太湖THS孔现代沉积物137Cs和210Pb的分布及计年

太湖THS沉积物柱状岩心中存在3个明显的137Cs蓄积峰,高含水率和有机质含量是前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏对应的137Cs蓄积峰向表层迁移的一个可能的原因。利用137Cs核素1963年和1975年对应的蓄积峰计算出沉积速率为0.34 cm/a。利用137Cs核素1963年对应的蓄积峰进行校正,采用210Pb计年的CRS模式获得不同时段的沉积速率,发现在80年代末沉积物堆积通量最高,达到0.6 g/(cm2.a)。两种计年方法的结合有助于认识沉积速率的变化情况。     

辽河口海岸带沉积物中137Cs的分布特征及来源

选取辽河口海岸带沉积物作为研究对象,通过测定沉积物中~(137)Cs比活度,来分析沉积物中~(137)Cs比活度、蓄积总量的分布特征及影响因素,并基于~(137)Cs的测年原理估算该区域的沉积速率。结果表明:辽河口海岸带表层沉积物中~(137)Cs比活度的变化范围为(1.03±1.01)～(15.68±1.13)Bq/kg,平均值为5.09±0.34Bq/kg(n=17),变化幅度较大;在空间上呈现出由陆地向潮滩、由西向东逐渐降低的趋势。该区域沉积物柱样中~(137)Cs比活度的垂直分布主要呈现出单峰型、双峰型和不规则曲线的分布态势。采用~(137)Cs起始层位法与最大峰值法计算辽河口海岸带沉积物的沉积速率,均发现辽河口海岸带沉积物的沉积速率呈现出从北到南(从陆地到海洋)逐渐增大的趋势。沉积物中~(137)Cs蓄积总量范围为(980±46)～(6094±92)Bq/m2,平均值为2278±42Bq/m2,高于研究区~(137)Cs的全球大气沉降通量值1310Bq/m2(衰变校正到2015年);全球大气沉降的~(137)Cs约占该区域~(137)Cs蓄积总量约57.5%,表明该区域沉积物中~(137)Cs的主要来源是全球大气直接沉降。     

长江口水下三角洲现代沉积速率

长江口水下三角洲采集的两个柱状样放射性核素137Cs分析表明,长江口水下三角洲137Cs剖面中均存在清晰的最大蓄积峰,与1963年的137Cs散落沉降相对应,剖面中同时存在可对应于1959年的较清晰的次级蓄积峰,由此计算得到1959—1964年长江口水下三角洲的平均沉积速率为2.4~4.8 cm/a,1964—2006年减小到1.4~1.8 cm/a。反映出长江口水下三角洲整体淤积速率有很大程度的减小,很可能是三峡蓄水导致流域来沙量大幅度减小所致。虽长江口水下三角洲各处淤积速率减小程度不同,但降低的速度很快,表明长江三角洲发育已出现重大变化,水下三角洲局部地区已观察到侵蚀现象。     

赣北黄茅潭近代湖泊~(137)Cs蓄积特点、SCP计数和事件性沉积及其对~(210)Pb计年的矫正

对赣北黄茅潭近代湖泊沉积岩芯进行了~(137)Cs、~(210)Pb测试和SCP(球状碳粒)计数分析,阐述了~(137)Cs蓄积特征,结合SCP计数、粒度指标及降水记录厘定了一些事件性沉积层位。研究表明,1986年前后是沉积环境中~(137)Cs行为的转折点;在这之前,~(137)Cs以大气散落为主,其蓄积行为大致与降水存在正相关关系,在这之后,~(137)Cs以流域侵蚀为主,其蓄积行为与降水呈负相关关系。1953—1954年、1974—1975年、1998—1999年,流域降水丰沛,相应沉积层位~(137)Cs比活度低,这与流域强烈侵蚀稀释了进入湖泊的~(137)Cs有关。1963—1964年沉积层位~(137)Cs蓄积峰稳定而显著,与高通量的大气散落有关,也与当时降水量低,大雨、暴雨次数少,流域侵蚀强度低造成较低的沉积速率等密切相关,是可靠的定年时标。1986年存在同样的气候环境特点,其蓄积峰可能也是存在的,但需要进一步确认。基于~(210)Pb方法,利用多种计年模式计算了沉积岩芯的年代,发现与这些事件性沉积层位具有较大差异。研究认为,在长江中游这种降水高、流域侵蚀强度高的较为复杂的沉积环境中,~(210)Pb计年存在较大误差。复杂沉积环境中近代沉积的定年,有必要深度挖掘~(137)Cs环境行为,在全面阐述其蓄积特点的基础上,辅以SCP计数、粒度指标及降水等识别事件性沉积层位,矫正~(210)Pb计年,是精确建立近代沉积时标的必要方法。     

