煤烟型大气污染的湖泊沉积记录研究

通过阳宗海柱状沉积物中硅藻、介形类研究和磁参数机理解释, 以及对酸性硅藻与湖水瞬时最低pH值的相关性分析和代用标志的综合判别, 确认20世纪50年代湖泊环境优越; 1960年始受煤烟型大气污染危害, 1965~1980年间污染强度最大时湖水瞬时最低pH值可降低至5~6; 1983~1999年间污染强度有减少趋势, 但依然是环境修复的主要障碍. 酸沉降引起的耐酸物种扩展和贝壳生物消亡, 以及水土界面pH-Eh环境变化引起的铁磁性矿物流失, 是导致代用指标垂向变化和进行环境重建的理论依据.     

高山湖泊吉仁错枝角类古生态变化及其对气候环境的响应

高山湖泊吉仁错位于川西高原树线以上,受现代冰川融水补给影响.通过吉仁错沉积钻孔~(210)Pb/~(137)Cs定年和沉积枝角类和多环境代用指标分析,结合主成分分析和冗余分析等方法,高分辨率重建了近200 a来吉仁错枝角类组合和环境变化的过程.结果表明,尽管过去200 a来吉仁错枝角类组合一直以沿岸种为主,但仍经历了3个明显的变化阶段.1850 AD后,枝角类组合中Alonella nana、Chydorus sphaericus和Pleuroxus sp.的增加、以及Alona rustica和Alona guttata丰度的下降指示了水温和水体pH值的上升.1900 AD后枝角类通量的增高并不同步于组合的变化,指示了湖泊营养开始增加,这种不一致的变化分别代表了大气氮沉降和区域气候变暖的影响结果.多指标综合分析得出,过去150 a来,气候变暖和大气污染沉降通过直接和间接作用(流域冰川融水过程和植被土壤过程),较深刻地影响了湖泊物理过程(水温升高和无冰期加长)、营养过程(氮、磷营养升高)和酸碱平衡过程(碱性增强),改变了湖泊生物的生长季节,并通过促进藻类发育,最终引起了湖泊枝角类群落组合的变化和生物量的增加.1945 AD前后吉仁错枝角类与藻类群落结构和湖泊环境的同步变化,响应于持续增温背景下多环境过程的相互作用.     

近百年来我国西南地区酸沉降背景下湖泊环境变化——来自四面山龙潭湖沉积硅藻证据

大气酸沉降会导致地表水体酸化和富营养化,同时气候变暖也会影响湖泊水体环境,湖泊生态系统如何响应二者相互作用是全球变化研究的热点之一.我国西南地区是全球酸沉降负荷最高的地区之一,然而目前对酸沉降影响下地表水环境变化规律知之甚少.本文以重庆四面山龙潭湖为研究对象,通过沉积岩芯的²¹⁰Pb测年和硅藻分析,并结合流域历史资料数据,揭示龙潭湖过去近百年来水环境变化及其主要驱动因子.结果表明,1926-1968年,龙潭湖以Achnanthidium minutissimum和Encyonema silesiacum占优势;随后,Lindavia bodanica快速增加至峰值后逐渐减少,伴随Aulacoseira alpigena和Aulacoseira ambigua含量上升.硅藻组合中以适应中性和弱碱性水体的属种为主,嗜酸性属种含量很少,表明目前水体总体维持弱碱性,这得益于当地紫色砂页岩和森林土壤对于酸沉降的缓冲作用.尽管目前龙潭湖仍维持弱碱性,1980s以来硅藻推导水体酸碱度下降、中富营养种增加,表明酸沉降降低水体碱度并提高营养水平.气候变暖加剧水体热力分层和营养富集,导致适应扰动、贫营养环境的L.bodanica减少.2010年以来,中富营养属种略有减少反映湖泊富营养化有所减缓.     

