马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ^(13)C值对气象因子的响应

通过测定亚热带马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ13C值的连日变化,及其对天气变化过程的响应,研究δ13C值对短期天气变化动态的响应特征。结果显示,春季马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ13C日均值分别介于-26.81‰到-26.49‰之间,以及-29.26‰到-27.47‰之间,平均值分别为(-26.58±0.12)‰和(-28.67±0.65)‰。进一步分析表明,马尾松树干韧皮部水溶性糖δ13C值与取样之前第4天的太阳辐射、水气压亏缺、相对湿度和空气温度显著相关(P≤0.05),杉木树干韧皮部水溶性糖δ13C值取样之前第3天的太阳辐射、水气压亏缺和相对湿度显著相关(P≤0.05),但与空气温度的相关性不显著(P≤0.05)。在所测定的环境因子中,太阳辐射是影响马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ13C值的首要因素。当天降水事件可能导致马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ13C值连日变化出现异常波动。马尾松和杉木韧皮部水溶性糖δ13C值可以敏感记录短期天气变化动态。

福州城市土壤pH值、有机质和磁化率特征研究

研究了福州市不同功能区城市土壤的pH值、有机质和磁化率。结果表明,福州市土壤pH值以中性和碱性为主,可能是受城市化过程中碱性废弃物排放的影响所致;土壤有机质含量总体较高,各功能区的变化规律为:工业区>商业区>城市风景区>生活文化区,反映了土壤有机质含量的增加与高强度人类活动有直接关系;土壤磁化率值总体偏高,代表着福州市土壤普遍受到一定程度的重金属污染,不同功能区的磁化率特征表现为:工业区>商业区≥生活文化区>城市风景区。不同功能区土壤的pH值、有机质和磁化率三者之间基本不存在相关关系,这与自然土壤有较明显的区别。

闽江表层沉积物重金属污染分布特征及其来源分析

为了评价闽江流域表层沉积物中重金属的污染分布特征与影响因素,在沙溪、富屯溪、建溪和闽江中下游采集了39个采样点的表层沉积物,对其进行了重金属含量的检测和地累积指数评价。结果表明,沙溪、富屯溪、建溪和闽江中下游的Pb、Zn、Cr、Ni和Co的平均值低于《土壤环境质量标准》(GB 15618—2008)Ⅱ类标准,但略高于福建土壤环境背景值(富屯溪的Cr平均值和闽江中下游的Co平均值除外),地累积指数评价表明各个重金属元素的Igeo级别在多数采样点为0或1,闽江流域的污染风险整体较小,重金属污染主要表现为点的分布。重金属元素的含量并未出现从上游至下游递增的规律,河流本身对点源污染物有一定的稀释和自净作用。Pb和Zn,Cr、Ni和Co相关关系显著,Pb和Zn主要受城镇建设、交通、生活、工业以及河流动力的影响,采沙场对Zn的影响较大,Cr、Ni和Co的含量同时还与农村生活垃圾、农副产品生产和水电站联系紧密。

福州城市公园灰尘重金属污染特征

利用ICP-MS对福州城市公园灰尘中的重金属含量进行测定分析,分析结果表明,福州城市公园灰尘中重金属Cu、Pb、Zn、Cd和Cr的平均含量分别为111.04 mg/kg、73.81 mg/kg、386.62 mg/kg、0.58 mg/kg和78.21mg/kg,分别为福建省土壤环境背景值的5.1、2.1、4.7、10.7和1.9倍,均处于较高的积累水平。公园灰尘重金属空间上的分布特征表现为内环线以内公园灰尘中各重金属元素含量的平均值高于内环线以外公园,灰尘中重金属元素的含量主要与交通以及区域的工业分布集中度有关。运用潜在生态风险指数法来评价福州城市公园灰尘重金属的污染状况,评价结果表明,福州城市公园灰尘中的Cu、Pb、Zn、Cd和Cr都存在着不同程度的污染,单一重金属造成的潜在生态危害表现为Cd>Cu>Pb>Zn>Cr。