江苏固城湖近代沉积210Pb、137Cs计年及其环境意义

对江苏固城湖沉积柱状岩心进行了210Pb、137Cs测定,以研究湖泊沉积过程和人类活动的关系。137Cs剖面显示的蓄积峰和1986年前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏相对应,由此获得的沉积速率为0.066 cm/a;同时,利用210Pb计年的CRS模式计算了固城湖20世纪初以来不同时段的沉积速率,结果表明,在上世纪60年代初沉积物堆积速率最高,达到0.187 g/(cm2.a),80年代后沉积速率趋于稳定,约0.067 cm/a,与137Cs结果相一致。对比洪湖沉积钻孔210Pb、137Cs分布后发现,洪湖137Cs分布和固城湖相似。其人类围垦最强烈的时期正好是其137Cs峰值减弱或消失的时间段,同时也是沉积速率最高的时期。可见人类活动的影响会导致放射性核素在垂直剖面分布的不同。     

137Cs 测年的1986 年时标探讨

本文依据日本监测的137Cs 年大气沉降通量,利用相应的降水数据进行修正,定量分析长江口1986 年137Cs 大气沉降特征,结合长江口沉积物中137Cs 与239+240Pu 比活度垂直剖面的分布特征对1986 年时标进行探讨,同时讨论了识别该时标的方法。结论如下： （1） 长江口137Cs 大气沉降通量趋势与日本东京基本一致,1986 年都存在明显的137Cs 沉降峰,所以长江口沉积物中应存在切尔诺贝利核事故泄露的137Cs 蓄积峰记录。（2） 相比于稳定的湖泊沉积环境,沉积动力环境复杂的长江口可以结合Pu 同位素推断137Cs 剖面的1986 年次级峰,但是根据沉积物平均沉积速率、蓄积峰比值等推算此次级峰较为困难,所以对1986 年辅助计年时标的应用要慎重。     

江苏灌河口沉积物粒度组分特征及沉积速率研究

为了研究灌河口海区的沉积环境,利用激光粒度仪对位于灌河口的柱状样 GH-1孔进行了沉积物粒度分析,根据粒级-标准偏差方法对此柱状样的环境敏感粒级进行了计算,并结合对粒度概率曲线图的分析来对该区域进行沉积环境的研究,从而探讨了该环境敏感粒度组分的环境指示意义。在研究区内确定环境敏感粒度组分为250~32μm,32~16μm,代表沉积过程中的两种动力机制,分别是风暴流和沿岸流。通过该柱状样的210Pb测年可以得到沉积速率和沉积环境的变化,上段沉积速率较大为1.9 cm/a,下段20 cm沉积速率较低为0.4 cm/a。     

曼谷湾河口区百年来沉积物重金属变化趋势及污染来源

2015年7月在泰国曼谷湾邦巴功河河口采集了1根1.5m长的沉积物柱样,分析了样品中重金属元素(Cd、Pb、Co、Ni、Cu、Cr、Zn)含量,进行了粒度和~(210)Pb、~(137)Cs活度测试,使用地累积指数、元素污染指数和潜在生态风险参数对重金属污染情况进行评级,并结合实际情况对污染来源进行了推断。结果表明:沉积柱状样210 Pb、137 Cs活度测试结果计算获得的沉积速率约为2.3cm/a,沉积物柱状样记录了1948—2015年的沉积情况。7种重金属元素含量均值分别为0.11、29.60、19.78、44.18、28.99、80.93、99.01mg/kg。重金属含量较20世纪都有所增长,Cd、Zn、Pb、Cr在整段沉积时间框架内增长明显。元素富集程度顺序为CdZnPbCrCuNiCo,Cd元素污染程度最为严重,Pb、Cu和Zn为偏中度污染,Cr、Ni和Co为轻度污染。单一重金属生态风险系数Eir评级顺序为CdPbCuNiCoCrZn。其中Cd为很强至极强生态危害,Pb为轻微至中等生态危害。Cd、Zn、Cu和Pb元素没有超出泰国沉积物环境质量基准规定的效应区间低值,Ni超出效应区间低值,但没有超过效应区间中值。重金属元素与Al较差的相关性表明重金属元素主要是非自然来源,Cd、Cu、Zn可能源于金属冶炼和交通,此外,Cd还可能存在其他未知工业污染来源,受人类活动影响较大。Cr可能源于纺织业发展。1990年之后较1990年之前重金属元素之间的相关性更差,指示1990年之后相比1990年之前重金属污染来源更复杂。     

