湖相沉积物中重金属环境污染研究进展

综述了湖相沉积物重金属环境污染研究进展。介绍了该领域研究的主要研究内容、主要研究方法和湖相沉积物重金属污染的评价方法。并指出了该领域研究中比较薄弱的环节以及将来的发展方向,以期推动该领域的进一步研究。     

湖泊沉积物中重金属的环境地球化学

概要地回顾了近年来国内外湖泊沉积物中重金属环境污染方面的研究成果。介绍了湖相沉积物重金属研究的主要内容、方法和可能的发展方向。认为就重金属成因方面应加强区分其主要来源是岩石和矿物风化的碎屑产物、大气降尘、人类活动等的研究；重金属污染方面更应重视污染物质的生物有效性、迁移转化机理和重金属“二次污染”的研究；研究手段上，注重运用同住素示踪与定年技术来研究重金属的来源和污染历史，应用高分辨率沉积物钻心研究环境的变迁。最后提出加强多学科的综合研究，建立中国湖泊基准数据库，为探讨湖泊湿地的可持续发展提供依据。     

湖泊沉积物中重金属的环境地球化学

概要地回顾了近年来国内外湖泊沉积物中重金属环境污染方面的研究成果,介绍了湖相沉积物重金属研究的主要内容、方法和可能的发展方向。认为就重金属成因方面应加强区分其主要来源是岩石和矿物风化的碎屑产物、大气降尘、人类活动等的研究;重金属污染方面更应重视污染物质的生物有效性、迁移转化机理和重金属“二次污染”的研究;研究手段上,注重运用同位素示踪与定年技术来研究重金属的来源和污染历史,应用高分辨率沉积物钻心研究环境的变迁。最后提出加强多学科的综合研究,建立中国湖泊基准数据库,为探讨湖泊湿地的可持续发展提供依据。     

湖泊沉积物中重金属的环境地球化学

概要地回顾了近年来国内外湖泊沉积物中重金属环境污染方面的研究成果,介绍了湖相沉积物重金属研究的主要内容、方法和可能的发展方向.认为就重金属成因方面应加强区分其主要来源是岩石和矿物风化的碎屑产物、大气降尘、人类活动等的研究;重金属污染方面更应重视污染物质的生物有效性、迁移转化机理和重金属“二次污染“的研究;研究手段上,注重运用同位素示踪与定年技术来研究重金属的来源和污染历史,应用高分辨率沉积物钻心研究环境的变迁.最后提出加强多学科的综合研究,建立中国湖泊基准数据库,为探讨湖泊湿地的可持续发展提供依据.     

稳定湖相沉积物和风成黄土粒度判别函数的建立及其意义

沉积物粒度变化主要受搬运介质、搬运方式、沉积环境和气候等多种因素的控制,通过粒度分析可判别沉积物的成因类型,推断其形成的沉积环境,解释环境演变。利用统计学方法对典型稳定湖相沉积物（罗布泊湖相样品２８２块,岱海湖相样品１２３块）和典型风成黄土（甘肃兰州榆中样品２６３块）粒度参数进行定量化分析,并经稳定湖相和风成沉积物验证,获得稳定湖相与风成沉积物的判别公式:Ｆ（湖相、风成沉积物） ＝２０．３６３Ｍｚ－５６．３７１Ｓｄ－６７．９２２Ｓｋ＋２３．５１６Ｋｇ－５５．６２６,若Ｆ＞０,为稳定湖相沉积物,反之,Ｆ＜０,则为风成沉积物。这为研究地史中稳定湖泊与风成环境 沉积物的鉴别提供粒度分析定量化判别方法,它对陆相古环境、干旱化事件和尘暴事件等研究具有十分重要的借鉴价值。     

基于BP神经网络的稳定湖相和风成沉积物粒度数据表征方法

沉积物的形成受到多种地质因素的综合控制。通过粒度分析可判别沉积物的成因类型,推断其形成的沉积环境,解释环境演变;而沉积物的粒度组分除了受到原岩的控制外,还受到机械沉积作用的影响难以准确预测。运用人工神经网络对稳定湖相沉积物和风沉积物的粒度参数进行研究,将沉积物的4个粒度参数作为网络模型的输入变量,在对168个浙闽沿海迎风岸风成老红砂样品和282个苏贝淖湖滨湖泊沉积物样品所对应的粒度参数进行数据样本训练之后,获得了基于BP神经网络的稳定湖相和风沉积物预测模型。然后利用448个大树摆鱼湖相沉积物粒度参数样本和100个兰州榆中黄土风沉积物粒度参数样本作为测试样本对该模型进行了测试和验证,结果显示模型的可靠性较好,能够对沉积物的形成环境做出正确的判断。     