漳州市不同绿地功能区土壤重金属污染特征及评价*

利用ICP-MS测定了漳州市城区不同绿地功能区土壤重金属的含量,分析了土壤重金属污染的主要来源,并采用单因子污染指数法和Nemero综合污染指数法对土壤重金属污染水平进行了评价。结果表明,漳州市4个绿地功能区土壤均受到一定程度的重金属污染,其中Cd、Cu、Zn、Pb4种元素均超过了福建省土壤元素背景值,并以Cd超标最为严重,其最大值出现在腾飞路,重金属含量达到2.88mg/kg,超标57.6倍。城市土壤重金属污染源极其复杂,漳州市不同绿地功能区土壤重金属污染主要来源于生产、生活垃圾的倾倒、汽车尾气的排放以及农用化肥的施用。根据单因子污染指数评价法可知,4个绿地功能区均受到了不同程度的污染,以道路绿地的Cd污染尤为突出,污染指数为4.24,达到了重污染;而综合污染指数方法评价结果表明,不同绿地功能区土壤重金属污染程度依次为道路绿地>公园绿地>居民绿地>单位附属绿地。

新疆伊犁河谷沙漠沉积不同粒径组分的地球化学元素分布特征

本文通过对伊犁河谷西部塔克尔莫乎尔沙漠内的可克达拉（TKP）剖面典型层位样品的不同粒级组分地球化学元素分析，探究西风环流控制的沙漠沉积区元素特征和化学风化指标在不同粒级组分中的分布特征。研究结果表明TKP剖面Na和Sr元素趋向于在粗粒级中富集；Fe、Mg、Al、Rb元素趋向于细粒级中富集，K元素含量随粒径增大先升高再降低，16-32μm粒级处出现谷值；Ti 元素含量与粒度关系不明确。CIA、Rb/Sr随粒级增大逐渐降低，Na2O/Al2O3、Na2O/K2O、K2O/Al2O3 随粒级增大逐渐升高。TKP剖面地球化学元素和比值在〈2μm、2-16μm、16 -32μm 细粒级组分不同粒级间变化较为剧烈，32-63μm、63-125μm、〉125μm粗粒级组分变化则不明显，而且粗粒级组分在剖面中的变化也比较稳定。剖面整体风化程度较弱，因此这种现象可能是物源不统一造成的，为塔克尔莫乎尔沙漠具有物源多样性特点的观点提供了地球化学元素方面的证据。

福州市公园灰尘磁学特征及其环境意义

以福州市公园灰尘为研究对象,对其进行了磁学参数特征研究,结果表明,福州市公园灰尘χ、χfd%、SIRM、S-ratio、SIRM/χ平均值分别为269.80×10-8m3/kg、0.73、6175.07×10-5(A m2)/kg、0.91、30.82A/m.综合分析发现,福州市公园灰尘磁性矿物含量较高,部分样品的主要磁性矿物为铁磁性矿物,部分样品为反铁磁性矿物,且Day图反映了其磁性矿物粒径主要以单畴(SD)和假单畴(PSD)为主,这些均受控于交通、城市建设等人类活动的干扰、由西向东倾斜的地形条件和夏季台风的滞留效应的影响;福州市二环内外受不同的城市化过程中人类活动、土地利用格局、季风等影响,其磁学参数特征所表征的环境意义不同;福州市公园灰尘磁学特征(χ、χfd%、IRM及其组合参数、磁滞回线)可以作为福州市城市污染物监测的一种重要的替代指标.

福建北部闽江二级阶地第四纪红土粒度特征及其成因研究

以福建闽江大横红土剖面为例,通过系统的粒度特征分析,探讨闽江二级阶地上红土沉积的成因及其古环境响应.研究结果表明：大横剖面红土的粒度组成以粉砂为主,分选较差,峰度平缓,表现出近源物质混杂堆积的特点.剖面不同层位之间的粒度组成表现出明显不同的特征,0～6.5 m层位红土以粘质粉砂颗粒为主,粒径变化随深度波动缓和,推测为近源高处古土壤或碎屑物质在降雨或坡面径流的侵蚀作用下向地势平缓的地区搬运沉积形成;6.5～8.9 m红土随地层深度增加中值粒径迅速增大,并在7.5 m以下出现剧烈波动,这样的粒级变化特征结合沉积层内存在多量植物根孔和碳屑的现象,推测该层可能是较大的古洪水爆发携带大量山地古土壤和风化壳碎屑物质在阶地上快速沉积的结果;8.9～11.3 m红土粒级波动无规律,分选性差,表现出河漫滩相沉积的特征.

