向海湿地沉积芯重金属对流域环境污染示踪

选取霍林河下游向海沼泽湿地为研究对象,采用重力沉积芯采样钻钻孔采样与剖面切割采样相结合的方法,采集了10个沉积柱芯及剖面,对沉积物重金属元素Cu、Zn、Cr、Ni、Co、Pb、Fe、Mn及pH、TOC在剖面中的分布进行高分辨率研究。结果显示,剖面上部沉积物表层沉积序列内已明显富集了Fe、Mn、Zn等重金属,并与TOC含量呈显著相关。与此相反,大多数沉积柱芯下层的重金属含量相对较低。研究表明,高分辨率取样易找出元素间相关性,那些水源来自同一相对稳定外源输入的沉积柱芯中的重金属与TOC表现出更显著的相关性。越靠近河流,淹没频率越高,沼泽湿地表层沉积物中重金属元素含量趋向增高。

河道型水库沉积物有机碳空间分布特征及其埋藏效应

【目的】河流筑坝对有机碳具有重要的拦截作用,影响内陆水体碳循环。目前,河道型水库沉积物有机碳空间分布特征和自生有机碳埋藏通量仍不明确。【方法】采用沉积物柱芯法、沉积物物理化学参数和碳同位素二元混合模型,对河道型水库(银盘水库)沉积物有机碳埋藏开展了调研。【结果】结果显示:银盘水库沉积物有机碳含量变化范围为0.99%~1.32%,库中和坝前沉积柱有机碳含量均值分别为1.12%和1.16%;内源有机碳与总磷呈现显著正相关;有机碳埋藏速率变化范围为98.7~348.9 g C·m^(-2)·a^(-1),平均值为223.8 g C·m^(-2)·a^(-1),有机碳埋藏通量和内源有机碳埋藏通量分别为2.5×10^(9)g C·a^(-1)和1.8×10^(9)g C·a^(-1);内源有机碳对沉积物总有机碳的贡献比例为69.0%~75.2%,平均值为71.5%。【结论】结果表明:河道型水库沉积柱有机碳含量从库中到坝前没有明显变化;水库内源有机质的生成与营养盐输入和水体滞留时间密切相关;银盘水库有机碳埋藏通量相当于全球水库有机碳埋藏通量的0.04‰,河道型水库是个重要的潜在碳汇。研究结果能够为河道型水库碳埋藏研究和水电清洁型评估提供参考依据。

冲绳海槽中段沉积岩芯碳酸盐和烧失量的古环境意义

对冲绳海槽中段 3个沉积岩芯碳酸盐和烧失量的系统分析得知 ,岩芯沉积物的CaCO3含量一般 >1 0 % ,最高含量接近 30 % ,烧失量大都在 1 0 %～ 30 %之间变化 ,反映了该海区处于溶跃面之上钙质生物极为发育的生物地球化学环境。结合δ1 8O曲线所反映的气候环境变化 ,探讨了 1 2 0kaB .P .以来碳酸盐旋回的“大西洋型”演变特点 ,同时对该区沉积地层中的火山热液活动印记作了一定的探讨。

一种可实现不同水深条件下采样的湖泊沉积物柱芯采样装置

沉积物柱芯采样器是一种广泛应用于生态环境研究的科研装备。在前人研究的基础上,我们研制了一套携带方便、操作简单、适用范围广、取样效果好的湖泊沉积物柱芯采样装置。通过组件的不同组合,该采样装置可实现不同水深条件下的沉积物柱芯采样,采集的沉积物厚度可达80～150cm。该采样装置具有体积小、重量轻、结构简单、性能可靠的特点。此外,该采样装置还配备了简单实用的分样装置,可快速、准确的进行野外分样。

洪湖沉积物柱芯有机氯农药高分辨率沉积记录

测定了洪湖沉积物柱芯样品中有机氯农药（OCPs）的质量分数，探讨了有机氯农药的垂直分布特征，结合^210Pb定年研究该地区有机氯农药的污染历史。研究结果表明，19种有机氯农药均有检出，不同组分质量分数差异较大，总有机氯农药质量分数范围为1．44～345．95ng／g（干重）。从20世纪60年代开始，洪湖沉积物中总有机氯农药质量分数呈上升趋势，70年代达到最高峰，并且近年来湖区可能还有部分新的有机氯农药污染物的输入，其来源可能与周边人类活动有关。

