三峡工程一期蓄水后长江口悬浮体形态及物质组成

2003年6月1—10日为长江三峡工程一期蓄水期,为了研究长江三峡工程蓄水对长江口环境的影响,2003年6月15—25日组织了长江口及其邻近海域环境综合调查,对该次调查所取得的悬浮体样品进行了显微观察和X射线衍射测定,分析了不同水体中悬浮体颗粒的形态特征和物质组成。结果表明:从徐六泾到长江口邻近海域,悬浮体颗粒形态特征不同,徐六泾至南支主槽,悬浮体颗粒以单颗粒为主;拦门沙最大浑浊带,悬浮体颗粒以大絮团、团状絮团和絮网为主;长江口邻近海域,悬浮体颗粒以有机质絮团和单颗粒并存为主。长江口区悬浮体矿物颗粒主要以粒状或片状形式存在。悬浮体矿物颗粒主要由石英、长石等碎屑矿物和黏土矿物组成。从河道到长江口外的邻近海域,石英和长石含量逐渐降低,伊利石和绿泥石含量逐渐增加,高岭石含量先降低后增加。与蓄水前相比,蓄水后徐六泾附近小絮团数量有所增加,蓄水前后拦门沙和长江口邻近海域悬浮体形态特征和长江口地区悬浮体物质组成并未发生明显变化。     

连云港临洪河口水体中重金属的化学形态与分布特征研究

对连云港海域临洪河口水体中重金属元素Cu,Zn,Pb,Cd的主要存在形态及悬浮颗粒态重金属元素的赋存形态进行了分析。结果表明:悬浮态重金属Cu,Zn,Pb,Cd的含量在调查海域内空间分布基本均衡,Zn、Cu、Cd主要以溶解态形式存在,而Pb则主要以颗粒态形式存在。对悬浮态重金属元素的赋存形态分析表明,Cu主要富集在有机-硫化物态、Zn主要富集在残渣态、Pb主要富集在铁锰氧化物态和碳酸盐结合态、Cd主要富集在可交换态和碳酸盐结合态。     

东海沿岸海域表层海水酸化趋势及影响因素研究

根据2002—2011年东海沿岸海域(4个区域,16个站位)春、夏、秋三个季节的表层海水pH、温度、盐度和叶绿素a等监测资料,对该海域pH的年际时空变化及其影响因素进行了探讨。结果表明,东海沿岸海域表层海水十年间pH变化趋势存在明显的季节和区域差异,共有10个站点表层海水pH呈下降趋势,主要集中于长江口和杭州湾海域,而三门湾和椒江口海域的酸化则不明显。环境因子相关性分析显示,杭州湾海域夏季表层海水的pH与叶绿素a浓度呈极显著正相关,其它海域两者间未显示出显著的相关性;杭州湾海域的pH与海表温度也存在显著的相关性,但季节不同趋势不同,呈现出春季正相关而夏季负相关的特征;pH与盐度的关系在各海域表现得更加明显,长江口、杭州湾和三门湾三个调查海区海水的pH变化与盐度都存在显著的正相关。总之,在10年的连续监测内东海沿岸海域存在一定程度的酸化趋势,其影响机制还需进一步研究。     

长江口海域表层沉积物重金属元素的潜在生态风险评价

根据三峡水库一期蓄水3 a后(2006年)长江口海域表层沉积物样品中元素(Cd,Cr,Cu,Pb,Zn,Al,As,Ca和Sr等)质量比和黏土组分百分含量,采用Hakanson潜在生态风险指数法,分析了长江口海域表层沉积物中重金属元素(Cd,Cr,Cu,Pb,Zn和As)的污染程度,评价了长江口海域表层沉积物的环境质量现状,定量分析了长江口海域表层沉积物的潜在生态风险程度,并结合2003年的资料,讨论了三峡水库一期蓄水3 a后长江口海域的环境变化。结果表明,长江口海域表层沉积物环境质量状况良好,6种重金属元素的污染程度排序为:AsCrCdZnCuPb;表层沉积物的潜在生态风险程度为"轻度",6种重金属元素的潜在生态风险程度排序为:CdAsCuCrPbZn。从区域差异来看,杭州湾口外泥质区和长江口外东北偏北海域表层沉积物中重金属元素(As,Cr,Zn,Cu和Pb)的污染指数和潜在生态风险指数均出现相对高值。从元素差异来看,Cd的污染指数和潜在生态风险指数高值区的分布明显异于其他重金属元素,说明Cd存在与其他重金属元素不同的富集机制,很可能是因为Cd更易受悬浮体浓度、有机质含量以及水体盐度的影响。与2003年的资料相比,三峡水库一期蓄水3 a后(2006年)表层沉积物总体潜在生态风险程度和重金属元素(除Cd之外)潜在生态风险指数的高值区均未发生显著变化。     