湖相沉积物酸溶与酸不溶组分常量元素的地球化学行为及其环境意义

湖泊沉积物元素地球化学是探讨湖泊沉积环境的有效代用指标之一。通过青藏高原北缘柴达木盆地湖相沉积剖面沉积物中酸溶组分(AS)和酸不溶组分(AI)常量元素(K,Ca,Na,Mg,Ti,Fe,Mn和Al)的测试,分析了不同组分中常量元素的分布特征及其元素含量与矿物组成的关系。结果显示:剖面中常量元素的组成与沉积物矿物成分密切相关,酸溶组分与酸不溶组分中元素含量差别较大,揭示出不同组分对湖泊沉积环境的响应模式存在差异。其中,沉积物酸不溶组分中的Al、Fe等元素与石英矿物相对含量变化呈负相关,而与粘土矿物相对含量呈正相关,揭示出酸不溶组分元素变化与湖泊流域物质组成或风化强度等信息有关。沉积物酸溶组分常量元素含量相对较低,Na和Ca等活泼元素在酸溶组分中相对富集,与碳酸盐含量有较好的相关性,主要形成于湖泊自生作用。通过与常规代用指标沉积物粒度和87Sr/86Sr对比分析,贝壳堤剖面酸溶组分Mg/Ca比值部分继承了源区的信号,不能直接响应于湖泊盐度的变化。利用去趋势方法,去趋势后酸溶组分Mg/Ca比值与中值粒径及锶同位素比值呈现较好的正相关性,响应于传统的盐度模式解释,揭示了Mg/Ca比值指示湖泊环境变化的可靠性,综合分析不同组分的地球化学元素信息在提取和解译沉积物元素地球化学的环境代用指标方面具有重要意义。

福州河道表层沉积物磁学特征及其环境意义

利用沉积物的磁学特征提取环境信息,进行污染评价是环境磁学的研究领域之一,本文对福州河道表层沉积物50个样品进行环境磁学和重金属元素分析,探讨福州河道沉积物磁学特征及其环境意义。结果表明:福州河道表层沉积物以亚铁磁性矿物为主,也含有一定的反铁磁性矿物,磁性矿物颗粒较粗,以多畴和假单畴颗粒为主;重金属与磁学参数相关性分析发现污染轻的沉积物重金属与χ、SIRM相关性较差,与χ_(ARM)、χ_(ARM)/χ、SIRM/χ相关性较好,污染重的沉积物重金属与χ、SIRM相关性较好,与χ_(ARM)、χ_(ARM)/χ、SIRM/χ相关性较差,表明沉积物在清洁状态下重金属易于与细颗粒磁性矿物共存,在重金属含量达到一定阈值时与磁化率相关性较好,与磁畴参数相关性则出现紊乱。因而,磁化率能够明确指示接近中度以及中度以上的重金属污染状况,而对相对较轻的污染状况指示不灵敏。