北太湖沉积岩芯中有机氯农药HCH和DDT残留垂直分布特征及沉积环境意义

为了探讨有机氯农药HCH和DDT残留在湖泊沉积物中的赋存和演化过程，并利用其特有的时间标尺特征分析近现代在人类活动干扰下的湖泊沉积过程，2006年在太湖的竺山湾、梅梁湾利用重力采样器分别采集湖泊沉积岩芯ZS和ML，按1cm间隔分样。测定了两孔岩芯20cm深度以上的HCHs（六六六类）和DDTs（滴滴涕类）残留量，结合测年资料分析了两孔岩芯中近50年来HCHs和DDTs垂直分布特征及沉积环境意义。研究结果表明，竺山湾岩芯ZS中HCHs和DDTs的残留量分别为0．22～9．70n异／g和0．32～12．34n异／g；梅梁湾岩芯ML中HCHs和DDTs的残留量分别为0．18～11．02ng／g和0．52～13．44ng／g。尽管两孔岩芯中HCHs和DDTs的残留量不同，但指示的沉积时间一致：在20世纪50年代中期以后岩芯中HCHs和DDTs残留量均明显增加，在20世纪70年代末出现峰值，这与太湖流域有机氯农药HCH和DDT使用的历史相一致，岩芯ZS中HCHs和DDTs残留量以及岩芯ML中HCHs残留量在80年代初以后逐渐降低，这与有机氯农药HCH和DDT在1983年禁止使用的时间相对应。但在岩芯ML中20世纪90年代以后DDTs残留量又明显增加，显示有新的输入源，可能与90年代以来无锡、常州快速发展的“小化工、小农药”排污进入梅梁湾有关。研究结果同时还表明太湖沉积物中的HCHs和DDTs残留量在沉积岩芯上的变化序列可以作为指示太湖沉积过程的时间标尺，对太湖沉积环境变化的研究具有重要意义。

南黄海中部沉积岩芯的微体古生物组合特征及古环境演化

本文分析测定南黄海中部两个沉积物柱状样中的有孔虫、介形虫和14 C年代 ,对其微体古生物组合特征、沉积环境和地层年代进行了初步的探讨。有孔虫组合表明研究海域为近岸 浅海环境 ,其含量从下到上由缺失到出现近岸、浅海有孔虫 ,反映了沉积环境由陆相到滨岸相、浅海相环境的变迁 ;孢粉组合反映的古气候也同样经历了针、阔叶混交林 草原 ,到阔叶林或以阔叶树为主的针、落叶混交林的变化 ,反映出气候由冷干到暖干的特点。研究结果表明 ,所研究的柱状样沉积物下部形成于晚更新世晚期 。

洱海湖心区沉积柱芯营养盐垂向分布及时间演化特征

连续的沉积物记录为研究湖泊富营养化的长期过程提供了可能。分析了洱海湖中心沉积柱的营养盐浓度垂向分布和沉积物年代记录,并结合湖心水质变化情况,研究了洱海沉积物营养盐的时间演化特征及生态意义。结果显示:Cal.AD 1960年以前,洱海沉积物营养盐稳定在较低水平,总有机碳(TOC)平均质量分数为1.45%,总氮(TN)平均质量分数为0.20%,总磷(TP)质量分数低于1 000 mg·kg^(-1);Cal.AD 1960年以后,TOC和TN质量分数均急剧升高,尤其在1990年之后呈直线上升态势,最高值分别为5.8%和0.84%,TP质量分数从1 000 mg·kg^(-1)。左右直线上升至1 345 mg·kg^(-1),反映了洱海近几十年来的人为富营养化加剧过程。沉积物TP与TOC、TN呈极显著正相关(P=0.001),TOC与TN的Pearson相关系数最大。洱海沉积物的TOC/TN比值总体比较稳定,数值在5.8~11.5之间波动,反映出这3种营养物质的藻类同源性。沉积物的营养物累积过程伴随水质变化呈不断恶化趋势,1990年后沉积物营养盐的时间演变规律与湖心区水质随时间的变化趋势基本一致。洱海表层沉积物TN、TP浓度明显高于东部平原湖区的湖泊,其营养盐内源负荷不容忽视。与同地区湖泊相比,沉积物TN浓度水平与抚仙湖和滇池相当,而TP浓度明显低于这两个湖泊,说明洱海沉积物对P仍具有较强的吸附容量及潜在缓冲能力。

冲绳海槽中段沉积岩芯的氧碳同位素测定和YD事件

In this paper, the determination and analysis of oxygen and carbon isotopes were carried out on 155 core and 180 core respectively. These data provides us with a fundamental understanding of the paleotemperature and paleoenvironmental evolution features and climate-stratigraphic classification of central Okinawa Trough since the late-glacial.

