胶州湾沉积物对海洋生物重金属富集的影响分析

本文对胶州湾沉积物和海洋生物重金属含量进行了统计分析。首先用地球化学法对海洋生物重金属富集特征进行了分析,然后用Spearman’s相关系数法分析了沉积物重金属含量和海洋生物重金属含量的相关性。分析结果表明鱼类对重金属的富集能力最差,而贝类和藻类较强;沉积物重金属均能促进或抑制海洋生物对重金属的富集,而对贝类的抑制作用最强。此结果可以为海洋生物的选择性养殖和种植提供依据。     

胶州湾沉积物的放射性核素含量分布与沉积速率

用HPGeγ谱方法测定了胶州湾表层沉积物、沉积物岩心、潮间带沉积物和周围陆地沉积物的放射性核素238U、228Ra、228Th、226Ra、210Pb、40K和137Cs.笔者对胶州湾沉积物、潮间带沉积物和陆地表层沉积物的放射性核素分布进行研究,结果得出,湾东部沉积物和东岸陆地沉积物具有较高的放射性核素含量.对沉积物岩心放射性核素分布的成因进行了分析,并用210Pbex和137cs方法估算了沉积速率,给出的胶州湾的沉积速率为0.64~1.74 cm/a.     

海洋沉积物中吸附水的测定

实验表明,海洋沉积物吸附水的测定中烘干温度以１４０℃为宜,烘样时间与取样量有关,取１ｇ试样,需干燥３ｈ。通过Ｘ射线衍射实验证明,在１４０℃烘干３ｈ矿物晶体结构不被破坏。     

青岛胶州湾沉积物痕量元素黄铁矿化程度及其剖面类型

为了探索青岛近海不同沉积环境下不同痕量元素的黄铁矿化规律, 2003年5月潜水员潜入海底采集了4个不同沉积环境的未扰动柱样, 并利用Huerta-Diaz and Morse (1990)连续提取技术测试分析了沉积物痕量金属的不同存在形式(活性态和黄铁矿结合态) 在垂直剖面上的分布规律.结果表明: 除了在涨潮三角洲上部沉积和潮下带沉积物柱子的Cd和Cr外, 痕量元素的黄铁矿化度的增高取决于其相应剖面上的DOP的增高; 并且不同痕量元素向黄铁矿中转移的规模存在着较大的差别, 即元素As、Hg和Mo转移的规模最大, Cu、Zn、Cd、Cr、Co和Ni中等, Pb和Mn最小; 此外, 还进一步揭示了河流三角洲沉积物的下部各元素的黄铁矿化程度高, 而潮下带沉积物以及涨潮三角洲沉积物低.最后指出在河口水下三角洲进行的清淤工作应注意黄铁矿结合态痕量元素的活化而产生生物有效的毒性元素.      

土壤及河流沉积物中Hg、As、Sb的同时测定

Hg、As、Sb是土壤和河流沉积物的常规测定项目。本文采用新型三通道原子荧光分析仪,建立了同时测定土壤和河流沉积物中这三种元素的新方法。通过优化仪器工作条件,选择合适的样品处置方法,得到Hg、As、Sb的检出限分别为0.03mg/kg、0.009mg/kg和0.03mg/kg,精密度分别为3.5%、7.8%和5.5%,准确度分别为95%～103%、91%～107%(加标回收率)和±6.4%。与现有测定方法相比,本方法的样品消化完全,实验简便,分析速度和准确度高,能充分满足分析要求。     

渤海沉积物中氮的形态及其在循环中的作用

利用分级浸取分离法首次将自然粒度下渤海表层沉积物中的氮分为可转化态氮和非转化态氮，并将可转化态氮区分为四种形态：离子交换态氮(IEF—N)、碳酸盐结合态氮(CF—N)、铁锰氧化态氮(IMOF—N)及有机态和硫化物结合态氮(OSF—N)，并对其分布进行了研究，估算了各形态氮对沉积物-海水界面循环的贡献。结果表明，渤海沉积物氮中可转化态氮占总氮(TN)的比例为30．85％，其中IEF—N、CF—N、IMOF—N和OSF—N所占比例分别为3．67％、0．31％、0．42％和26．45％，其分布呈现不同的地球化学特征，分布的控制因素亦不同；各形态氮释放的顺序与其在沉积物中结合的牢固程度一致，对界面循环的相对贡献随时间尺度发生变化，绝对贡献的大小与其在沉积物中的储存量大小一致，为0SF—N(84．6％)＞IEF—N(13、0％)＞IMOF—N(1．4％)＞CF—N(1、0％)；非转化态氮占TN的69．15％，其中约有49％是由于粒度因素所致。     