泥河湾陆相沉积物光释光年代学研究及其对古湖泊演化的指示意义

对泥河湾盆地郝家台、后沟、红崖和虎头梁4个地点湖相及其上覆沉积物样品进行了光释光年代学研究.由于中粒石英的单片再生剂量法所测光释光信号已经达到了饱和,故采用中粒混合矿物的红外激发后高温红外激发方法,并对其异常衰退进行校正,这种方法利用长石的释光信号,饱和剂量较高,且异常衰退较小,为测量老样品提供了可能性.根据红外激发后高温红外激发光释光测年结果,郝家台、后沟和红崖地区现存泥河湾湖相顶部沉积物年龄为360～420ka,虎头梁湖相顶层沉积物年龄为约270ka,而郝家台和后沟湖相沉积物上覆黄土-古土壤年龄分别为约130ka和180ka.这些测年结果表明在泥河湾地区湖相沉积物顶层及其上覆沉积物之间广泛存在一个沉积间断,且不同地点湖相沉积物侵蚀的程度不同.因此,推测现在泥河湾地区出露的湖相沉积物顶层并不是当时古湖泊消失时的沉积,即至少部分古湖泊沉积的顶部已被侵蚀.     

矿区土壤中重金属活动性评估方法的研究进展

在过去很长一段时间里重金属含量的高低一直都被看作是土壤污染程度的一个重要指标。当化学相的概念被引入到环境科学领域后，人们才逐渐地认识到重金属在环境中的行为和作用，如活动性、生物可利用性、毒性等，用这些金属在环境中的总量来预测和解释是不确切的。为此，许多化学和生物的方法被用来描述土壤与沉积物中重金属的活性。文章对近年来在该领域内的主要研究工作进行了总结，并对其未来可能的发展方向提出了自己的见解。     

黄河包头段不同粒级沉积物中重金属形态分布特征

以黄河包头段为研究对象,探讨了该河段不同粒级沉积物中重金属的形态分布特征,并估算了各粒级沉积物对各形态重金属的贡献率。结果表明,铁锰氧化物结合态是黄河干流各粒级沉积物中Cu、Pb和Zn非稳定态的主导形态;总体上,黄河干支流沉积物中3种重金属各形态含量均随粒级增大而减小,表现明显的粒度效应;重金属形态分布的粒度效应是沉积...     

沿海表层沉积物中重金属的有效结合态

以浙江沿海表层沉积物为研究对象,系统地研究了重金属有效结合态与沉积环境、矿物组成和人为排放等环境因素之间的相互关系.结果表明:沿海表层沉积物中重金属的积累数量,呈现出潮汐河口沉积物>沿海沉积物>强潮汐河口沉积物的趋势,这反映了不同沉积类型对重金属富集作用的差异;重金属的有效结合态,总体上以铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>硫化物及有机结合态>可交换态的顺序存在,但是不同的重金属或同种重金属在不同的采点,主要有效结合态的比例存在明显的差异,这不仅与重金属的地球化学性质、沉积环境和沉积物中的粘土矿物组成有关,更受到重金属污染物的人为排放量的影响.     

兰州市宛川河中段表层沉积物中重金属元素迁移富集特征

通过对兰州市宛川河中段双店子河段表层沉积物元素分析,结合有机质含量和粒度测试,运用聚类分析和相关分析的方法,研究了重金属元素在河流表层沉积环境中的分布及迁移富集等地球化学行为与特征。结果表明Zn元素在研究河段有轻度污染;相关分析表明重金属元素含量与沉积物粒度之间无显著相关性,重金属元素主要是在固-液平衡体系中、通过多相化学反应形成沉淀。污染源分析表明,造纸污水的排放是造成研究区域中上游河段有机质含量较高的主要原因,大分子有机物质的存在不仅改变了此段河流沉积物粒度的变化,且有机质对重金属元素的富集有一定减缓作用。     

太仓郊区河流沉积物重金属污染现状及评价

选择太仓市郊区河流沉积物为研究对象,开展了重金属污染现状及评价研究。研究表明,相对于地壳或页岩平均值,沉积物中大部分重金属呈现不同程度的富集;地质累积指数和富集因子分析表明,位于城镇附近的采样点受到污染,且主要污染因子为Cr、Cu、Cd、Pb、Zn等。结果显示,沉积物Zn含量高达1770mg／kg,是农用污泥Zn使用容许最高值500mg／kg的3倍多,沉积物由于Zn、Cr、Cu等的严重污染不能用作施用污泥;利用重金属与Fe之间的相关特征结果显示,城镇工业、生活污水的排放是沉积物重金属污染的主要因素。     

