明：沉积物中主要载磁矿物为低矫顽力的磁铁矿，粒径以假单畴（PSD）为主。天然剩磁强度分布范围为（1．07～6．51）×10^-7Am2，平均值为3．33×10^-7Am2。经过0～80mT交变场退磁后，几乎所有样品均可获得稳定的特征矢量方向，且磁倾角绝大部分为正值，表明整个GX149柱状样处于布容正极性期。样品的磁倾角普遍存在浅化现象，且从顶到底，磁倾角变浅程度逐渐增强，与沉积物的压实作用有关。通过与相邻海域柱状样的对比，估算出GX149柱状样的平均沉积速率在0．79～2．42cm／ka之间，其底界年龄在256．2～781ka之间。

北部湾南部重力柱状样的MSCL地声学性质测量及分析

利用钻孔多参数连续记录仪(multi-sensorcorelogger,MSCL),对在南海北部湾南部海区所取得的6个孔重力柱状样进行了测量,获得了连续P波波速、湿密度和孔隙度数据。在室内实验室对柱状样分样之后的沉积物样品进行了孔隙度与湿密度的测定。利用不同的统计回归方法对所获得的6个柱状样的孔隙度与P波波速进行相关分析,并对比室内测量的P波波速、湿密度、孔隙度,建立了基于孔隙度数据对沉积物P波波速进行预测的方法,对MSCL测量方法的优缺点进行了讨论。结果表明,MSCL测量结果与实验室柱状样测定结果较为吻合。样品所在深度对声速的变化影响不大。孔隙度与声速的多项式回归,样条插值回归和GAM模型回归都获得了较高的相关系数,GAM模型可以提供一个较为接近测量值的声速预测方法。MSCL用来测量海底沉积物,可以获得大量的高密度、高精度的沉积物地声学及其他参数数据,但是,如果空气混入沉积物样品中则会导致MSCL测量结果失真。该研究为使用MSCL在区域海底地声学性质、恢复区域海洋沉积历史、海底地声学模型建立等研究提供了参考。

台湾海峡西部海域底质柱状样中有孔虫特征及其环境意义

本文通过对台湾海峡西部海域7个柱状样计79块样品中的有孔虫分析,阐述了海峡柱样中有孔虫组合及其特征,并由此讨论台湾海峡西部海域晚更新世以来的沉积环境。

利用重力活塞取样管在极浅水域采取柱状样的一种简单方法

介绍了在小渔船上利用量力活塞取样管于极浅水域（水深浅于4．0m）采取柱状样的一种方法。该方法简单易行，效果颇佳。

南海中部柱状沉积样中的氨基酸

本文通过对南海中部柱状沉积样中氨基酸的研究，阐述了各类氨基酸组分随岩芯深度而变化的分布规律，以及它们与其它一些参数诸如Ｃ、Ｎ、碳酸盐、蛋白石、有机碳等的相应关系。同时也讨论了出现这些情况的原因、机制。由此提供了不同地质年代沉积环境的有关信息。

青岛田横岛北岸柱状样沉积物组成与沉积环境分析

通过对青岛田横岛北岸THD柱状样的沉积层序、粒度参数和碎屑矿物系统分析,揭示了其形成与滨岸潮滩相沉积环境有关。该柱状样主要由细砂和粉砂质砂组成,可大致分为3层,上下2层主要为细砂和粉砂质砂,中间层是中、细砂。整个柱样表现出分选程度差、风化程度低、不稳定矿物含量高的特点,表明沉积物分选改造不明显,反映出物源为原地或近源沉积特征。

大鹏澳养殖区柱状沉积物中氮、磷的分布特征及污染状况研究

为研究海水养殖对海湾沉积物的累积影响,对大亚湾的大鹏澳养殖区沉积物柱状样中总氮、总磷和有机碳的含量及剖面分布特征进行了研究,并探讨了海水养殖区沉积物中氮、磷的污染状况。结果表明,网箱养殖区、贝类养殖区和对照区等3个区域柱状样中总氮的含量范围分别为638.2—3803.9mg·kg-1、740.9—2152.1mg·kg-1和343.2—471.9mg·kg-1,总磷的含量范围分别为344.7—3233.9mg·kg-1、297.9—497.5mg·kg-1和650.2—1327.2mg·kg-1,有机碳的含量范围分别为0.96%—2.22%、0.87%—1.13%和0.69%—0.95%。该三个因子的含量均从底层至表层呈增加趋势,但网箱养殖区上层增加幅度最为剧烈,贝类区次之,对照区变化幅度最小。所有柱状样中,总氮含量均超标,但网箱养殖区总氮污染最为严重,贝类养殖区次之,对照区最轻;网箱养殖区的总磷在上层的不同深度超标,而贝类养殖区及对照区柱状样的总磷含量均未超标。

