三通式重杂沉积器

三通式重杂沉积器山东省东明县棉麻公司李良贵在目前棉花加工中，使用的重杂沉积器种类较多，效果不一，由于风力中断而引起的籽棉沉积致使沉积器效率下降，甚至失去效能的弊病仍然存在。但是，三通式重杂沉积器可以完全彻底克服这种弊病，并且制作简单，效率高、无动耗，...

可潜浮式沉积物捕获器结构设计与稳性分析

[目的]针对可潜浮式沉积物捕获器(FST)的时变姿态会影响采样效率的问题,对全采样流程内FST的质心偏移规律及姿态角变化进行定量分析与评估。[方法]设计一种包含采样模块及浮力调节模块的FST,然后利用Solid Works软件进行建模,建立坐标系;通过Matlab软件完成静力学分析,模拟得到全流程内各时刻FST质心相对于坐标原点的偏移量;基于力矩平衡公式,推导因质心偏移造成的机体姿态变化;运用平面射影定理,定量分析姿态变化对有效采集面积的影响。[结果]结果显示,质心偏移被限制在以载体坐标系原点为圆心、半径为8×10^(-3)m的圆内,质心坐标域为x_(g)∈(-6×10^(-3)m,3×10^(-3)m),y_(g)∈(-1×10^(-3)m,7×10^(-3)m);姿态角变化域为俯仰角θ∈(-1.5°,16.6°),横滚角Ф∈(-2.6°,16.8°);当θ=14.7°,Ф=13°时,有效采集面积缩减为捕获装置面积的94.27%,为最小值,当其他条件相同时,捕获相同质量的沉降颗粒所需时间比100%实采面积所需捕获时间多0.0578倍。[结论]研究工作可为FST的稳性分析和浮力调节系统设计提供有益的参考。

南海中部沉积物捕集器中浮游有孔虫的稳定同位素分析

通过对南海中部沉积物捕集器中浮游有孔虫的氧、碳稳定同位素分析,探讨了它们与海洋学参数之间的关系。分析结果显示,G.ruber的δ18O值和δ13C值都比G.sacculifer的轻;两者的δ18O差值(Δδ18O)平均为0.520‰,δ13C差值(Δδ13C)平均为0.544‰,证明G.ruber的生活水深(约30m)比G.sacculifer的(约50m)浅。G.ruber与G.sacculifer之间的Δδ18O呈现夏季大、冬季小的特点,可能与海水的垂向温度梯度在夏季较大有关。G.ruber幼体的δ13C比成年个体的轻,幼体的δ18O比成年个体的重,揭示了该种在繁殖期前,随着个体发育,生活的水层深度逐渐变浅。

沉积物捕获器与全球变化研究

介绍了沉积物捕获器的产生、发展与应用,阐明了沉积物捕获器在海洋生物地球化学与全球变化研究中的意义.

青海湖湖水性质、颗粒物沉积通量季节和年际变化——来自沉积物捕获器的研究

本文通过在青海湖南盆沉积中心试验性放置的Mark 8-13型时间序列沉积物捕获器所收集到的为期15个月的自然沉降颗粒物,分析了颗粒物沉积通量和物质组成,结合温盐传感器(CTD)所记录湖水参数数据的分析,讨论了青海湖上部10 m左右湖水中所发生沉积作用的季节与年际变化特征及其与环境参数的相互关系。结果表明,采集期间所沉降的总颗粒物具有显著季节和年际变化特征,其平均年沉降通量为112 g·m^(-2)·yr^(-1),其组成主要是自生碳酸盐(高Mg方解石、文石)、生物壳体(介形虫、硅藻等)等内生作用形成的物质,以及少量的碎屑矿物。与实时监测的湖水参数比较表明,具有显著季节和年际变化的青海湖内生物质通量变化主要受控于夏季温度的变化。其沉积机制为:湖水温度的升高,有利于高Mg方解石和文石等自生矿物从碳酸盐过饱和的碱性湖水中结晶沉淀(盐度降低),也有利于藻类和介形虫等微体生物大量繁殖,表现为温度偏高的2010年比2叭1年具有较低的湖水盐度和高得多的沉积通量。因此,青海湖自生碳酸盐沉淀通量可以用来反映湖水盐度和/或温度的变化,尽管这些内生作用形成的物质可能只约占到湖底沉积物的5%~20%。为更全面地了解青海湖现代沉积过程,有必要在更多点位、不同的深度进行长期放置捕获器和实时监测湖水参数变化。