长江口悬浮体中Pb,Mn,Cd,Fe的形态分析

本文参照Tessier推荐的方法,采用顺序提取法测定了长江口内外悬浮体中Pb、Mn、Cd、Fe元素五种化学形态的含量,并研究了盐度从接近零到33之间各重金属元素形态的分布和变化。     

长江下游及长江口海域中汞的分布

过去对长江口海域中汞的研究由于受测定方法所限,仅停留在汞含量较高的沉积物方面。近来随着测定水体中汞含量的方法取得了进展,因而对长江口海域汞的分布、迁移和转化规律的研究就更为迫切。基于此,我们于1983年10月调查了自长江下游(水体盐度为0.10)开始直至长江口区域(水体盐度为30.00)的水、悬浮体及沉积物中的汞含量。     

三峡大坝启用后长江口及邻近海域秋季悬浮体、叶绿素分布特征及影响因素

基于2010年10月在长江口海域海洋综合调查,利用多参数CTD现场调查数据、悬浮体浓度测定数据,对该区悬浮体和叶绿素的空间分布及影响因素进行系统的研究,探讨三峡工程蓄水7a以来长江口的悬浮体和叶绿素的分布特征及变化.结果表明:浊度值与悬浮体浓度存在良好的线性关系,盐度对该线性关系没有明显的影响;长江口及其邻近海域悬浮体主要分布在123°E以西的海域,表现为近岸高、离岸低,表层低、底层高,其分布主要受到水团、长江输入、上升流等的影响;叶绿素在123°E往东的海域含量较高,近岸低,在123°E～124°E之间叶绿素含量最高,其分布主要受到水团、浮游植物种类和季节变化及营养盐的共同影响.与三峡工程蓄水前对比,悬浮体高值区的界限往西移动了近半个经度,同季节的叶绿素含量的平均值降低.     

2004和2007年春季长江口近海鱼类群落特征及其与环境因子的关系

根据2004年5月和2007年5月长江口近海渔业资源调查数据,应用双向指示种分析(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)方法,分析了春季长江口鱼类群落特征,探讨了春季长江口鱼类群聚结构及其与环境因子的关系。结果表明,2个春季航次共捕获鱼类生物9目25科36种,其中带鱼(Trichiurus lepturus)、黄鲫(Setipinna taty)、鳀(Engraulis japonicas)、竹荚鱼(Trachurus japonicas)、小黄鱼(Larimichthys polyactis)和鲐(Scomber japonicas)为优势种。2004和2007年长江口近海鱼类存在4个生物群聚:以鲐为特征种的南部高温型、以带鱼为优势种的南部低温型、以竹荚鱼为代表的北部高温型和以黄鲫占绝对优势的北部低温型。影响2004和2007年长江口海域鱼类分布的主要环境因子为水深、底层总磷、表层悬浮体含量、底层盐度和表层温度。其中,水深、盐度和悬浮体含量驱动鱼类群聚空间变异,温度驱动了时间变异。与1999—2001年相比较,2004和2007年长江口鱼类群落发生显著变异,鱼类资源种类数量和生物量减少,优势种亦发生演替;水深、盐度、温度变异对鱼类群聚分布保持影响力,水域悬浮体含量成为鱼类群聚空间变异的重要驱动因素。     