南极长城站地区湖泊沉积岩芯的^（210）Pb分布特征

报道了南极长城站地区湖泊沉积柱样中^（２１０）Ｐｂ比活度的测量结果：附加^（２１０）Ｐｂ比活度随深度的增加呈典型的指数衰减分布，指出了^（２１０）Ｐｂ测年法在本区应用的可行性和该湖泊的沉积速率（（０．０７２±０．０１８）ｃｍ·ａ^（－１）），并讨论了大气核试验对南极环境中２１０Ｐｂ沉降量的影响。

百朗地下河沉积柱芯有机氯农药的高分辨记录

测定了广西百朗地下河大石围天坑河段沉积柱芯中有机氯农药（OCPs）的质量分数,探讨了有机氯农药的垂直分布特征,结合210Pb定年研究了百朗地下河流域有机氯农药的污染历史。研究结果表明,沉积柱中总有机氯农药含量为0.42~10.63 ng/g,平均值为2.74 ng/g。百朗河流域历史上主要使用的有机氯农药有六氯苯、六六六（HCHs）、滴滴涕（DDTs）、狄氏剂和艾氏剂5种表层沉积物分析显示近年地下河流域仍有新的γ-HCH（林丹）和DDTs输入。有机氯农药的垂直分布表征百朗地下河流域在1955-1960年间六氯苯被最先使用,1961年替换为六六六,同时使用的有狄氏剂、艾氏剂农药,而滴滴涕使用可能稍晚,与我国有机氯农药的生产使用历史基本一致。研究提出了大石围天坑河段沉积柱芯中有机氯农药污的染峰值滞后于使用高峰期,与喀斯特山区土地利用方式和土壤颗粒在地下河中的迁移有关。

南海沉积岩芯中粘土矿物的研究

对南海中部5个沉积岩芯的粘土矿物做了定性分析和半定量估算。提出南海粘土矿物组合特征为陆架浅海型与大洋型间的过渡型,这一特征表明,南海沉积物以多源性为特征。研究指出,南海沉积岩芯中粘土矿物含量高低呈现出周期性的旋回变化,并且有可对比性,控制这种变化的主要因素是沉积过程中古气候冷暖的周期性旋回变化及其所影响的沉积环境的变化。

漓江沉积柱芯有机氯农药垂向分布特征与来源

用GC/ECD内标法定量法首次测定了广西桂林漓江沉积柱中19种有机氯农药(OCPs)的含量,结果表明:漓江沉积柱芯中OCPs浓度范围为4.75～489.4ng/g(均值43.26ng/g),在国内处于中等污染水平。OCPs、HCHs表现出下游污染程度高于上游,但DDTs则相反,这是由于上游的取样点蚂蟥洲附近有大量餐饮业造成的。沉积柱垂直分布表明,漓江近期受到人为污染影响。总体上漓江沉积物中HCHs污染大于DDTs,符合当地的农药使用历史。同分异构体比值表明研究区DDT主要是历史使用农药残留并得到了较好的降解,且以厌氧生物降解为主,当地在使用三氯杀螨醇可能性不大;沉积物中工业六六六尚未降解完全,同时周围可能有林丹输入。

南黄海4个沉积岩芯的热释光测年及地层划分

本文利用热释光技术对南黄海4个柱状岩芯样品进行测年,结果与其他方法所获年代相符甚好;并综合岩性、古地磁和^(14)C等资料对该海区第四纪地层进行划分。对此,初步确定其全新世地层厚度变化于十几厘米至几米之间。