青藏高原湖泊表层沉积物GDGTs分布特征及其影响因素

过去温度变化的定量记录对于深入探讨气候变化机制非常重要,不仅有助于检验并改善气候模式模拟的准确性,也可以为全球变化背景下的气候变化幅度提供参考.青藏高原由于其特殊的地理位置影响着大气环流格局,研究青藏高原气候变化有助于理解高原对全球气候变化的响应及其与全球气候系统之间的关系.生物标志化合物代用指标在气候变化研究中的应用为定量重建高原过去温度变化提供了可能.湖泊沉积物中甘油二烷基甘油四醚类化合物(GDGTs)来源相对复杂,其分布特征受多种气候与环境因素影响.本文对青藏高原27个湖泊表层沉积物及部分湖泊流域表土样品GDGTs进行分析,探讨湖泊表层沉积物中GDGTs分布特征的影响因素,并建立其与气候要素的定量关系.结果显示:(1)绝大多数湖泊表层沉积物GDGTs以b GDGTs为主,crenarchaeol和GDGT-0含量较低;(2)高原多数湖泊表层沉积物与表土GDGTs分布没有显著差异,表明i GDGTs可能同时来源于湖泊环境和陆源输入;(3)湖泊表层沉积物i GDGTs分布主要受湖水水化学要素(p H和盐度)及近地表大气年均温的影响,对于青藏高原小型湖泊,TEX86可能反映湖水p H的变化;(4)湖泊表层沉积物b GDGTs分布主要受气候要素(温度和降水)控制;(5)利用已发表的转换方程重建高原同一地区温度差异明显,因此利用GDGTs定量重建青藏高原过去气候前必须开展GDGTs的现代过程调查.本研究基于湖泊表层沉积物b GDGTs分布,分别利用代用指标(MBT,CBT)及不同b GDGTs化合物组分丰度(fabun)与湖泊所在地的年均气温(MAAT)建立了适用于青藏高原湖泊古气候研究的转换方程,为高原古气候定量重建提供研究基础.     

淮河中游本世纪气候与环境波动的湖泊记录证据

为研究本世纪淮河中游气候与环境波支的湖泊沉积响应,１９９１年秋季在女山湖湖心提取了４．８ｍ沉积物。对顶部２０ｃｍ沉积物运用＾１２６Ｐｂ、＾１３７Ｃｓ的年代定位,获得１９０４－１９９１年湖泊沉积物的年序。以此通过高分辨沉积记录的代用标志提取,重建了本女山湖气候与环境的变化过程。结果表明,本世纪最初２０－３０年女山湖地区温度偏低、湿度偏大;４０、５０年代为本世纪温度最高的时段,５０至６０年代中期为延结     

云南阳宗海大气氮、磷沉降特征

大气氮、磷沉降是湖泊水体氮、磷入湖的重要途径之一.为了解阳宗海氮、磷沉降对湖泊富营养化的潜在影响,于2012年5月-2014年4月通过监测阳宗海大气氮、磷沉降,估算氮、磷的大气沉降通量,揭示阳宗海大气氮、磷沉降随时间变化的特征,分析其来源、影响因素等.由于阳宗海是磷限制湖泊,本研究在估算大气氮、磷沉降通量的基础上,特别比较了大气磷沉降入湖量与非点源磷的入湖量,以此评估大气沉降输入磷对湖泊富营养化的潜在影响.研究结果表明:阳宗海总氮年平均沉降通量为248 mg/m~2,春、夏、秋和冬季平均分别为200、306、274和214 mg/m~2,其中夏季沉降通量最大,原因与降雨量增加有关;总磷年平均沉降通量为24 mg/m~2,春、夏、秋和冬季平均分别为18、31、19和27 mg/m~2.大气磷沉降与输入阳宗海的总磷量相比很小,对阳宗海富营养化影响较小.     

7.1 Ma以来运城盆地地表系统巨变及盐湖形成的构造背景

运城盐湖是在盆地内部断块自北向南阶梯性沉降背景下形成的． ７．１～３．６ Ｍａ红 土堆积期湖泊范围较今为大,古季风已形成; ３．６ Ｍａ因青藏高原隆升的辐射效应,盆地 北部基底突然抬升,湖泊向南退缩; ２．６ Ｍａ构造变动河流进入盆地北部, ２．０～１．９ Ｍａ间 风成作用增强,开始黄土堆积．由于湖区断块自 １．８～１．０ Ｍａ始加速沉降,在天然水力 梯度下有充足的地下水补给,黄土在湖泊中的堆积速率小于湖泊构造沉降速率,故形 成了黄土高原上惟一的现代湖泊． ５．８～１．９ Ｍａ间湖泊地层中有 ４次大的季风强度变化记 录．     

