Isotopic composition of dissolved boron and its geochemical behavior in a freshwater-seawater mixture at the estuary of the Changjiang （Yangtze） River

The isotopic composition of dissolved boron, in combination with the elemental concentrations of B, Cl and salinities in freshwater-seawater mixed samples taken from the estuary of the Changjiang River, the largest one in China, was investigated in detail in this study. Brackish water and seawater samples from the estuary of the Changjiang River were collected during low water season in November, 1998. Boron isotopic compositions were determined by the Cs2BO^＋2-graphite technique with a analytical uncertainty of 0.2‰ for NIST SRM 951 and an average analytical uncertainty of 0.8‰ for the samples. The isotopic compositions of boron, expressed in δ^11B, and boron concentrations in the Changjiang River at Nanjing and seawater from the open marine East Sea, China, are characterized by δ^11B values of -5.4‰ and 40.0‰, as well as 0.0272 and 4.43 mg B/L, respectively. Well-defined correlations between δ^11B values, B concentrations and Cl concentrations are interpreted in terms of binary mixing between fiver input water and East Sea seawater by a process of straightforward dilution. The offsets of δ^11B values are not related to the contents of clastic sediment and to the addition of boron. These relationships favor a conservative behavior of boron at the estuarine of the Changjiang River.     

喀斯特高原湖泊生物地球化学过程中的锌同位素特征

采用多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)对喀斯特高原湖泊红枫湖、阿哈湖水体及其主要支流水体悬浮物和一些生物样品中的锌同位素进行了测定,测试精度小于0.11‰(2SD).结果显示,红枫湖水体与其主要支流水体悬浮物中的δ66Zn变化范围分别为-0.29‰～0.26‰和-0.04‰～0.48‰,阿哈湖水体与其主要支流水体悬浮物中的δ66Zn变化范围分别为-0.18‰～0.27‰和-0.179‰～0.46‰,均表现出支流中的锌同位素组成较重的特点.两湖生物样品中的δ66Zn变化范围较大,为-0.35‰～0.57‰,说明湖泊生态系统中各端员的锌同位素组成存在一定差异.根据同位素组成分析,湖泊主要入湖河流及所携带的陆源物质是阿哈湖泊水体中锌的主要来源,锌同位素是一种较好的物源示踪工具.红枫湖夏季δ66zn与Chla(叶绿素)呈显著的正相关(R=0.97),主要是藻类对锌的有机吸附和吸收过程导致锌同位素组成发生变化.此外,湖泊水体悬浮物中的锌同位素组成均在夏季较轻,表明大气的干湿沉降可能是一个较负的锌同位素源.水体悬浮物中的δ66Zn变化范围小于生物样品中的δ66Zn变化范围,说明由于生物作用过程导致的锌同位素分馏大于非生物过程.     

盐度渐变和骤变对褐点石斑鱼存活和摄饵的影响

以人工育苗所得的褐点石斑鱼苗为材料,水温28～31.5℃下,盐度范围0～70以组间距5共设置15个梯度,分别进行盐度渐变和骤变对鱼苗存活和摄饵影响的研究。结果表明:渐变实验中,以5/d升高或者降低盐度时,盐度10～55之间,鱼苗存活率100%;而在盐度降低至5时,平均存活时间为15.16 h,24 h存活率19.1%;盐度降至0,平均存活时间7.92 h,24 h存活率为0,盐度0时其平均存活时间与盐度5时的平均存活时间有极显著差异(P<0.01);盐度60,鱼苗基本不摄食,24 h平均存活时间38.51h,24 h存活率为89.8%,24～48 h存活率为89.8%;盐度65,鱼苗不摄食,平均存活时间10.95 h,24 h存活率0%;盐度65平均存活时间与盐度60之间有极显著差异(P<0.01);鱼苗在盐度25～45间摄食活动活跃。骤变实验中,盐度5～50,鱼苗存活时间>48 h;盐度0,24 h存活率5%,48 h存活率为0;盐度55,24 h存活率100%,24～48 h间存活率83.3%;盐度60,24 h存活率44.1%,48 h存活率降至11.1%;鱼苗在盐度65、70中24 h存活率0%;盐度0、65、70的处理组48 h平均存活时间的显著短于其它各组,盐度0～5、55～70为褐点石斑鱼苗骤变的极限生存盐度。     

西安城市工业区和咸阳郊区大气降水S同位素地球化学

对2007年度西安城市工业区（主要包括西安市区和咸阳市区）和咸阳郊区永寿县的大气降水SO4^2-含量及S同位素组成（δ^34S值）进行了测定。结果显示,西安城市工业区和咸阳郊区大气降水的SO4^2-含量具有基本相同的年内变化规律,都表现为冬季高、夏季低的特征。而且除9月份外,其他各月份均是西安城市工业区高于咸阳郊区。西安和咸阳所有大气降水样品的δ^34S值都为正值,西安大气降水δ^34S值的变化范围为8．71‰．19．05‰,平均为13．41‰,咸阳永寿大气降水δ^34S值的变化范围为4．67‰—20．59‰,平均为11．23‰。相比国内其他地区大气降水的S同位素组成,西安和咸阳两采样点的大气降水具有相对较高的δ^34S值。在采样年度内,西安大气降水δ^34S值的季节变化规律不明显,而咸阳永寿大气降水δ^34S值则表现为冬季低、夏季高的季节波动规律。海相贡献比例计算结果显示,两地大气降水SO4^2-海相输入比例很小。再结合大气降水δ^34S值特征,推断认为西安城市工业区大气降水SO4^2-主要来自工业生产燃煤释放的SO2的转化,属于燃煤型大气污染,而咸阳郊区永寿县大气SO2则主要来自西安城市工业区大气SO2的扩散。     