楚科奇海、白令海表层沉积物210 Pb和137 Cs分布

通过分析第十次北极考察楚科奇海、白令海考察区表层沉积物样品中放射性核素~(210)Pb和~(137)Cs,获得表层沉积物(0～8 cm)中~(210)Pb和~(137)Cs在不同断面和不同层的比活度范围和分布。楚科奇海陆架区R断面表层沉积物(0～2 cm层)~(210)Pb比活度范围为44.80～117.45 Bq·kg~(-1);~(137)Cs检出主要分布在表层沉积物(2～4 cm和4～6 cm层),比活度范围为未检出～2.23 Bq·kg~(-1)。白令海BL和BR断面表层沉积物(0～2 cm层)~(210)Pb比活度范围分别为29.93～141.35 Bq·kg~(-1)和40.78～620.43 Bq·kg~(-1);BL和BR断面~(137)Cs比活度范围分别为未检出～2.48 Bq·kg~(-1)和未检出～2.08 Bq·kg~(-1)。其中在白令海考察区南端陆坡区深海站位出现~(210)Pb比活度高值;结合表层沉积物垂向分层数据揭示水体中~(210)Pb随颗粒物移除沉降到海底,随海底深度增加而显著升高;各站位的表层沉积物年沉积率随海底深度增加而降低。深海区域站位表层沉积物~(210)Pb比活度随海底深度增加而增加现象说明,颗粒物沉降过程的吸附作用是主要原因。也表明表层沉积物~(210)Pb比活度与海水深度的比值作为~(210)Pb均化因子(HF),可指征颗粒物中~(210)Pb比活度从水体上层至海洋底层随沉降过程的平均变化。研究结果表明楚科奇海陆架区部分站位表层沉积物~(210)Pb存在明显的扰动情况,楚科奇海陆架区、白令海陆架区表层沉积物中~(137)Cs在沉积物各层深分布不均匀。     

太湖ZS孔沉积记录的近50年来营养盐沉积通量变化

通过对太湖北部竺山湾沉积物(ZS孔)钻探,测试ZS孔沉积物~(210)Pb、~(137)Cs、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)和粒度,研究近代太湖湖泊沉积物营养盐沉积通量变化。结果表明,ZS孔中~(137)Cs比活度较低(<15 Bq/kg),利用ZS孔~(137)Cs 1963年时标得到平均沉积速率为0.32 cm/a,与应用~(210)Pb的CRS模式获得的近50年来平均沉积速率一致,利用~(210)Pb的CRS模式计算出近50年来沉积通量为0.13～0.75 g·cm~(-2)·a~(-1)),结合沉积物中的TOC、TN和TP浓度,获取了营养盐沉积通量在垂向上的变化,结果显示,自20世纪80年代初以来,营养盐沉积通量明显增加,谊变化趋势与20世纪60年代以来的观测资料相符,有机磷的影响和人类活动被认为是造成近20年来TP沉积通量增加的原因。     

近三百年来长江口泥质区沉积环境变化及与低氧关系的初步分析

近年来全球大型河口区低氧事件频发,严重威胁环境和生态系统健康.因缺少长时间序列的观测资料,人们对历史时期河口陆架区域生态环境演化,尤其是低氧事件发生的历史认识不足.本文基于210Pb、137Cs和光释光测年技术,以长江水下三角洲现代低氧区沉积物柱状样为研究对象,通过分析沉积物的粒度参数、氧化还原敏感元素、TOC、TN和...     