2005—2006年大亚湾大鹏澳养殖区甲藻孢囊通量的沉积捕捉器研究

于2005年3月至2006年4月在大亚湾的大鹏澳养殖区采用沉积物捕捉器,对甲藻孢囊形成和水温、盐度、营养盐含量等环境因子进行了周年调查,探索该区孢囊形成特征及其与环境因子的关系。在一年的沉积物捕捉器研究中,共分析鉴定出27种甲藻孢囊类型,锥状斯氏藻Scrippsiella trochoidea孢囊为该区最优势孢囊类群,从孢囊的组成显示了该区的污染是以养殖和生活污染为主。孢囊形成没有明显的季节分布特征,两个站年平均为1.07×105cysts.(m2.d)?1。高、低温都能在一定程度上促进孢囊的生成,氮限制对孢囊的形成具有明显促进作用。首次发现亚历山大藻Alexandrium孢囊在冬季形成的高峰,最高值达4.26×105cysts.(m2.d)?1。这说明核电站温排水冬季高水温对大亚湾生态环境有较大的影响。

南海西北部沉积物捕获器中颗石藻通量和属种组成变化记录

本文利用沉积物捕获器回收的连续时间序列沉降颗粒物样品,研究了南海西北部海南岸外陆坡外缘海域颗石藻的通量和属种组成变化及其环境意义。研究发现,东亚夏季风引起的海南岸外上升流以及冬季风导致的混合层深度增加都会刺激该区域颗石藻的生长,其中夏季上升流的影响尤为显著。从颗石粒属种组成来看,Florisphaera profunda是南海西北部中深层(1 000m)水体中主要的颗石粒优势种,此外Emiliania huxleyi,Gephyrocapsa oceanica和Gephyrocaps ericsonii等属种含量也颇高。然而在将颗石粒折算成颗石球数量后,Emiliania huxleyi则成为主要优势种。沉积物捕获器中F.profunda的相对百分含量与颗石粒总通量呈显著的负相关,表明F.profunda的相对含量与总的颗石藻生产力有着密切联系。本结果对于利用沉积物中的颗石藻记录,尤其是F.profunda相对含量变化,恢复和重建古海洋环境尤其是古海洋生产力的研究提供了直接的理论证据。

时间序列沉积物捕获器(sediment trap)及其在青海湖的放置

沉积物捕获器在认识现代沉积过程方面具有独特的优势,已在海洋和国外一些大湖的研究中得到了成功的应用,但相关的工作在我国湖泊研究中尚未开展。Mark 8-13型时间序列沉积物捕获器是用来连续收集水体沉降颗粒物的仪器,可以获得沉积物输入通量和季节性变率。本文在介绍了该类型沉积物捕获器的设计、工作原理、投放和回收等基本知识的基础上,阐明了我们选择青海湖作为放置沉积物捕获器的理由和科学意义。在本专题的五篇论文中,我们展示了在青海湖放置的沉积物捕获器于2010年7月至2012年9月期间收集的沉积物和湖水样品的研究结果和同步的实时监测数据。通过在青海湖两年多的试验性地放置以及初步的结果,我们建议在我国典型内陆不同位置的湖泊等水体长期地放置这类沉积物捕获器,将为湖泊等水体系统的现代沉积和生物过程的深入理解提供全新的视角。

有机质分解对青海湖湖水溶解无机碳同位素(δ^(13)C_(DIC))的影响及其指示意义——来自沉积物捕获器的研究

青海湖沉积物稳定碳同位素常常被用来指示古环境的变化,然而准确地解译其信号需要充分认识溶解无机碳同位素比值(δ^(13)C_(DIC))变化及其控制因素。本文利用沉积物捕获器连续一年收集的青海湖湖水及颗粒物,通过其中湖水的δ^(13)C_(CDIC)和细颗粒沉积物中碳酸盐稳定碳同位素(δ^(13)C_(carb))的同步分析,结合湖水δ^(13)C_(DIC)的垂直分布和表层沉积物δ^(13)C_(carb)及有机碳同位素(δ^(13)C_(org)),探讨了有机质分解在δ^(13)C_(DIC)和δ^(13)C_(carb)中的调节作用。结果表明,从沉积物捕获器中获得的湖水δ^(13)C_(DIC)的变化主要受控于与外界隔绝后(微)生物对有机质的分解作用,但这种(微)生物分解作用并不会影响到δ^(13)C_(carb)比值。这些现象反映了(1)还原环境下(微)生物对有机质的分解作用对水体δ^(13)C_(DIC)有重要影响和(2)青海湖自生碳酸盐主要从上层湖水沉淀,且形成后不再与周围水体发生交换作用。