固城湖沉积物中可溶有机质成分及古气候环境意义

通过江苏固城湖ＧＳ１钻孔中可溶有机质成分的全面分析,揭示了可溶有机质中正烷烃,脂肪酸,醇类等生物标志化合物的组成与剖面变化特征,探讨了该湖泊生物输入状况,沉积环境以及沉积物物源的变化。研究表明,固城湖沉积物中有机质以外源高等植物输入为主,湖区１２．２ｋａＢＰ以来古气候总体呈升温趋势,并且暖期对应于湖泊内源藻类,细菌类的繁盛和湖泊生产力的提高。     

南四湖沉积剖面中色素与有机碳同位素特征的古环境意义

湖泊沉积物中的色素含量与种类是研究湖泊初始生产力和湖泊环境的有效手段之一．而有机碳同位素比值反映了沉积有机物来源信息．本文在对南四湖沉积剖面中总有机碳含量分析的基础上,测定了有机碳的同位素比值,同时通过剖面中色素指标的分析,揭示该湖泊环境演化历史．研究表明,南四湖成湖时代为2．45kaB．P,成期水体主要来自黄河泛滥;其次,南四湖东西沉积环境差异较大,西部（微山湖）主要受黄河泛滥影响,东部（独山湖）则为山麓碎屑沉积;近代南四湖中蓝藻大量繁盛,湖泊具有逐步向富营养化发展的趋势．     

青藏高原现代湖泊变化与考察初步报告

青藏高原广布的湖泊敏感地记录着气候与环境变化过程的信息．因它在地球中、低纬度地区最少受人类活动干扰,环境的演化变迁忠实地反映了纯自然过程,因此继南、北极之后,青藏高原正在成为研究全球变化的新的热点地区．青藏高原上的湖泊绝大部分为封闭湖盆,湖泊水位的变化直接记录着流域内的水量平衡变化过程．可敏感反映气候的变化．湖泊水化学性质记录了湖泊自身的演化历史,湖泊沉积物则包含着丰富的湖泊物理、化学、生物的沉积过程信息,这些过程与气候、环境演变又有着密切的关系．为了探讨湖泊沉积物和湖泊水体中的物理、化学、生物…     

近1800年来云南洱海流域气候变化与人类活动的湖泊沉积记录

对云南洱海湖泊岩芯沉积物进行了多环境指标（年代学、色素、硅藻、有机碳稳定同位素、磁化率、化学元素）的分析,建立了近１８００年来云南洱海流域气候与环境变化的序列,气候演化具有暖干、冷湿交替的组合呈些特征气候阶段如中世纪温暖期、小冰期气候特征在洱海源泊沉积记录中均有反映,洱海湖泊上沉积记录的气候暖干－冷湿交替变化规律,反映了西南委风影响下的气候演化特征,湖泊沉积记录中包含丰富的人类以的信息,磁化率,元     

The lacustrine sedimentary records of coal-burning atmospheric pollution

With the acceleration of industrialization, coal- burning atmospheric pollution is getting more and more serious in many regions in China. However, there are only about ten odd years literature records about pollution in some large and mid-sized cities, where the atmosphere has perhaps been polluted for several decades, and therefore it is difficult to know the process and characteristic of pollution, and diffi-cult to evaluate its damage to environment. Lacustrine sediment, a natural record w…     

巢湖柱状沉积物中甘油二烷基甘油四醚脂(GDGTs)的组成特征

甘油二烷基甘油四醚脂(GDGTs)是目前生物地球化学研究的热点之一.与GDGTs有关的指标已成功地应用在海洋环境中有关来源判识和古环境古气候重建的研究,但是在湖泊环境中的应用目前还比较有限.通过开展巢湖柱状沉积物中GDGTs的组成测定,为GDGTs类脂分子标志物在湖泊系统中的应用提供依据.研究表明由柱状沉积物中支链GDGTs参数计算得到的量化结果与巢湖周围流域的环境温度、pH等历史记录能较好地吻合;柱状沉积物中类异戊二烯类GDGTs来源的不确定性可能是造成TEX_(86)指标的量化结果和实际的水体温度出现较大偏差的重要原因.另外,沉积物中GDGTs指标和TOC、C/N、δ~(13)C_(org)、δ~(15)N等传统湖泊总体有机质参数以及其它分子标志物指标相比,具有高分辨性和抗干扰等特点.因此,湖泊中GDGTs有望成为湖泊古气候和古环境重建的重要指标.     