骏河海槽浊流沉积岩芯中不同有机组分间^(14)C年龄变化

用活塞栓在离骏河海湾不远的骏河海槽采集了全长275cm 的沉积物岩芯(KT7819-24)。对岩芯的最下部浊流沉积物作了^(14)C 分析。使用名古屋大学放射性同位素中心的钽加速质谱仪对浊流沉积物中分离出四种有机成分,即植物残余物中胡敏酸和固体有机物、砂质泥组分中胡敏酸和胡敏素作了放射性碳(^(14)C)年龄测定。浊流沉积物中不同有机成分显出相关的^(14)C 年龄。植物体中非水解胡敏酸最年轻,^(14)C 年龄为270±80a BP;植物碎片的固体物质要老得多,其年龄为1550±130a BP;砂质泥中非水解胡敏酸测定为2270±90a BP;而胡敏素组分最老,^(14)C 年龄为9400±90a BP。考虑到浊流沉积物中有机物的化学和物理特征及它们的吸附和混合机制,因此推测浊积层形成在1550±130a BP 后不久,这个年龄是植物残余物的固体物质年龄。

太湖沉积物重金属及营养盐污染研究

通过太湖MS沉积岩芯元素地球化学指标的分析 ,对太湖沉积物污染历史进行了系统的讨论。根据化学元素的聚类分析结果、变化趋势 ,并与太湖流域经济发展进程对比 ,认为太湖沉积物铅、锌、锰、镍污染开始于 2 0世纪 70年代末期 ,砷、汞污染分别开始于 30年代和 4 0年代 ,随着底泥重金属污染程度的加重 ,沉积物表层磁化率明显升高 ;总磷自 4 0年代以来含量不断增加 ,总氮、总有机碳含量增加开始于 70年代末期 ,表明湖泊富营养化程度不断加重。太湖沉积物重金属及营养盐污染历史与该区经济发展阶段相吻合。

太湖MS岩芯重金属元素地球化学形态研究

采用BCR三步提取法对太湖MS岩芯沉积物中Cu、Fe、Mn、Ni、Pb和Zn等6种重金属元素的化学形态进行了研究。结果表明,有效结合态的Cu、Ni和Pb主要以有机物及硫化物结合态、Fe-Mn氧化物结合态存在,Fe和Zn主要以Fe-Mn氧化物结合态存在,Mn主要以可交换态及碳酸盐结合态存在;Fe-Mn氧化物结合态的Ni、Pb和Zn与可还原态的Mn有较好的正相关关系,有机物及硫化物结合态的Cu、Mn、Ni、Pb和Zn与有机碳含量有较好的正相关关系;重金属形态分布体现了重金属元素地球化学性质的差异,以及重金属形态含量与沉积物理化性质的关系。沉积岩芯重金属元素形态垂向变化规律及次生相富集系数表明,Cu、Mn、Ni、Pb和Zn在沉积岩芯13～4cm有效结合态含量较稳定,为自然沉积;4～0cm有效结合态含量明显升高,存在一定程度的人为污染。根据137Cs测年结果判断,沉积岩芯Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等重金属污染开始于20世纪70年代末期,主要污染元素及污染历史与太湖流域污染工业类型及经济发展阶段相吻合。

桂林岩溶湿地沉积物地球化学元素变化的环境影响因子分析

湖泊湿地的环境演变受到多种因素作用的影响。本研究采集桂林岩溶湿地寺湖沉积物,分析了该地区近450年来导致环境变化的影响因子。对岩芯的地球化学元素进行了主成分分析,得出沉积物的化学组成主要受控于流域过程的侵蚀程度、径流与成岩作用强弱、区域背景和人类活动等4个影响因子。其中区域背景和人类活动影响因子所占比重较小,但近年来人类活动影响因子数值迅速增大,表现为磷元素沉积通量迅速增大。地球化学元素含量的变化具有明显的阶段性特征,表明不同的阶段影响因子的作用也不一样。

青海湖沉积碳酸盐矿物之间氧同位素分馏的评估及其环境意义

青海湖沉积岩芯的矿物学和稳定同位素研究结果显示自生碳酸盐矿物以单种或多种矿物形式保存在沉积物中;不同碳酸盐样品的δ18O值的变化范围为5.47‰至-1.04‰,差值最高达6.5‰;δ18O值与总碳酸盐含量呈正相关关系,与碳酸盐矿物种类的改变则无明显关联.结果表明,造成δ18O显著变化的主导因素是湖水氧同位素组成,自然条件下生成的不同碳酸盐之间的氧同位素分馏不明显.说明δ18O是指示闭流湖泊降水蒸发水量平衡变化的敏感指标之一.