辽东湾表层沉积物碎屑矿物组合分布及其对物源和沉积物扩散的指示意义

对取自渤海辽东湾的128个表层沉积物样品进行了碎屑矿物鉴定,对矿物成分含量应用log-ratio法处理后进行统计分析。结果表明,研究区重矿物质量百分含量平均值为6.3%,高值区位于六股河口和湾西北近岸。共鉴定出7种轻矿物,38种重矿物,轻矿物以石英、斜长石和钾长石为主,重矿物以普通角闪石、绿帘石、磁铁矿、石榴子石、钛铁矿为主。根据碎屑矿物的组合分布特征,可将研究区划分为两个矿物组合区,其中又可细分为6个矿物亚区。六股河和湾西北近岸矿物亚区的碎屑矿物主要来源于六股河、湾西北入海小溪和海岸侵蚀物质,湾东北部矿物亚区沉积物主要来源于双台子河和大辽河,湾中部矿物亚区为多源混合区,湾南部矿物亚区受邻近海域和复州河沉积物影响大,湾东南部的辽东浅滩矿物亚区为潮流作用的产物。与河流入海沉积物相比,该区表层沉积物的石英/长石比值和ZTR指数明显增大。研究认为,物源是控制研究区碎屑矿物的组合与分布的主要因素,同时也受到海洋水动力和矿物性质等因素影响。

基于逸度方法的辽东湾海水-沉积物中多环芳烃扩散行为

为研究辽东湾PAHs(多环芳烃)在海水-沉积物之间的扩散行为,于2014年5月对辽东湾14个采样点海水和沉积物中的16种PAHs进行了调查研究,并采用逸度方法、变异系数、响应系数等统计和计算方法对研究结果进行分析.结果表明:辽东湾海水中ρ(∑PAHs)和沉积物中w(PAHs)的平均变异系数分别为0.25和0.39,属于中等变异,高分子量PAHs的变异系数高于低分子量PAHs;利用ff(逸度分数)评估PAHs在海水-沉积物间的扩散行为,Nap(萘)、Acp(苊)和Fl(芴)表现出从沉积物向海水释放,沉积物是二次释放源;Ace(二氢苊)、Phe(菲)、An(蒽)、Flu(荧蒽)、Pyr(芘)、Ba A(苯并[a]蒽)、Chr(艹屈)在海水-沉积物之间接近平衡状态,5环和6环PAHs则表现出从海水向沉积物沉降富集,沉积物是汇;有机碳和碳黑是影响PAHs在沉积物和海水之间扩散的重要参数.研究显示,7种潜在致癌PAHs[Ba A、Chr、Bb F(苯并[b]荧蒽)、Bk F(苯并[k]荧蒽)、Ba P(苯并[a]芘)、In P(茚并[1,2,3-cd]芘)和Db A(二苯并[a,h]蒽)]海水-沉积物之间的扩散行为可能受到陆源排污和海上石油开发活动的影响.

基于逸度方法评价巢湖流域PAHs在水体-沉积物间扩散过程

沉积物是污染物的一个重要汇区,同时亦可作为二次污染源释放污染物,因此,研究污染物在沉积物-水体界面的扩散过程对认识污染物的环境归趋及其迁移扩散具有重要意义.先前的研究结果表明,巢湖流域沉积物中高浓度多环芳烃(PAHs)来源于历史上工业废水排放,并且整个流域呈显著的空间差异性,但上层水体中PAHs浓度较为均匀.因此,有理由假设这些污染物在巢湖流域水体-沉积物间扩散交换呈明显的空间差异:即受工业废水污染的沉积物可能成为水体中PAHs的二次污染源,而其它区域沉积物则可能是这些污染物的重要汇.然而对于这些问题的研究目前仍然处于空白.本研究利用49个采样点的数据,通过逸度扩散模型,分别计算水体和沉积物中17种PAHs的逸度(f),并进一步计算它们的逸度分数(ff)值,依此全面认识这些污染物在水体-沉积物间的扩散趋势.结果显示,PAHs的ff值随环数增大而减小,即环数越高的PAHs越倾向于从水体向沉积物扩散.其中,低环(2~3环)PAHs和五环苝(Per)的ff均值都大于0.9,表示其从沉积物向上层水体扩散.多数采样点中、高环(4~6环)PAHs的ff值介于0.1~0.9,表示处于交换平衡,但受工业影响区域则呈现从沉积物向水体扩散的趋势.以Per和苯并[g,h,j]苝(BghiP)为例深入讨论了两种不同来源PAHs在巢湖流域水体-沉积物间扩散的差异性.对于Per而言,ff值空间差异较小,其普遍从沉积物向水体释放,说明沉积物-水体间扩散过程是上层水体中自然来源Per的重要来源.对于BghiP而言,ff值存在明显的空间差异性,受工业污染严重的地区,PAHs更易于从沉积物向水体扩散,而其它区域,BghiP则普遍处于平衡态甚至从水体向沉积物汇集.碳黑能促使PAHs向沉积物扩散,对PAHs的扩散有重要影响,且对高环(5~6环)PAHs扩散的影响更明显.当沉积物中碳黑含量为有机碳含量10%时,巢湖流域一半以上区域的PAHs扩散方向发生了改变.

基于逸度方法分析大连湾海域PFASs在海水-沉积物界面的扩散趋势

研究污染物在沉积物-水界面的扩散趋势对于开展其环境风险评估具有重要作用。本研究基于大连湾海域海水和沉积物样品中全氟烷基化合物(PFASs)的含量数据,应用变异系数(Cv)分析了浓度分布的空间变异程度,应用逸度分数(ff)分析了PFASs在沉积物-水界面扩散趋势,应用响应系数(RC)分析了有机碳含量对扩散趋势的影响。结果表明:大连湾海域海水和沉积物中9种PFASs的总浓度均为中等变异;在沉积物中的浓度空间差异略大,可能受历史排放污染物残留及污染事故的影响。在海水-沉积物界面扩散过程中,全氟烷基磺酸类和全氟烷基羧酸类化合物呈现相同的扩散特性,总体表现为ff值随PFASs链长的增加而逐渐降低的趋势。短链PFASs在大连湾海域倾向于存在于水体中,而长链PFASs倾向于扩散到沉积物中。有机碳是影响PFASs在沉积物-水界面扩散趋势的重要参数,且对长链PFASs的影响更明显。全氟辛烷磺酸作为一种持久性有机污染物在大连湾海域中主要处于平衡状态。

新疆博格达山初始隆升时间的地层学标定

博格达山位于东天山北缘,是准噶尔盆地与柴窝堡凹陷的分界岭。它的初始隆升时间是一个意义重大而又长期争论的基础地质问题。地表地质调查和人工地震勘探结果证实,石炭纪以来最早的区域性角度不整合发育于白垩系与前白垩纪地层之间。博格达地区斜层理、叠瓦状砾石迎水面等古流向示向构造研究结果证实,博南、博北沉积物扩散方向在早二叠世均指向南、侏罗纪时指向博格达主脊、而白垩纪及其后则背离博格达主脊。博格达山南、北砾石成分统计结果显示,侏罗系具双物源特征,而白垩纪物源区则为博格达山。据此推论,博格达山初始隆升发生在侏罗纪末-白垩纪初。基于博格达山初始隆升发生在侏罗纪、白垩纪转换之际,有理由相信博格达山地区在海西期未卷入天山造山带,在早中生代期间柴窝铺凹陷与准噶尔盆地同属一个盆地。