唐山滨海湿地沉积物重金属污染评价

通过对唐山滨海湿地表层沉积物采样,采用3种不同的方法,评价了不同采样点重金属元素Pb、Cr、Zn、Cu、Cd、As、Hg污染水平,并进行级别的划分;分析了不同重金属元素富集的影响因素,为判别其沉积物来源提供依据;通过潜在生态危害评价方法评价重金属对该区域生物的影响,以期为渤海湾重金属防治提供参考资料。结果表明,渤海湾唐山滨海湿地表层沉积物中各重金属的污染程度从大到小依次为:Pb> Cr> Zn> Cu> Cd> As> Hg;主要污染指示为Zn、Cr和Pb等元素;其表层沉积物As、Cd、Hg、Pb、Cu、Cr、Zn存在低等潜在危害程度;重金属元素对生态城生物为负面效应且偶尔发生,其中As元素的潜在危害最强。     

临夏盆地13～4.4 Ma湖相沉积物颜色记录的气候变化探讨

利用高分辨率的代用资料来恢复古气候环境变化是当前过去全球变化研究的重要内容.通过对临夏盆地13～4.4 Ma时段稳定湖泊沉积物以10 cm间隔连续采得的2 060块样品进行颜色测定与分析,获得该时段湖相沉积物高分辨率颜色指标变化序列.通过沉积物颜色与成分分析,并与氯离子、CaCO3、风成石英砂含量和孢粉组合以及北太平洋ODP885/886孔的风成粉沙通量变化曲线对比,认为稳定湖相沉积物颜色指标是研究古气候变化的辅助性代用指标,并揭示了该地区在8 Ma和6.2 Ma左右存在两次重大的气候变干转型事件.     

雄安新区白洋淀表层沉积物重金属地球化学特征及生态风险评价

【研究目的】白洋淀为雄安新区核心生态功能区,为支撑白洋淀湿地生态修复与保护,系统开展了全淀区表层沉积物环境质量调查。【研究方法】在白洋淀湿地采集表层沉积物样品484组,查明了白洋淀表层沉积物重金属地球化学特征,并采用地累积指数法、潜在生态风险指数法等多种方法开展了重金属生态风险评价。【研究结果】白洋淀表层沉积物重金属含量普遍偏高于河北省表层土壤重金属含量背景值,府河入淀口及白沟引河入淀口为重金属元素主要富集区,入淀河流输入为白洋淀重金属主要来源;环境地球化学综合评价结果为清洁无污染等级分布面积144.54 km²,占表层沉积物分布总面积的96.68%;各重金属污染程度由重到轻排序为Cd＞Cu＞Hg＞Pb＞Zn＞Ni＞Cr＞As,Cd元素污染程度等级以中度和偏中度为主,Cu元素以轻度和清洁为主,其他元素以清洁无污染为主;重金属潜在生态风险以轻度和中度为主,河流入淀口所在淀区重金属潜在生态风险高于其他淀区,潜在生态风险由高到低排序为南刘庄＞烧车淀＞小白洋淀＞王家寨＞藻苲淀＞捞王淀＞池鱼淀＞泛鱼淀。【结论】白洋淀表层沉积物环境质量总体较好,南刘庄等局部淀区存在重金属污染潜在生态风险,以Cd元素污染最为突出。创新点：采用地累积指数法、潜在生态风险指数法等多种方法,系统评价白洋淀湿地表层沉积物重金属污染程度和生态风险;重金属地球化学特征分析与主成分分析法相结合,揭示表层沉积物重金属污染主要来源为河流输入。     

福建泉州湾近岸海域沉积物重金属来源分析与生态风险评价

【研究目的】 受重金属含量影响,泉州湾表层沉积物环境质量面临巨大生态风险,然而重金属含量影响因素及潜在来源研究相对薄弱。【研究方法】 通过采集泉州湾近岸海域表层沉积物样品,以元素含量及粒度分析归纳出重金属分布特征、富集程度为基础,使用Hakanson生态风险指数法识别湾内沉积物潜在生态风险程度,并进一步通过正定矩阵因子分解法及主成分分析,定量分析不同重金属主要来源。【研究结果】 在晋江与洛阳江交汇处出现沉积物粒度低值区,易于重金属富集,表层沉积物重金属富集程度为Hg>As>Cd>Pb>Zn>Cu>Cr>Ni。湾内沉积物整体处于中度生态风险状态,Cd对生态风险贡献程度最高（37.90%）,其次为Hg（29.38%）。Cr与Ni主要源于母岩风化,Cu与Zn、Pb受母岩风化影响及矿山冶炼的共同影响,Cd与As分别主要源自近岸污水排放与燃料燃烧,而Hg的来源较为复杂。研究区表层重金属主要来源依次为矿山冶炼、母岩风化、污水排放以及燃料燃烧,贡献率依次为33.95%,31.16%,22.26%与12.21%。【结论】 陆域物质随地表径流的输送对泉州湾表层沉积物生态环境质量造成了巨大风险,未来需要特别加强对不同介质中Hg的归趋及环境行为研究。     