复州湾表层沉积硅藻的组合特征

通过对复州湾内湾附近8个不同深度的海底表层沉积物做硅藻分析、种群优势度进行计算,查明复州湾表层沉积硅藻的优势种主要包括Paralia sulcata、Coscinodiscus radiatus、C.excentrcus和Rhaphoneis surirella等9种.且优势度最高的3种硅藻P.sulcata、C.radiatus和C.excentrcus均为内湾指标种,与样品采集点的地貌位置相吻合.根据硅藻咸水种、半咸水种、淡水种占比的水平分布特征,对不同样品的硅藻组合、所处地貌位置与样品粒度的关系以及硅藻鉴定结果的聚类分析等进行了探讨.初步判明复州湾表层硅藻的组合主要受到夏季辽东湾向西南方向流动的沿岸流以及复州河与红沿河的河流的影响,另外不同的地貌部位和距离河口的远近也对硅藻组合产生较为明显的影响.     

西安地区大气降水的痕量金属特征及其来源解析

于2007年1月至2008年1月间,在西安市区和咸阳郊区永寿县两个采样点连续采集大气降水样品71个,样品经预处理后,使用ICP-MS测定Ti、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Pb等金属元素含量,用ICP-OES测定Al、Fe、Si的含量。本研究与国内外不同站点降水金属含量对比的结果为:沙漠地区酸雨地区城市城区(非酸雨地区)城市郊区(非酸雨地区)偏远高山区。大部分金属元素的含量显示冬季高、夏季低的季节性变化特征。富集因子计算结果表明黄土颗粒物风化是西安、永寿降水中Al、Ti、Fe的主要来源,Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Pb等金属元素则主要来自人类活动污染。对比本研究雨水与西安市粉煤灰的痕量金属分布特征,结果显示降水的Cr、Co、Cu、Pb主要来自燃煤排放源,Zn更多的来自非燃煤活动的贡献。湿沉降通量随月份的变化表现出7、8月份沉降通量最高,12月和1月最低的变化规律。     

天津北大港水库水体的同位素和水化学特征

天津北大港水库蓄水后水质变差,严重影响着水库的安全运行、水资源的合理调配。为研究天津北大港水库水体咸化成因,在2015年丰水期(8月)和枯水期(12月)分别采集河水、水库水和地下水样品,测定水体中的稳定氢氧同位素(δD,δ~(18)O)和水化学组成。结果表明,在丰水期,水体受到强烈的蒸发作用,水体中的稳定氢氧同位素组分比枯水期富集;河水和水库水的水化学类型为Na-Cl(SO_4)型,地下水的水化学类型为Na-HCO_3Cl型。河水和水库水水化学组成受蒸发结晶作用控制,且距海岸越近,水体的电导率越高,同位素越富集。滨海地区的北大港水库,水库水在运移中盐分含量增加,而强烈的蒸发作用加剧了水体中盐分积累,导致水体咸化。需进一步辨析水库咸化的影响因素及贡献,为滨海地区水库管理和运行提供理论基础。     

巢湖的稀土元素地球化学特征

采用液-液萃取法和ICP-MS测试技术对巢湖的溶解态稀土元素进行了分析。结果表明,巢湖的溶解态稀土的含量与世界淡水相当,丰水期的样品含量高于其他季节。pH值和悬浮物、胶体是控制巢湖水体中溶解态稀土含量的主要因素。巢湖的溶解态稀土的分布模式以平坦型为主,少数呈现重稀土富集。丰水期和枯水期的溶解态稀土的(La/Yb)N值从西半湖区到东半湖区呈现有规律性的逐渐增大,并且丰水期的(La/Yb)N值低于枯水期。在富营养化湖泊中,胶体和水生生物可能是造成这一现象的主要原因。     

森林流域营养离子循环的锶同位素示踪

大气输入与岩石风化是森林系统K、Na、Ca、Mg等营养离子的主要来源,了解二者的输入比率及转化是研究森林流域内物质循环过程的关键.Sr同位素作为Ca等阳离子的有效"示踪剂",已广泛应用于流域内Ca等阳离子来源及其在系统内循环的研究.本文着重介绍了Sr同位素定量模型的建立及其在森林流域营养离子来源识别和循环通量计算研究中的应用.     

北太平洋西部和印度洋东部及其邻近海域表层水体中137Cs的分布

对北太平洋西部海域、苏禄海及印尼海、中国南海、印度洋东部海域、孟加拉湾及安达曼海等表层水体中放射性核素137Cs的活度进行了测定。结果表明,上述海域表层水体中137Cs活度显示了较大的变化范围,最低值出现在南极附近的南大洋(1.1Bqm-3),较高的活度值则出现在北太平洋西部海域及中国南海(3Bqm-3)。在所研究水域范围内,137Cs活度的纬度分布特征并没有完全有效地反映出137Cs的全球理论大气沉降趋势及其纬度效应。综合本研究及Miyake等人(1988)的测定结果,我们计算出137Cs自表层海水中的析出速率在苏禄海及印尼海约为0.016/a,在孟加拉湾及安达曼海约为0.033/a,在中国南海约为0.029/a,这一结果明显低于西北太平洋日本沿海表层水体中137Cs的析出速率。这可能是因为在这些海域,横向及纵向的水体混合过程相对都较慢,而且颗粒物对137Cs的吸附析出过程也比较弱所致。