青海湖近900年来气候环境演化的湖泊沉积记录

通过对青海湖沉积物碳酸盐含量、磁化率、TOC等多环境指标的分析,探讨了青海湖地区近900年来的气候环境演变。结果表明青海湖地区近900年来气候变化属于暖干－冷湿的气候演替类型,经历了5次冷湿期和5次暖干期,中世纪暖期、小冰期以及20世纪以来的升温在该沉积岩芯有清晰的记录。沉积物的磁化率和沉积速率的变化忠实地记录了本世纪以来人类活动的影响。     

青藏高原东南部巴松措现代沉积过程及其对气候变化的响应

湖泊沉积物是记录气候演化信息的重要载体之一,在探讨过去气候变化过程研究中发挥重要作用.然而,沉积物中的许多代用指标对气候的指示意义存在多解性,不同指标所反映的环境信息相互之间有时会存在矛盾.为了能够更准确地解读湖泊沉积物中指标所记录的环境变化信息,开展现代湖泊沉积物指标与环境之间的关系研究,深入探讨各指标对环境变化的响应机制尤为关键.本文选取青藏高原东南部巴松措湖泊表层沉积物作为研究对象,利用²¹⁰Pb与¹³⁷Cs比活度检测结果建立年代序列,对沉积物中粒度、磁化率、有机质含量等指标进行分析,揭示巴松措现代沉积过程.结合沉积物粒度端元组分分析结果,并将不同指标变化与林芝气象站所记录的数据资料进行对比,得出以下主要结论：该地区沉积物来源主要包括径流搬运的冰川碎屑物质和来自青藏高原南部、西南部上空悬浮于大气中的风成物质两部分;其中,通过风力搬运的物质输入主要集中在冬半年,受季节性风向及风速变化影响明显;径流受到冰雪融水与夏季降水的补给,因此通过径流搬运的物质输入量受到温度与降水综合影响;湖泊中磁性矿物碎屑的产生和输入主要受区域降水量影响的流域侵蚀速率变化控制,该湖泊沉积物磁化率波动可以有效的指示该地区降水量变化;沉积物中总有机碳含量和总氮含量变化主要反映湖泊自身初级生产力的变化,对区域温度变化的响应显著.     

基于水质改善目标的太湖适宜换水周期分析

准确估算换水周期对于研究湖泊水体化学、生物变化以及污染物迁移、扩散、转化有着重要意义,换水周期是湖泊的一个重要环境参数.根据2010年实测水文、气象和环湖水量、水质条件,建立3组情景模式:第1组为实况方案,第2组是环湖水量倍比缩放方案,第3组为望虞河水量倍比缩放方案.采用EcoTaihu模型模拟3组情景模式下太湖及各湖区营养盐状况,并根据实测结果对模型进行校验.模型计算结果表明:在2010年太湖水文、气象条件下,150~160 d换水周期条件下太湖氮、磷浓度最低,即太湖适宜换水周期为150~160 d.     

Proglacial sediment trapping in recently formed Silt Lake,upper Lillooet Valley,Coast Mountains,British Columbia