黑潮及邻近海域铯-137的分布

1986年5-6月,在黑潮及其邻近海域(28°28′—36°31′N,126°29′—145°00′E)调查了~(137)Cs的活度分布。从采集34个站区表层水样的分析结果表明,~(137)Cs的活度范围为(0.55—7.6)×10~(-2)Bq/L,平均值为2.43×10~(-2)Bq/L,~(137)Cs的分布趋势是本州东南部海区~(137)Cs放射性水平略高于日本南部海区和东海东北部海区,海水中~(137)Cs的活度与盐度之间没有明显的相关关系。     

马里亚纳海沟柱状沉积物稀土地球化学特征及其指示意义

对我国载人潜器"蛟龙号"首次在马里亚纳海沟南部获取的沉积物柱状样(JL7KGC01A)进行了涂片观察、粒度、黏土矿物和稀土元素组成分析。结果表明:沉积物为典型深海黏土沉积。根据沉积物的粒度、黏土组分和稀土元素含量变化以及不同程度的δCe和δEu异常将该沉积物柱状剖面分为明显的上下两个沉积层段,即:1.8~2.41m段与0.03~1.8m两个层段。下部层段(1.8~2.41m)相比上部层段(0.03~1.8m),沉积物平均粒径较粗,蒙脱石/伊利石比值较高,稀土元素含量低且具有弱的Ce负异常和Eu正异常,表明该段沉积物受到较多的火山物质的影响。结合年代学分析认为研究区沉积物在2.2 Ma发生明显转变,2.2 Ma之前沉积物物源以附近火山物质为主,2.2 Ma之后物源仍以火山物质为主,但陆源物质供应逐渐增加。物源的转变暗示着本区在2.2 Ma之前火山活动较为频繁。     

长江口泥质区垂向沉积结构及其环境指示意义

2006年4月在长江口泥质区获取了沉积物柱状样,进行了粒度分析及粒度分形计算,并从中提取沉积物环境变化敏感的粒度组分,结果表明,柱样的垂向沉积结构可分为两个部分:上部0~12cm是动力环境改造频繁的活动层,沉积物混合程度较高;自12cm以下沉积物有粗细旋回变化的特征,可能与长江入海泥沙的季节变化有关。本区沉积物主要含两个敏感粒度组分,标准偏差峰值为6.0~7.2μm的细组分与长江来源的悬沙粒径大致相当,而标准偏差峰值为40.7~57.5μm的粗组分则可能与风暴潮、波浪和潮流输沙、长江流域及河口区的水利工程的影响有关。沉积物粒度在0.9~20.3μm标度范围内的统计自相似程度很高,具有分形特征,粒度分维数的波动与沉积物粒度参数变化相吻合,表明沉积物粒度分维数具有一定的环境指示意义。     

长江口泥质区18#柱样的现代沉积速率及其环境 指示意义

通过对长江口泥质区18#柱样进行137Cs和210Pb同位素测年分析,得到了柱样站点的现代沉积速率。结果表明,近50多年来沉积速率较大,且呈现阶段性差异：由137Cs时标计年法得到柱样1954—1964年的沉积速率为5.9 cm/yr,1964—2006年减小为 3.36 cm/yr;沉积柱样的210Pb剖面呈两段分布,由此得到沉积速率120～225 cm为5.47 cm/yr,对应于18～100 cm减小为4.58 cm/yr。对比分析两种方法得出沉积速率开始减小的时间为1968—1972年,并且采样点区域表层可能出现侵蚀现象,为研究长江口泥质区环境演变提供了依据。     

近岸沉积物对~(90)Sr(~(85)Sr),~(137)CS,~(60)CO及~(106)Ru的吸附性能

本文应用同位素示踪和γ能谱分析方法,就近岸沉积物对放射性同位素~(90)Sr((~85)Sr),~(137)Cs,~60Co及~(106)Ru的吸附性能进行了研究。对同种类型的沉积物,吸附分配系数Kd值的变化顺序大致为~(137)Cs>~(60)Co>~(106)Ru>~(90)Sr;对同种放射性同位素,吸附分配系数Kd值与沉积物的粒度系数(Mdφ)存在正相关关系;在低活度示踪条件下,Kd值不变。实验结果与相应海区的实际调查结果相符,沿岸核企业在设计排污方案时,亦应考虑沉积物对放射性同位素的吸附及其污染影响。     