塔吉克斯坦黄土矿物与稀土元素组成特征

黄土矿物和地球化学组成是研究黄土来源和成因的重要手段。利用X射线衍射(XRD)和电感耦合等离子体质谱技术(ICP-MS)对亚洲内陆塔吉克斯坦共和国的黄土分别进行了矿物组成和稀土元素(REE)特征分析,并与黄土高原和新疆伊犁黄土进行了对比。研究结果表明:XRD鉴定出塔吉克斯坦黄土有10多种矿物,以石英为主,其次为长石、方解石,还有少量绿泥石、云母类、白云石等,偶见多种重矿物,其矿物组成与黄土高原和新疆伊犁黄土类似,但石英、方解石的含量较低,角闪石含量介于黄土高原与伊犁黄土之间,反映近源弱风化的环境。稀土元素总含量(∑REE)变化于130.61~205.62μg·g^(-1),平均值为158.81μg·g^(-1),明显低于黄土高原黄土和新疆黄土,但黄土与古土壤的REE特征参数及配分模式具有很好的相似性,说明两者具有类似的风成成因。塔吉克斯坦黄土不同时代的矿物成分和REE特征参数、配分模式与黄土高原、新疆黄土接近,显示出其经过搬运后的高度混合性特征,亦指示其为风成成因,而含量的细微差异则主要反映了区域地质背景和源区的不同。

天山北麓宁家河阶地上的黄土堆积及其磁学特征

本文报道了新疆地区天山北麓宁家河阶地上的黄土堆积。研究剖面的两层黄土为河流砾石层所隔开,这在新疆地区较为少见。通过系统的岩石磁学和粒度测量,分析了该剖面两层黄土的磁学特征,并初步探讨磁化率变化机制。结果表明:黄土中的主要磁性矿物为磁铁矿和磁赤铁矿,并含有少量赤铁矿和针铁矿。亚铁磁性矿物主要以多畴(MD)、假单畴(PSD)颗粒为主,反映了这一地区极弱的成土作用。砾石层上下两层黄土磁学性质存在着差异,表现为上层黄土具有较高的磁性矿物含量、较粗的磁颗粒和相对含量较高的软磁性矿物。下层黄土受到后期河水的改造可能是导致这些差异的原因。磁化率与粒度呈现较好的正相关关系,与黄土高原的情况相反,说明干旱地区的黄土磁学性质主要受原生磁性矿物控制。搬运风力和源区变化是磁化率变化的主导因素。

微波消解—ICP-MS法测定黄土中的稀土元素

运用微波消解-ICP-MS法建立了一种测定黄土中稀土元素的新方法．用HNO3-HCl-HF三酸混合对样品进行微波消解，并加入HCIO4赶酸使样品完全溶解，以铟（1aSln）和铹（mRe）作为在线内标元素同步测定，减少基体效应对稀土元素的干扰，确定了最适宜的测定条件．分析了国家黄土标准土壤物质中的稀土元素，测定结果符合国家标准值的范围，线性相关系数均在0．9994以上，RSD％〈5．2，检出限为0．010-0．080．该方法有精确、快捷、可靠等，适用于新建伊犁盆地黄土样品的测定．

伊犁盆地昭苏黄土不同粒径和相态稀土元素特征及其物源指示意义

为了探讨伊犁盆地风成沉积物质来源特征,对伊犁地区昭苏黄土剖面代表性样品各个粒级全岩、酸溶组分和残渣组分中的稀土元素进行了分析。结果表明,各个粒级组分全岩样品的稀土总量(∑REE)的变化范围为114.61~178.37μg·g^(-1),剖面中各个粒级组分稀土球粒陨石标准化配分模式呈轻稀土富集,存在明显的Eu负异常,Ce无明显异常。各个粒级组分酸溶残渣稀土特征与上述全岩特征类似。酸溶组分稀土的上部大陆地壳标准化呈现稳定的中稀土富集。随着各组分粒级变粗,酸溶组分稀土占全岩比例呈现先降低后升高的趋势,即从<2μm组分到16~32μm组分比例渐次降低,而后从16~32μm组分到>63μm渐次升高,这主要反映了以西风为代表的远源输送体系和以近地面风为代表的近源输送体系下两种来源的碎屑碳酸盐稀土的混合。本文不同粒径和赋存形态下稀土元素的特征表明了利用风成沉积物稀土元素反映源区物质特征存在一定复杂性。