苏北新洋港潮滩柱状沉积物粒度分布特征

通过对江苏省新洋港柱状样的粒度参数及典型粒度频率曲线分析,结合柱样剖面颜色变化情况,对柱状样进行不同演化阶段粒度信息的提取,运用粒径—标准偏差进行环境敏感性分析,以了解影响潮滩沉积物分布的动力特征。结果显示,光滩柱样呈现了由光滩—大米草滩—光滩逐渐演化的粒度变化信息,而互花米草滩、盐蒿滩和盐蒿互花米草混合滩柱样分别记录了大米草滩—互花米草滩、盐蒿滩—大米草滩—盐蒿滩,以及盐蒿滩—大米草滩—盐蒿互花米草混合滩演化的粒度信息,水动力条件的差异与变化导致沉积物水平方向上自光滩—互花米草滩—盐蒿滩逐渐变细,芦苇滩成为独立的系统,基本不受到潮水动力作用的影响,沉积结构十分稳定,植被的引种加剧了潮滩沉积物水平分布的变化,光滩、互花米草滩、盐蒿互花米草混合滩、盐蒿滩的沉积速率分别为2.34、≥3.09、2.45和2.09cm/a。

长江口北槽柱状沉积物粒度分布特征及沉积环境指示意义

为了研究长江口北槽深水航道的泥沙回淤机制及来源,通过对长江口北槽深水航道中部南、北导堤两侧坝田区域所采浅钻柱状样的沉积物特征、粒度参数特征、粒度成分和沉积速率特征等的分析,探讨北槽深水航道水动力条件和泥沙沉积环境。结果显示,柱状样以黏土质粉砂为主,受径流和潮汐作用,分选性都较差,偏态均为正偏,北导堤和南导堤两侧柱状样的分选系数、偏态和峰态在同一侧相互之间的特征较一致,且三组分组成接近;南北导堤异侧之间的粒度特征差异较为明显,北导堤一侧的平均粒度比南导堤的小,北导堤坝田附近的柱状样粒级百分比在垂向上波动变化较大,南导堤则表现的较为单一;南北导堤的敏感组分主要集中在粒级100μm部分。结合资料和测年数据,综合得出,由于北导堤和南导堤的涨落潮不对称,导致了其粒度特征上的不同;北槽淤积中的流域供沙逐渐减少,泥沙来源逐渐转变为滩槽交换供沙为主;北槽受深水航道工程影响巨大,泥沙沉积过程复杂,还需深入研究。

湖泊底泥的原状取样技术

井探采样 井探取样技术的工作原理是：在湖泊旱季低水位或湖水较浅时，采用在探槽中刻取规格原状柱状样的方法，当采取的底泥位于水位钱以下时，

厚壁取土器在底质取样中的改进应用

以连云港港徐圩航道先导试挖阶段航道回淤观测工程为契机,以提高表层底质样取样精度为目标,在观测海域采用拖罐法、钻杆薄壁取样法及厚壁取样法进行对比试验。通过现场可操作性和室内试验成果的比较,提出改良的厚壁取样法,在满足取样要求的前提下大幅度提高取样效率,劳动强度低,在本地区后期的回淤物采样中广泛应用。

芝罘湾近期沉积物中重金属元素记录

通过测定沉积物柱状样中重金属含量,结合210Pb测年资料,高分辨率地研究了芝罘湾近年来的重金属污染历史。结果表明:芝罘湾海域以Cd,Pb,Zn等3种重金属元素的污染状况最为严重,且是多年富集趋势;Hg元素污染程度近年来有上升趋势;芝罘湾重金属污染分3个阶段:1997年以前为污染呈持续增高阶段,1998为截污下降阶段,1999年以来为快速增高阶段。城市陆源污染物排放、港口建设和船舶排污对芝罘湾的环境变化有巨大影响。芝罘湾海域水动力条件较弱,不利于污染物质扩散,更需重视强化保护湾内水质工作。

印尼海啸区附近海域沉积物声速测量及声学特性分析

介绍了沉积物柱状样超声透射法测量方法和原理。对印尼海啸区附近海域沉积物柱状样进行了现场测量,通过测量数据的处理和分析,给出了沉积物的垂向声速剖面。讨论了声速与频率的关系,指出声速具有随频率的0.1次方增大的频散特性。分析沉积深度、结构以及生物扰动等方面的因素对声学测量结果的影响,结果表明海底地震引起的沉积物变迁、沉积物结构扰动、气体的混入等对声速的测量结果均产生影响。