The sedimentology of proglacial Silt Lake was assessed by lake sediment coring and monitoring of lacustrine processes during a late‐summer period of high glacier melt to characterize sediment delivery from the heavily glacierized catchment and investigate the sediment trapping dynamics of this upland lake. A complete varve chronology was established for a distal basin of the lake which was exposed by Lillooet Glacier retreat between 1947 and 1962. The varve record showed decreasing sedimentation rates in the basin while the glacier retreated, and as the lake became free of ice contact in the early 1970s. Although recession has continued over recent decades, and glacier proximity to the lake has, therefore, continued decreasing, lacustrine sedimentation rates are now accelerating due to changing basin morphometry caused by delta progradation. Over shorter time scales, lake sedimentation patterns respond to changing runoff conditions, including late‐summer glacier melt intensity, intra‐annual flooding events, diumal runoff fluctuations, and within‐lake turbidity currents. Turbidity currents included quasi‐regular flows during high diurnal discharges and an episodic flushing of temporarily stored sediment from the sandur or delta at a time of low stage. Suspended sediment yield to Silt Lake is estimated to exceed 10³ Mg km^?2 a^?1, a magnitude that surpasses previous local and regional yield estimates for the glacierized headwaters of the Lillooet River valley. Since Silt Lake currently traps a significant prooportion of that upland sediment supply, and the trapping efficiency of the basin has been variable at decadal time scales, the formation and continued development of Lilt Lake has likely had a significant influence on downstream sediment delivery. Lacustrine sediment‐based proxies of long‐term hydroclimatic variability being developed in glacially distal settings should include provisions for dynamic sediment trapping effects in upstream water bodies that often form in the active proglacial environment. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

乌梁素海大气重金属沉降入湖通量初步估算

重金属元素以大气颗粒物为载体,最终以沉降的方式进入湖泊水体,会引起湖泊的重金属污染.为调查大气沉降对乌梁素海重金属污染的贡献,于2013年7月1日至30日围绕乌梁素海进行大气沉降样品采集,分别测定Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As 7种重金属元素的含量,并在此基础上估算7月大气重金属沉降通量及入湖量.结果表明,乌梁素海重金属元素大气沉降通量大小依次为:ZnPbCuCrAsHgCd.结合社会调查情况及数据分析显示,大气微粒携带重金属借助风力迁移,较大的沉降通量出现在主风向的下风向区域,说明风向是影响乌梁素海大气重金属沉降通量的主要因素之一.排干输入与大气沉降方式下的乌梁素海重金属入湖量比较发现,大气沉降是除排干输入外湖泊的另一重要重金属污染源.Zn、Pb、Cu、Cr、As、Hg、Cd等重金属元素月入湖量分别为10.6、1.04、1.02、0.833、0.342、0.00514、0.00281t/月.通过估算底泥重金属增量来评价大气沉降对湖泊重金属的贡献表明,大气Hg、Zn、Pb、Cu、As、Cd、Cr等重金属沉降对湖泊贡献率分别为46.4%、44.7%、14.1%、12.0%、8.48%、4.75%、4.03%.     

陕西红碱淖近百年来环境变化的湖泊沉积记录

本文通过岩性、粒度、磁化率、有机碳、化学元素的多指标综合分析,对陕西红碱淖近百年以来的环境演化进行了探讨。红碱淖于1927年后开始成湖,以较低的磁化率值、低湖泊生产力和较高的Fe/Mn比值为特征;1952-1960年,为短暂湖泊快速扩张时期,在沉积物中表现为粘粒含量一度下降、各元素浓度明显被稀释;自1960年以来,岩性和指标特征反映了该湖演化为稳定的深湖环境。湖泊的形成和扩张与区域降水量的增加有关,而50年代后期以来湖面的迅速扩大同时得益于人类滩地疏导导致的入湖水量增加。人类活动也引起了近40年来湖泊生产力的提高和沉积物-水界面氧系统的变化。此外,钻孔粒度特征较好地分辨出20世纪30年代末至40年代3次强沙尘暴事件。     

湖泊沉积物中S、C及其比值的环境意义

本文以浅淡水湖固城湖和微咸水湖岱海为例,研究沉积物中有面碳,总硫和其比值（OC／TS）的垂向分布规律及其沉积环境（沉积时期的气候冷暖及干湿变化等）,古盐度及环境污染等方面的意义,固城湖沉积物的氧化还原交界面（5cm深处）上硫高碳低,OC／TS突然变小,岱海在高水位年代OC／TS增高,低水位年则降低,分别属于冷湿和冷干气候条件下的沉积特征,论证了OC／TS指标从海洋沉积研究移植到湖泊沉积研究的可用性及其应用前景。