长江口及邻近海域表层海水硅酸盐混合模式的初步研究

根据2006年7月—2007年12月,对长江口及邻近海域春、夏、秋和冬季4个航次的现场调查数据,对硅酸盐(SiO₃-Si)在长江口及邻近海域表层海水的混合模式及影响因素进行初步探讨。结果表明:(1)该海域表层海水SiO₃-Si浓度四季均与盐度(S)相关性较好,秋、冬季稀释模式与理论稀释线(TDL)相符,春、夏季因生物作用、悬浮颗粒物解析和沉积物再溶作用的影响,稀释模式与TDL线存在差异。(2)长江口及邻近海域S<18海域,表层海水四季SiO₃-Si浓度随温度升高略有上升,可能是由于悬浮颗粒物中SiO₃-Si的解析量和沉积物的再溶增加;pH值为7.7~7.9时,SiO₃-Si浓度基本不变,pH值为7.9~8.2时SiO₃-Si浓度随pH升高而降低,主要受物理混合作用影响;SiO₃-Si浓度与溶解氧(DO)含量无明显相关关系。(3)长江口及邻近海域S>18海域表层海水,长江口和杭州湾SiO₃-Si含量相对较高,除上述2个高硅区域外,四季在5~32 ℃温度范围内,SiO₃-Si浓度均低于20 μmol/L,且相差不大;春、夏季受生物作用和物理混合作用共同影响,秋、冬季受物理混合作用影响,pH值为7.9~8.3时SiO₃-Si浓度随pH升高逐渐降低,pH大于8.3时SiO₃-Si浓度基本不变;春、夏季主要受生物作用影响,SiO₃-Si浓度与DO含量呈负相关,秋、冬季因物理混合作用影响呈正相关。     

长江口及其邻近海域表层沉积物中部分金属元素赋存形态研究

2014年6月在长江口及其邻近海域采集了表层沉积物样品,用连续提取法对Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Mn和Fe金属元素的赋存形态进行分离,即分作可交换态(EXC)、碳酸盐结合态(CARB)、铁锰氧化物结合态(ERO)、有机结合态(OSM)和残渣态(RES)并测定了含量。结果表明,长江口及其邻近海域表层沉积物中的Cr主要赋存在OSM态中,Mn主要赋存在CARB态中,Ni在OSM态和ERO态含量相当,Co、Cu、Zn、Al和Fe元素主要赋存在ERO态中。长江口及其邻近海域D断面表层沉积物中Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Mn和Fe元素的非残渣态含量随着离岸距离的增加而逐渐降低。ERO态金属元素随着沉积物中铁锰水合氧化物的含量的升高而增加,且ERO-Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Al与铁锰水合氧化物含量之间有较好的相关性,说明这些金属元素受到铁锰水合氧化物的影响。各金属元素非残渣态总量与ERO-Fe含量之间相关性也较好,说明各元素非残渣态受控于其各自主要的赋存形态。     

南沙群岛珊瑚礁生态系中稀士元素的垂直转移过程研究

海洋沉积物中稀土元素的分布、转移行为已有许多报道。地球环境中稀土元素的行为是当今地学研究的热门课题,稀土元素的分布特性和转移行为研究与环境有极大的相关性,通过研究环境中稀土元素的转移行为就可了解环境演变的信息,所以海洋环境中稀土元素的研究具有重要的意义(Fleet,1984; Piper,1974; Schijf et al.1995;赵一阳等,1994;王中刚等,1989;张丽洁等,1995)。海洋中颗粒物质垂直转移过程研究对研究海洋在全球变化(特别是全球气候变化)中有重要意义,但目前的研究仅集中于以碳为核心的生源要素和某些微量元素(宋金明等,1996;宋金明,1997),至今稀土元素在海水中垂直转移过程研究尚未见报道。珊瑚礁生态系是最重要的海洋生态系之一,研究珊瑚礁生态系中稀土元素的垂直通量,即热带海域稀土元素在海水中垂直转移过程,继而椎测对全球气候变化的影响,为研究海洋在全球气候变化中的作用提供了新课题。 本文首次报道用沉积物捕捉器(ST)收集南沙珊瑚礁潟湖中颗粒物质,研究稀土元素的垂直通量和不同形态稀土的垂直通量,以及稀土元素垂直转移的控制因素。     

黄河口及其附近海域沉积物中可提取的铅和镍

讨论了黄河口及其附近海域沉积物中１ｍｏｌ盐酸可提取铅与镍的含量范围为铅７．９２～２８．８６ｍｇ／ｋｇ，镍４．５１～１４．７１ｍｇ／ｋｇ，与典型性的五步形态提取地前四部分之和具有可比性。同时Ｉｍｏｌ盐酸提取的铅、镍与可提取锰、铁及沉积物的外比表面积具有很好的正相关。通过进一步的多元回归分析可以发现黄河口及其附近海域沉积物可提取铅主要结合在氧化锰及粘土矿的外表面上，而和铁的关系不明显，可提取镍与铁，锰     

