中国天山过去43年大气环境变化:来自冰芯草酸根记录的证据

中、低纬度地区山地冰川有机酸记录的研究是目前国际冰芯地球化学研究的前沿之一。中国天山乌鲁木齐河源一号冰川为一中纬度山地冰川。对其冰芯的草酸根含量的分析显示,其冰芯所记录的过去43 年草酸根变化的总体特征是在一个背景值基础上存在着含量的突变峰值。草酸根的背景值含量在1 ng/g左右,在部分冰芯段,其含量甚至低于测试分析的检测限;而大多数草酸根峰值的含量都达到或超过了10 ng/g。草酸根的平均含量为3.6 ±9.2 ng/g ( x±1σ, N=534),其中70%以上由峰值构成。50年代后期是草酸根的一个低值期,平均含量略高于本底值;至60-70年代达到最高值,平均含量为5.0ng/g;80年代草酸根平均含量又下降到接近50 年代后期的水平;至90年代回落到本底值附近。草酸根的主要来源是人类活动对大气所造成的污染。其过去43 年平均含量的变化大致与中国西部工业和环境保护事业的发展历程相一致,是西部区域大气污染变化的一种反应。

天山与珠峰冰芯草酸根的一致性及其环境意义

冰芯中草酸根记录的研究有助于对过去环境变化的认识.色谱分析表明,天山一号冰川所记录的过去43年草酸根的平均含量为3.6?9.2ng/g (x1s, N=534).草酸根具有一个含量约为2ng/g的背景值,在背景值基础上存在含量的突变峰值,多数峰值的含量超过10ng/g,且其增减过程多局限在1年之内.一号冰川与珠穆朗玛峰远东绒布冰川过去40年的草酸根记录具有相同的变化特征.虽然后者的平均含量是前者的7倍左右,但两冰川的草酸根峰值几乎具有一一对应的关系.这种对应关系表明两地区可能拥有同一个草酸根来源或同一类型的来源,因而具有时间上的同期性.草酸根含量的变化与南亚地区工业和经济发展以及环境保护事业的发展历程相一致,它直接或间接地来自人类生产和生活过程中对大气所造成的污染.

敦德冰芯19世纪中叶以来的环境记录

基于青藏高原祁连山敦德冰芯中近130a来主要离子含量的实验测定结果,通过与高原其他冰芯的对比分析,确认冰芯中Ca2+和Cl-可以分别作为西北干旱区和柴达木盆地干湿变化的指示器,从冰芯化学成分变化特征的角度详细讨论了我国西北干旱区近代环境演化特征。发现近代我国西北干旱区最干旱时期发生在1920～1940年,柴达木盆地蒸发作用在1890～1915年最强烈。20世纪50年代以后,西北干旱区和柴达木盆地干旱程度逐渐缓解,到80年代干旱程度达到130a来的最低水平。

腕足化石壳体氧、碳同位素生命效应问题研究

利用产于四川龙门山地区中泥盆统吉维特阶的腕足化石,在保证测试分析精度相同的条件下,对原始生活环境相同、保存程度相同的化石进行了科、属、种3个级别上氧、碳同位素组成的对比,所研究的化石都没有显示出可检测的同位素生命效应。已有的腕足化石具有氧、碳同位素生命效应的认识很可能源于原始生活环境不尽相同和(或)保存程度不同的腕足化石的对比研究。因此腕足化石壳体是研究碳酸盐岩原始氧、碳同位素组成的较为理想的样品。

微量元素分布揭示腕足化石壳体原始信息保存现状

以产于四川龙门山地区泥盆系观雾山组的有铰纲腕足化石 Independatrypa lemma Chen为研究对象，利用激光熔样等离子质谱（ LA-ICP-MS）对其壳体棱柱层中 Fe、 Mg、 Mn、 Na、 Ba和 Sr六种微量元素进行了就位分析。它们在壳体横切面中的对称分布特征总体上与壳体增生方式和过程相一致，表明壳体的绝大部分未经成岩作用的改造。与常用的结构判据、阴极发光判据和微量元素含量判据相比较，微量元素分布判据以壳体的原生特征为依据，具有绝对性。

天山乌鲁木齐河源一号冰川冰芯中生物有机酸记录及其与南北极地区的差异

天山乌鲁木齐河源一号冰川为一中纬度山谷冰川，其冰芯中所记录的生物有机酸计有甲酸、乙酸、草酸和丙酮酸，最近 ４０年其平均含量分别为（１０２．８± １４７．３），（３９２．３± ３９０．８），（６．９± １４．８）和（４．２±８．３） ｎｇ／ｇ．甲酸／乙酸平均值为 ０．３４±０．４３．这些生物有机酸源于乌鲁木齐河源周边城市工业生产和人类生活对大气的污染．与极地地区相比，该地区的有机酸远远高于格陵兰和南极洲相应组成的含量，且未经远距离传输和复杂的大气化学反应．