沉积物捕获器及其在海洋与湖泊沉降颗粒物研究中的应用

沉积物捕获器是用来收集水体中自然沉降颗粒物的一种现场监测仪器,在研究海洋与湖泊现代沉积过程与生物地球化学循环过程上具有重要价值。本文在综述了沉积物捕获器的产生背景与主要类型的基础上,详细论述了沉积物捕获器的采样偏差来源和校准方法,阐述了沉积物捕获器在海洋与国外湖泊沉降颗粒物研究中的应用,旨在为正确使用沉积物捕获器、深刻理解沉积物捕获器在海洋与湖泊现代沉积过程与生物地球化学循环过程研究中的重要作用提供较为详尽的参考。

应用于海洋时间序列沉积物捕获器控制系统方法研究

提出了一种海洋沉积物捕获器控制系统的软/硬件设计方案。该方案采用低功耗的硬件结构,多种冗余技术的软件设计,满足了沉积物捕获器在海底可长达1 a的低功耗、自动定时采集沉积物样品的要求。经过实验,该控制系统运行可靠,采样瓶切换控制准确,运行数据记录完整,具有广阔的应用前景。

沉积物捕获器在海岸与陆架沉积动力研究中的应用:以罗源湾和台湾海峡为例

运用时间序列的沉积物捕获器对海岸与陆架海域沉降颗粒物进行采集，估算沉降通量，并运用多学科综合研究手段分析沉降颗粒物的来源、组成、时空变化及控制因素，可以为海岸与陆架沉积动力过程的研究提供新的研究手段。福建罗源湾的实验表明，夏季罗源湾潮下带小潮至中潮期间的沉降通量为133．20～256．18 g／（m2·t）；由中潮向大潮变化期间单个潮周期的沉降通量明显增大，台风过后的大潮期间的沉降通量为373．99～590．51 g／（m2·t）；台风显著影响期间的沉降通量为746．34 g／（m2·t）；粒度分析及水动力观测结果显示，观测期间罗源湾潮下带沉降颗粒物主要来源于海底沉积物的再悬浮。台湾海峡西北部内陆架海域的实验研究表明，该海域近底部悬浮颗粒物沉降通量最大值为13．34 g／（m2·d），由小潮向中潮沉降通量逐渐增大，这主要是由于近底部温盐跃层层位上移，近底部垂向混合作用增强，致使底部再悬浮沉积物向上扩散，并最终被沉积物捕获器捕获。沉积物捕获器可以接收到再悬浮沉积物，结合底部边界层过程的观测研究，可以深入认识海底沉积物的侵蚀、沉降及埋藏过程，在研究海岸与陆架区沉积动力学、泥质区沉积记录的形成过程与保存潜力中扮演着十分重要的角色。

时间序列沉积物捕获器控制系统设计

针对海洋沉积物在海洋多领域研究中的应用,设计了一种时间序列沉积物捕获器控制系统。该系统以MSP430处理器为核心,结合时钟芯片、步进电机及各种传感器,实现了捕获器在海底一年自动定时收集沉积物,并记录运行状况信息的要求。经测试,该设备工作稳定可靠,满足了设计要求。

溶解作用对南海北部沉积物捕获器碳、氮通量估算的影响

由于化学溶出、物理溶解以及胞外酶等作用,沉积物捕获器中颗粒物在锚系布放期间会发生一定程度的溶解,从而引起沉积物捕获器中碳、氮颗粒物通量的低估。本文对于1987—1988年南海北部中深层沉积物捕获器中碳、氮颗粒物的溶解作用进行了研究。溶解作用对于碳、氮通量估算的影响大致随着深度的增加而减小。总体而言,颗粒有机碳通量低估约3.8%~40.3%,平均值为26.6%。颗粒氮通量低估约4.2%~76.4%,平均值为43.7%。碳、氮颗粒物的溶出量与颗粒物通量大小关系不明显,但是样品储存时间对于碳、氮颗粒物溶解作用的影响较显著,储存时间较长的样品中颗粒物溶出量更大。