海三菱藨草(Scirpus mariqueter)根际沉积物中重金属生物有效性的影响因素

采用野外连续调查和实验分析方法，连续3年研究了海三菱藨草根际沉积物重金属（Cu、Zn、Pb和Cd）生物有效性的主要影响因素（生长季节、pH、P、Eh和DO等）。结果表明，植物不同生长季节的变化影响根际沉积物生物有效性的季节变化。具体表现为：Cu和Pb均在春、夏季可交换态含量较高，生物有效性较高，而秋、冬季可交换态较低，生物有效性较低，但碳酸盐结合态和铁锰氧化态二者之和也比较高，具有一定的潜在生物有效性；Zn在任何季节的可交换态比例均不高，以有机结合态和残渣态的形态为主，生物有效性较低；Cd一般以残渣态为主，基本不具有生物有效性。pH值下降，春、夏季可交换态和铁锰氧化物结合态增加，而有机结合态和碳酸盐结合态减少，提高了生物有效性，而秋、冬季正好相反；磷对重金属生物有效具有直接影响的为无机磷，春、夏季随着无机磷的减少，pH值下降，提高了生物有效性。春、夏季根际Eh和溶解氧含量增加，降低了其生物有效性。     

常见重金属在翅碱蓬(Suaeda heteroptera)根际沉积物系统季节迁移变化

应用原子吸收光谱法(AAS)和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对翅碱蓬-根际沉积物系统常见重金属(Cu、Pb、Zn和Cd)总量和不同化学形态含量进行了季节跟踪测定。结果表明,系统中Cu、Zn、Pb和Cd环境化学行为呈现显著季节变化。从化学形态上看,根际沉积物中Cu和Pb在生理周期内均以残渣态为主,有机结合态在夏季和秋季达较高值。Zn在生理周期内均以交换态为主且随季节变化明显,碳酸结合态和铁锰结合态随季节变化不明显。Cd以残渣态为主,交换态在春季达最高。从总量上看,根际沉积物中的Cu、Zn、Pb的总量在夏季和秋季具有较高值。从系统迁移情况看,植物对Cu和Pb吸收量均为冬季春季秋季夏季,且大部分限制于地下;其体内分布除秋季Pb为根叶茎外,其它时期均为根茎叶。Zn吸收量为秋季夏季冬季春季,且绝大部分被吸收至地上。Zn吸收和分布取决于根际沉积物生物有效含量;总之,春季植物体重金属向根际沉积物迁移。夏季和秋季,Cu、Pb和Cd由根际沉积物向植物体迁移变化并不明显,而Zn正好相反。4种元素在冬季均为根际沉积物向植物体内迁移。     

琉球群岛以东海区沉积物重矿物分布及来源

琉球群岛东部海区沉积物中富含大量火山碎屑矿物、岛屿岩石遭受风化蚀变形成的普通角闪石以及水生的铁锰微结核,其重矿物种类、特征、组合分区等与火山作用、沉积环境、地形、物质来源等内外生因素密切相关。通过对本区重矿物的种类、特征及组合分区的研究,初步判断位于研究区北部、菲律宾板块向欧亚大陆俯冲而导致的正在活动的的琉球岛弧区为火山碎屑的主要源区,重矿物成分主要为水携成因来源,受同期火山作用控制;少量紫苏辉石来自先期形成的海岭或海底高原(如冲大东海岭、奄美海岭及九州海岭等)上的火山岩系,是经过剥蚀、搬运再沉积的产物;琉球群岛、九州等火山活动产物受海底高地等阻隔而在本区表现为向南或东南影响力逐渐减小;本区地质历史上的及正在进行的岩浆活动主要以基性及中性岩浆为主。此外,流经本区的黑潮对自生铁锰微结核的富集具有重要影响。     

海马齿对不同盐度水质的碳汇作用以及不同形态氮利用的研究

为探讨海马齿(Sesuvium portulacastrum)对水域环境修复作用,本文研究了水培海马齿对不同盐度水质的碳汇作用以及不同形态氮的利用情况。实验设计0、10、20、30、35盐度梯度,海马齿水培时间82 d,然后测定植株干重、营养元素含量以及积累速率,最后在抑菌与不抑菌条件下研究海马齿根际与铵态氮(NH₄⁺-N)、硝态氮(NO₃^--N)、无机磷(PO₄^3-)以及色氨酸(Trp)吸收转化关系。研究结果表明,盐度10条件下海马齿植株干重、有机元素含量以及积累速率最高,有机碳、有机氮与有机磷积累速率分别为(5.572±1.611)、(0.313±0.058)、(0.057±0.013)mg/(d·ind.),而高盐环境35盐度条件下对海马齿生长造成一定胁迫。盐度0～35范围,海马齿均未出现死亡现象。不同盐度抑菌培养条件下,色氨酸与无机氮共存时均能被能被海马齿利用,色氨酸利用量远高于硝态氮、铵态氮;不抑菌条件下铵态氮则表现出增加的结果。海马齿作用在盐度...     