渤海湾沉积物重金属的分布特征及影响因素

2012-10-11对渤海湾18个站位(含4个沉积物柱状样站位)的沉积物进行采样分析,结果表明,5种主要的重金属(Cr,Cu,Zn,Cd,Pb)有相似的空间(水平方向)分布特征,即渤海湾西北部和渤海湾中部的沉积物重金属质量分数较高。利用地质累积指数法评价沉积物重金属污染程度,结果显示,Cd受到轻度污染。采用相关性分析和主成分分析,对污染物来源进行了探讨,推测渤海湾西北部高质量分数重金属很可能与排污口的排放有关。根据沉积物粒度分布特征,结合渤海湾的环流情况,推测沉积物重金属分布受渤海湾水流及其所导致的粒度变化所影响,进一步分析了放射性核素~(210)Pb活度的空间分布,在渤海湾西北部及中部的重金属高质量分数区域,210 Pb活度随埋藏深度呈现有规律的衰减且沉积速率较低,证实该区域沉积环境较为稳定,有利于携带重金属的悬浮物沉积。     

长江水下三角洲邻近海域~(210)Pb分布特征及沉积动力学指示意义

为了研究长江水下三角洲及邻近海域沉积动力环境对长江入海输沙量减少的响应,进行了野外采样以及论文数据收集工作,利用~(210)Pb放射性同位素的测量和分析,分别比较表层和柱状沉积物的~(210)Pb活度在2003年前后的变化。结果显示,在2003年后,表层沉积物~(210)Pb活度分布特征由原来的明显梯度变化变为均一分布,同时活度值普遍降低;而柱状沉积物的~(210)Pb垂向分布曲线也由原来的稳定沉积曲线变为混合强烈的均匀分布。这说明了,在长江入海输沙量减小的背景下,研究区内的沉积动力环境随之发生改变,河口过程主导的沉积作用在不断减弱,而陆架过程主导的混合作用却在不断加强。     

长江口航道柱样沉积物特征及泥沙来源

根据2014年1月北槽航道坝田区采集的13组浅钻柱状样(柱长为19~107cm),着重分析了浅钻柱状样沉积物的粒度特性。研究结果表明:北槽上段和中段呈南粗北细的沉积物分布格局,南北侧沉积物中值粒径分别为29~40和14~18μm;北槽下段南北两侧沉积物粗细差异趋同,中值粒径范围为23~27μm。沿北槽纵向,南侧沉积物中值粒径和砂的含量自口内向口外呈减小趋势,而北侧正好与此相反,表明北槽内涨落潮流路分歧影响泥沙的沉积和分选。北槽柱状沉积物大多存在三组关键组分,即细组分7.8~26.3μm、粗组分37.4~126.0μm及更粗组分193.5μm,分别代表流域及海域来沙中的悬沙沉积、周围浅滩越堤供沙及风暴作用所致的泥沙沉积。其中粗组分37.4~126.0μm为北槽坝田区沉积物的环境敏感组分。相关成果,从沉积的角度可以为深化研究长江口北槽深水航道的泥沙来源和淤积原因提供依据。     

洋山港内及航道水域沉积环境分析

在洋山港内和航道水域进行沉积柱状取样,对这些沉积柱状样品分别进行沉积物粒度、^210Pb和^137Cs分析。结果表明,港内水域沉积物粒度总体较粗,砂和粉砂的含量平均近80％,粘土含量平均20％,平均粒径为5.62—6．22φ。航道和附近水域沉积物粒度比港内水域略细,砂和粉砂含量平均为75％,粘土含量平均为25％。^210Pb和^137Cs年代测年表明,港内水域的沉积速率为每年0．93—1．56cm,航道水域的平均沉积速率为每年0．66cm,航道南部水域沉积速率为每年2．71cm,北部水域平均沉积速率为每年1．77cm,局部地区处于冲刷侵蚀状态。总体来说,该海区沉积环境较为稳定,水动力作用较强,沉积速度缓慢,处于基本冲淤平衡的状态。