长江口水下三角洲^(239+240)Pu和^(137)Cs的分布特征及环境意义

在长江口水下三角洲采集沉积物柱状样SC07,通过测试沉积物柱样中239+240Pu和137Cs的活度,重点分析239+240Pu活度的分布特征及其与137Cs活度剖面的异同,以提取239+240Pu活度剖面中的信息。结果表明:239+240Pu活度剖面中存在与137Cs一致的1963年蓄积峰和1958年次蓄积峰,且两者呈较显著的线性相关关系(R2=0.765),表明在动力环境较强的河口地区,239+240Pu与137Cs仍可以反映相同的沉积过程。239+240Pu活度起始层位对应于1948年,而137Cs对应于1954年,表明239+240Pu具有更高的测试灵敏度。SC07柱状样中137Cs/239+240Pu的同位素比值比全球均值低,说明239+240Pu存在区域沉降来源。

南黄海近海富营养化长期演变的沉积记录

限于现场调查起步晚、系统性不足,南黄海水体富营养化的历史演变进程目前尚不明确,严重制约了其形成机制及生态响应的深入研究。本文基于沉积物柱状样中保存的海洋环境演变信息,通过^(210)Pb构建沉积物的年代学框架,利用生物硅指示古初级生产力,探讨了近100年来南黄海近海的富营养化进程。结果显示:1980s以前,南黄海近海初级生产力总体偏低,其年代际波动与华北地区的干湿气候变化有关,水体未出现明显的富营养化;1980s以后,初级生产力的波动背离了气候变化的调控,大幅升高了约31%—254%,说明改革开放以后随着我国经济的快速发展,南黄海近海水体开始出现严重的富营养化。经分析得出,近年来大量含氮污染物的排放入海可能是导致该海域水体富营养化的主要原因。

台湾海峡西部海域晚更新世3次“海侵”依据的探讨

晚更新世是全球气候环境与海陆变迁频繁的重要地质时期.通过对上世纪80年代采集的活塞柱状样(长度<6.5 m)的分析研究,曾提出晚更新世台湾海峡存在"金门海侵"、"福州海侵"、"海峡海侵"3次海侵.为提高台湾海峡第四纪地质研究和认知水平,本文探讨了3次"海侵"的立论依据,认为现有柱状样沉积层是晚更新世—全新世的浅表层沉积.台湾海峡具有开放性沉积条件,该浅表层沉积层的14C年龄数据应用于地层年代可能偏老.此3次"海侵"地层划分依据不足,存在疑点,尤其是"海峡海侵".台湾海峡海底已发现数量及种类丰富的晚更新世各气候带陆生哺乳类动物遗骨,并有古人类遗骨化石,这些表明台湾海峡海底在玉木冰期鼎盛时期曾经出露成陆,并可能成为东亚大陆东缘冰期海退的海滨平原上,惟一有各种气候带古动物与古人类的生存地和避难地.

越南岸外夏季上升流区22万年来东亚季风的沉积与地球化学记录

对中德合作“太阳号”95航次的17954柱状样上部11.2m的沉积物样品进行了粒度与化学元素分析,获取了大约22万年来东亚季风在南海越南岸外上升流区演变的沉积与地球化学记录。结果显示,该站位沉积物颗粒较细,为典型的半深海型沉积,颗粒大小主要为2～8μm,几乎没有大于63μm的颗粒。不同粒径的沉积物含量及中值粒径大小呈现出明显的冰期间冰期旋回:冰期时,中值粒径较大,介于8～63μm间的颗粒明显增多,指示了干而冷的冬季风加强;间冰期时,2～8μm的细颗粒为主要成分,反映冬季风减弱而夏季风加强。研究认为沉积物粒度的变化与冰期间冰期旋回的海面变化有关。与生产力有关的Sr和Ba两个元素的含量总体在间冰期时增加,Ba/(Zr+Rb)可以指示生产力变化,Sr/(Zr+Rb)反映了碳酸盐含量变化。在间冰期Ba/(Zr+Rb)值较高,显示了海洋生产力较高,指示了较强的夏季风。17954孔的Ba/(Zr+Rb)呈现较强的2万年岁差周期变化,在氧同位素3期呈现最大值,指示了该时期夏季风特强。