Rare earth elements in suspended and bottom sediments of the Mandovi estuary, central west coast of India: Influence of mining

Rare earth elements (REEs) in the suspended particulate matter (SPM) of the Mandovi estuary indicated that the mean total-REEs (∑REE) and light REE to heavy REE ratios are lower than that of the average suspended sediment in World Rivers and Post-Archean average Australian shale. High ∑REE were associated with high SPM/low salinity and also with high SPM/high salinity. Although the ∑REE broadly agree with SPM levels at each station, their seasonal distributions along transect are different. SPM increased seaward in the estuary both during the monsoon and pre-monsoon, but consistently low at all stations during the post-monsoon. The mean ∑REE decreased marginally seaward and was <25% at sea-end station than at river-end station. Spatial variations in ∑REE are maximum (64%) during the pre-monsoon. Strong to moderate correlation of ∑REE with Al, Fe and Mn in all seasons indicates adsorption and co-precipitation of REEs with aluminosilicate phases and Fe, Mn-oxyhydroxides. The ratio of mean ∑REE in sediment/SPM is low during the monsoon (1.27), followed by pre-monsoon (1.5) and post-monsoon (1.62). The middle REE- and heavy REE-enriched patterns with positive Ce and Eu anomalies are characteristic at every station and season, both in SPM and sediment. They also exhibit tetrad effect with distinct third and fourth tetrads. Fe-Mn ore dust is the most dominant source for REEs. However, the seasonal changes in the supply of detrital silicates, Fe-Mn ore dust and particulates resuspended from bottom sediments diluted the overall effect of salinity on fractionation and distribution of REEs in the estuary.     

台湾海峡西部海域沉积物中重金属的地球化学特征

台湾海峡西部海域表层沉积物中重金属含量与未污染近岸沉积物的平均含量相当,基本上未受污染。各重金属含量具有沿东北至西南方向递减的分布趋势。沉积物中微量金属的含量明显地受Fe-Mn 氧化物和有机质的含量所控制。福建沿海主要港湾沉积物中Pb、Zn 含量偏高,微量金属含量不受Fe-Mn 氧化物和有机质控制,构成本地区沉积物的两种区域性特征。     

珠江口海区水相和悬浮相中Cu、Pb、Zn的分布行为

河口是化学环境和化学物质急剧变化的地区,是迁移到海洋中去的河流物质的控制中心。珠江是我国第三大河流,由东江、西江和北江三大支流汇合而成,流域面积广大,沿途排入大量的化学物质。这些化学物质是怎样经由珠江口而迁移到海洋中去的?在珠江口的分布如何?对珠江口的影响如何?等等,既是一个理论研究问题,也是一个实际问题。Cu、Pb、Zn是目前世界上研究较多的海洋微量化学成分。这些元素含量大时,是海洋污染物质。且这些元素的化合物不易分解,还能通过海洋生物的富集,变成更有害的物质。在珠江口海区,这三种元素的含量也较大。     

深海热液区化能自养菌Caminibacter profundus氢酶对环境因子的响应特点

以深海热液区化能自养菌Caminibacter profundus为对象,采用扫描电镜和化学能谱分析,研究了菌株表面形态和矿物元素沉积;同时研究了菌株生长、甲基紫精(MV)还原的氢酶活性及膜结合的类型I NiFe氢酶基因(hynL)表达对盐度、pH和温度几种环境因子变化的响应特点。结果表明,菌株表面被Si、Ca、S和Fe等多种元素组成的矿物质层所包裹。不同条件下,菌株生长、MV还原的氢酶活性和hynL的表达趋势相一致,其最适条件为盐度30、pH5.5和55℃培养温度。研究结果表明,在环境改变时,C.profundus通过调控hynL的表达,以调整菌株的能量代谢,维系菌株的生长繁殖。