海河流域沉积物重金属形态分布特征及生态风险评估

海河流域中含有重金属的生活、工业污水排入量较大,致使重金属大量进入水环境并聚集在沉积物中。传统的生态风险评估方法忽略了重金属形态分布特征因素,造成生态风险评估可靠性较低的问题。本文以海河流域平原段河流为研究对象,提出了海河流域沉积物重金属形态分布特征及生态风险评估研究,在海河流域设置采集点,采集沉积物样品,并在实验室中使用混合酸处理样品,采用原子吸收法测定样品中重金属含量,分析沉积物重金属形态分布特征。在生态风险评估中,借助丰度计算完善生态风险评估指数,设计重金属生态风险评估标准。实验结果表明,设计方法得到的各个采样点和各类重金属评价与实际情况更加接近,可靠性更高,评估性能更好。     

层序地层学研究进展:国际层序地层学研讨会综述

结合"国际层序地层学研讨会"的相关内容,阐述了层序地层学理论和技术方法研究的进展;内容包括碎屑岩层序地层学(涉及海相、湖相、河流相等)、碳酸盐岩层序地层学、煤和其他沉积物层序地层学、层序地层标准化等领域的重要研究成果及其在常规油气与非常规油气勘探中的应用。最后指出了层序地层学未来的发展趋势,主要为研究方法标准化及应用地区特殊化,尤其要加强深水层序、碳酸盐岩层序、层序模拟等方面的研究。     

晚第四纪湖泊沉积物盐类与碎屑矿物反相关关系的沉积学解释

湖泊沉积物中矿物组合是古气候环境研究的敏感性指标之一, 充分认识湖泊沉积物中各类矿物组合类型、沉积过程, 对正确解释矿物学指标有重要意义. 我国晚第四纪湖泊沉积记录中, 盐类矿物与碎屑矿物含量普遍存在反相关关系, 影响了矿物组合作为气候指标的解释和应用. 从地球科学的角度正确理解这种关系, 可以为湖泊动力学以及古气候环境定量研究提供重要的科学依据. 选择甘肃民勤盆地石羊河下游终端湖猪野泽不同位置5个全新世剖面, 在明确湖泊沉积物来源、搬运方式和沉积动力机制的基础上, 研究了以碳酸盐矿物为主的盐类矿物含量与粒度指标之间的关系. 结果表明:猪野泽各剖面砂层富含的中砂、细砂沉积物主要是来自于巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠的风成砂; 水动力作用主导了湖相沉积层200 μm以下沉积物的沉积, 风力作用对20~70 μm粉砂组分沉积也有所贡献. 同时, 猪野泽湖相沉积层中高含量的碳酸盐主要来自于流水搬运, 湖相沉积层位200 μm以下的粉砂和极细砂是碳酸盐的主要富集区. 综上所述, 干旱区湖泊沉积物中盐类矿物含量与其沉积过程密切相关, 盐类矿物在全球变化研究中的应用要建立在充分研究其沉积动力机制的基础上.     

唐山滨海湿地表层沉积物类型及环境示踪

沉积物是环境生态系统中重金属污染程度的重要指示剂。其微观上可以为重金属在沉积物中的化学组成及其与环境的关系等方面的机理提供重要的证据;宏观上则是对环境质量现状、污染程度进行正确评价的前提。在前人研究的基础上,对渤海湾唐山滨海湿地表层沉积物基本理化性质及重金属含量、粒度参数的分析,运用Sr/Ba值和沉积物中Sr、Ga、V含量对陆相和海相沉积进行示踪;运用Cu/Zn值,来示踪当时氧化-还原情况;用Sr/Cu比值法,对当时的气候进行恢复。讨论了唐山滨海湿地表层沉积物的主要类型,该沉积相大多数为滨浅海沉积和三角洲沉积,主要为氧化状态,水动力条件处在中高能。