天山北麓地区博乐黄土磁化率、粒度特征与古气候意义

受西风控制的天山地区黄土广泛分布,是中亚重要的黄土分布区之一。这些陆相风成沉积物为研究中亚干旱区气候环境变化历史提供了重要的信息载体。本文选取天山北麓博乐地区一个厚为12.7 m的黄土剖面作为研究对象,分析了其磁化率、粒度指标的变化特征,并探讨了其古气候意义。结果表明:(1)博乐黄土粒度组成以粉砂为主,是典型的风成沉积物,成壤作用很弱;(2)博乐黄土磁化率变化主要受控于风力强度;(3)剖面粒度的环境敏感粒级为<31.7μm、31.7—282.5μm,分别可能代表风暴过后的浮尘堆积和风暴过程中风力近距离搬运的沉积物组分;(4)博乐黄土MIS(海洋氧同位素)3阶段记录了多次千年尺度气候事件,能与北大西洋Heinrich事件和D-O事件对应,表明中纬度西风环流在传递北大西洋信号到东亚的过程中扮演着重要角色。

晚全新世以来福建仙山泥炭钻孔的正构烷烃记录

通过对福建仙山泥炭钻孔中正构烷烃的分析，探讨了研究区近千年以来的气候特征。分析显示：正构烷烃分布范围主要为C16～C35,且以奇碳链为主，奇偶优势明显。正构烷烃与有机质含量（TOC）密切相关，在典型的泥炭层，TOC含量高，长碳链的C27，C29和C31正构烷烃占优势，揭示有机质主要来源于草本或木本等高等植物，盆地处于相对干的沉积环境；在非泥炭层，TOC含量低，钻孔中多含粗砂或粉砂，中碳链的C21或C23正构烷烃占优势，揭示有机质主要来源于水生植物或苔藓植物，表明相对较湿的沉积环境。钻孔中正构烷烃C23／C27比值与前人提出的C23／C29和P等参数呈同向变化，可以作为区域干一湿变化的代用指标。结合地层的年代序列，利用正构烷烃重建了区域距今1400年以来的植被演化和气候变化历史。结果显示，福建仙山地区气候存在3次相对湿润和4次相对较干的时段。在钻孔358—280cm（约公元600—910年），气候相对较干，在280～40cm（约公元910～1640年），降水较多，气候湿润，但中间存在两次变干的阶段；在40-0cm（约公元1640年至今），降水相对较少，气候转干。TOC含量和正构烷烃C23／C27序列与南方旱涝频率序列、石笋和硅藻记录对比显示，研究区在中世纪暖期气候相对较干，而小冰期则相对湿润，揭示出仙山泥炭沉积记录的气候信息具有区域一致性，为认识季风在短时间尺度的变化特征提供了依据。

青藏高原西部昂拉仁错古湖岸钙华沉积的地球化学特征及环境意义

通过对青藏高原西部昂拉仁错湖古湖岸阶地钙华常量地球化学元素的分析,探讨了钙华沉积的常量元素特征及其古环境意义。结果显示:钙华中CaO含量达34.75%~58.48%,是其主要组分;此外还含有少量的MgO,K_2O和Na_2O等,其含量低于3%,是湖泊自生作用形成的矿物。与湖泊古水位对比显示,元素Mg的含量及Mg/Ca比值等对湖泊水位的响应没有明显规律性;在古湖面高度约4777±5m之上,K_2O和Na_2O的含量低并且稳定,在古湖面4777±5m之下,K_2O和Na_2O的含量随湖泊水位下降逐渐增加。结合现代湖泊钙华的沉积特征,结果显示K_2O和Na_2O的含量随湖泊盐度增加而增加,表明钙华中K_2O和Na_2O含量与湖泊水位可能呈反相关关系,是潜在的重建湖泊水位或盐度的代用指标。同时发现,在湖泊相对淡化阶段,湖水中的元素K和Na处于富集阶段,钙华中K_2O和Na_2O含量低且稳定;而当湖泊进入咸水阶段,湖水中的K^+和Na^+离子接近饱和,钙华中的元素K和Na逐渐富集,因此钙华中K_2O和Na_2O含量增加是湖泊进入咸水阶段的重要特征。基于这些事实,推断当该湖泊水位降至4777±5m左右时,湖水的性质开始向钠-氯型转化,是昂拉仁错湖泊演化过程中的一个重要转折点。