浅水区(潮间带)滤食性贝类生物沉积的现场测定

2012年7月,在荣成天鹅湖用自行研制的沉积物捕集器现场测定底内动物菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)和底上动物长牡蛎(Crassostrea gigas)的生物沉积速率,以建立潮间带贝类生物沉积的现场测定方法,并评价两种贝类对潮间带生态环境的影响。结果表明:各组内沉积物重量差异不显著,处理组与对照组的沉积物重量差异显著(F=58.047,P=0.000),测得的生物沉积速率与文献具有可比性,因此可以推测新型生物沉积物捕集器适用于浅水区(潮间带),能够准确测定生物沉积速率。在平均水温18.8°C条件下,菲律宾蛤仔和长牡蛎都具有较高的生物沉积速率。壳长(25.0±1.5)mm、软体干重(0.12±0.03)g的菲律宾蛤仔生物沉积速率为(44.92±4.12)mg/(ind·d);壳长(29.8±1.3)mm、软体干重(0.23±0.05)g的菲律宾蛤仔生物沉积速率为(54.84±7.77)mg/(ind·d);壳长(98.8±14.1)mm、软体干重(3.94±0.66)g的长牡蛎生物沉积速率为(1069.01±212.24)mg/(ind·d)。作为天鹅湖海区两种典型贝类,据估算,每平方米面积内的蛤仔和长牡蛎每天分别将29.9g、15.0g的悬浮颗粒物通过滤食和排粪沉积到底层,增强了水层-底栖系统的耦合作用。

海底沉积物保真采样技术研究进展

海底沉积物保真采样对于诸多海洋科学研究非常重要,各种研究目标的实现与沉积物样品的原位信息密切相关。本文论述了海底沉积物保真采样的目的和意义,提出了保真采样的定义,介绍了保真采样器的发展现状。论文重点讨论了保真采样器在采样过程中所涉及的共性关键技术。在此基础上,介绍了我国重力活塞式天然气水合物保真采样器的研究进展。最后,提出了关于发展我国保真采样技术的如下几点设想:1)重视沉积物低扰动技术研究,为相关海洋科学研究提供样品层次清晰、物质成分完备的沉积物样品。2)与HYACINTH计划类似,为适应不同海底地质条件,开发系列保真采样器。对松软的非岩性沉积物(从软泥、沙到砂砾)采样时,可采用重力驱动或震动冲击驱动保真采样装置;对硬质岩化的沉积物采样时,可采用回转式保真采样装置。3)重点开展沉积物样品无压降转移技术。实现实验室内的保真分析、存储和小段样品获取,开展原位压力条件下沉积物样品的地球物理学测试、地球化学、微生物、和石油物理学等研究分析。4)开展长柱状沉积物保真采样技术研究,为我国天然气水合物研究提供技术保障。

赤道印度洋中部沉降颗粒物的季节变化特征及调控机制研究

基于2020年1—12月在赤道印度洋中部海域获取的沉积物捕获器时间序列样品,分析了沉降颗粒物与颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)通量的季节变化特征,并结合卫星遥感、数值模式及再分析数据探究上层物理过程对生物泵输出通量的调控作用。结果表明,2020年赤道印度洋中部海域的沉降颗粒物总通量与颗粒有机碳通量的变化范围分别为4.57~35.75 mg/(m^(2)·d)[(18.94±10.18)mg/(m^(2)·d)]和0.27~2.97 mg/(m^(2)·d)[(1.09±0.66)mg/(m^(2)·d)],两者均呈现显著的季节变化特征。总体上,1—3月、6月和9—11月呈现出3个显著的高通量事件。通过分析发现混合层深度变化与营养盐跃层波动的耦合作用可能是调控中深层通量变化的主要原因。与此同时,西南季风流(Southwest Monsoon Current,SMC)与赤道Wyrtki急流生消也可能通过改变温跃层或营养盐跃层深度对沉降颗粒物通量强度和季节变化起调控作用。

黄河口埕岛海域悬浮沉积物沉降规律原位观测

运用时间序列沉积物捕获器,原位捕获了黄河口埕岛海域某观测点的沉降沉积物,并结合同步的波浪、海流、水深等水动力参数观测以及后续土样粒径分析等研究手段,计算了沉降通量,推断了沉降沉积物的来源,并结合理论计算探讨了悬浮沉积物沉降过程的影响因素以及沉降量在再悬浮量中所占的比例。研究结果表明:黄河口埕岛海域的悬浮沉积物沉降通量约为120~280g·m^(-2)·d^(-1),与该海域的再悬浮通量有着很好的正相关关系,推测很可能主要来源于海底沉积物的再悬浮;在该海域,即使过剩剪切力持续大于0,悬浮沉积物仍然会发生沉降,并且可以大于过剩剪切力小于0时的沉降量,推测与该地区粉质土海床的液化特性有关;再悬浮沉积物大约有5%发生原位沉降,绝大部分沉积物保持悬浮或者被输运至异地,这与该地区海底遭受强烈侵蚀的现象相一致。

浅谈重杂沉积的作用及重要性

通过近几年的工作实践,以及对周边各加工厂的检查指导,我发现普遍存在一个问题,那就是有关重杂沉积器的设计使用问题,对此笔者有些看法,现提出,供同行参考.