神农架泥炭记录的MIS3阶段环境变化及千年尺度气候波动

地处典型东亚季风区的神农架大九湖盆地有华中地区面积最大、海拔最高的亚高山泥炭沼泽湿地。对盆地中心部位钻孔DJH-2中821～430cm泥炭沉积进行花粉浓缩物AMSC测年,经校正发现其沉积时段为59.8～26.1kaB.P,与MIS 3阶段相对应。研究显示,在MIS 3阶段研究区气候环境适宜植被的生长和有机质的保存,基于α-纤维素δ^(13)C重建的大气湿度显示平均为72%的湿度值总体略高于全新世晚期,且MIS 3早期(60～49kaB.P.)和晚期(38.5～26.1 kaB.P.)较高,大气湿度平均为75%和72%,中期(49.0～38.5kaB.P.)略低,平均69%,温度则由早期到晚期呈现逐渐降低趋势。高分辨率的泥炭记录显示千年尺度的气候变化呈现5个波动旋回,期间出现的4次冷干事件与H冷事件一一对应,并且存在多次暖(温)湿事件对应于D-O暖事件。此段沼泽沉积是大九湖对这一时期东亚夏季风强度明显增强的直接响应,与全球众多记录对比揭示出MIS 3阶段神农架泥炭记录在岁差尺度东亚夏季风环流强度主要受太阳辐射控制,其功率谱分析显示存在的多个显著周期为千年尺度上东亚夏季风强度主要受太阳输出量控制的观点提供了有力支持。

新疆伊犁河谷沙漠沉积的稀土元素特征及其环境意义

以伊犁河谷西部塔克尔莫乎尔沙漠内的可克达拉（TKP）剖面作为研究对象开展了稀土元素特征分析，结合方解石变化特征，探讨沙漠沉积稀土元素与环境变化间的关系。研究结果表明TKP剖面的稀土元素总量（不含Y）平均为130．90μg／g，变化范围为32．88～238．58μg／g，整个剖面分配模式相似，缓右倾斜型，轻稀土适度富集，δCe，δEu和LREE／HREE比值相近，Eu中度负异常，未见明显Ce异常，指示剖面物质来源的一致性和总体干旱、半干旱的气候环境。包括Ce在内的各稀土元素、∑REE以及LREE／HREE在垂向变化上高度相关，并与方解石含量存在较好的相关关系，表明其与气候变化密切相关，在干旱区的沙漠沉积中稀土元素对古气候变化具有良好的指示作用，并据此重建了晚全新世以来伊犁河谷的气候演变过程。

闽江福州段与城市内河表层沉积物重金属污染特征研究

为了探讨城市内河对闽江福州段重金属污染的影响特征,本文对闽江福州段和福州城市主要内河表层沉积物中的Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb 6种重金属元素进行了系统的分析,并采用地累积指数法和潜在生态风险评价法进行污染情况和潜在危险评估.研究结果表明,表层沉积物中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb含量范围分别为:5.55~131.35、0.74~138.82、2.45~95.84、24.24~609.72、2.82~95.90、13.91~108.45mg·kg^(-1),各重金属含量平均值明显高于福建省土壤环境背景值,但低于国家土壤环境质量Ⅱ类标准值(除As略高于Ⅱ类标准).地累积指数法评价结果表明,表层沉积物中重金属大多为无污染或中污染程度,受人类活动影响强烈.潜在生态风险评价法表明,表层沉积物中重金属Cr、Ni、Cu、Pb和Zn存在轻微潜在风险,As以中等潜在风险为主,总体存在轻微潜在风险.重金属污染物的空间分布与福州市的发展格局相适应,人类活动集中的老城区和工业密集区,是闽江与内河重金属污染物含量相对较高的区域.城市内河汇入闽江后,携带的大量重金属污染物加剧了闽江重金属污染.建议加强对闽江重金属含量较高的晋安河段、光明港段-磨溪河段的污水排放监控.