胶州湾沉积物中氮的地球化学特征及其环境意义*

通过分级浸取的方法获得了胶州湾沉积物中不同形态的氮,将可转化态氮分为离子交换态(IEF-N)、弱酸浸取态 (WAEF-N)、强碱浸取态(SAEF-N)和强氧化剂浸取态(SOEF-N),讨论了其地球化学特征和控制因素,并结合²¹⁰ Pb测年计算了不同年代氮的埋藏通量。在此基础上,分析了胶州湾沉积物中氮给出的环境信息。结果表明,强氧化剂浸取态氮是胶州湾沉积物中可转化态氮主要赋存形态,NO₃-N是胶州湾沉积物中氮的优势形态,氮的含量及埋藏通量的分布受到pH、盐度、温度、生物扰动、沉积物粒度、沉积速率等多种因素的影响。受人为活动的影响,目前每年排入胶州湾的固体垃圾和污水中的悬浮颗粒物的量已超过河流来沙,成为胶州湾主要的沉积物来源。在20世纪初由于污染情况较轻,并且受人为活动的影响较小,胶州湾沉积物各形态氮的埋藏通量较低,但自从20世纪80年代开始,环胶州湾地区的工农业迅猛发展,氮的埋藏通量急剧增加,胶州湾地区的环境一度恶化,但由于近年来采取的较为得力的治污与排放措施,胶州湾的环境状况已有明显改观。     

海洋沉积物可溶铁测定条件的探讨

海洋沉积物可溶铁Fe~(3+)/Fe~(2+)比值,已被海洋地质工作者作为海洋油气化探的一项间接指标应用于东海油气化探中。这种铁的含量受提取酸的种类、浓度、样品微沸时间、放置时间等条件的影响。必须采用统一的可溶铁测定方法,只有在同一标准条件下测定的海洋沉积物可溶铁结果才有对比意义。     

武汉东湖沉积物碳氮磷垂向分布研究

建立了东湖Ⅰ站90 cm和Ⅱ站150 cm沉积物剖面年代序列框架,研究了碳氮磷的垂向分布,并对碳-氮和碳-磷耦合进行了讨论.东湖Ⅰ站和Ⅱ站沉积物总有机碳(TOC)分别为3.00%和2.44%,总氮(TN)分别为0.45%和0.34%,总磷(TP)分别为1.11mg/g和0.69 mg/g.东湖Ⅰ站和Ⅱ站沉积物TOC与TN之间呈极显著的正相关关系,TOC/TN质量比的变化是受到气候变化、人类活动、氮比有机碳分解速度快等因素综合作用的结果.TP与TOC之间也呈正相关关系,但相关性差,由于污水大量排入Ⅰ站,导致东湖Ⅰ站TOC/P质量比明显低于Ⅱ站,表层沉积物中磷比碳降解速度快导致TOC/P质量比升高.     

重铬酸钾氧化-硫酸亚铁滴定法快速测定海洋沉积物中有机碳

采用重铬酸钾氧化-硫酸亚铁滴定法，建立了一套快速测定海洋沉积物中有机碳含量的方法。选择了海洋沉积物样品的粒径大小、干燥温度和干燥时间，探讨了催化剂的用量及氯离子的干扰和消除方法。方法是对国标GB／T17378．5—1998的合理改进，大大地缩短了实验流程，降低了测定成本。对国家标准物质进行测定，并与仪器分析结果比对，证明本法可靠准确。     

青岛市环胶州湾各河流输沙特征分析

通过对青岛市环胶州湾各河流上的水文站历年含沙量、输沙量资料分析计算,推求出各河流的入海输沙量,并对输沙特征进行分析评价,最后得出以下以下结论:(1)从空间分布来看,胶州湾河流输沙主要来自胶州湾西北部和东北部。(2)河流属中沙河流。河道上游多年平均含沙量和输沙模数均大于河道中下游。(3)输沙量年际变化较大,最大年输沙量是最小年输沙量的518.7倍,且年降水量较大时,年入海水量也较大,年输沙量也较大。(4)河流悬移质颗粒特征为河流从源头到河口,泥沙粒径是不断减小。     

胶州湾底层水痕量元素组分存在形态及其生物有效性

利用同站位多介质同采的资料分析研究了各环境介质中的不同痕量金属对生物富集的贡献。提出底层水中Cu、Hg、As对生物体中同名组分富集的贡献较大。采用PHREEQC软件模拟了底层水中Cu、Hg、As三种元素的组分存在形态,结果表明:Cu(OH2)、HgCl3-、HAsO42-分别为底层水中Cu、Hg、As的优势态,但其生物有效形态依次为Cu2 、HgCl42-、HAsO42-,提出生物对其所处环境介质中痕量金属的富集并不取决于痕量金属的总量或其相应的优势态浓度的多寡,而是取决于痕量金属的生物有效态的浓度大小。     

胶州湾底层水营养盐的分布特征及有机污染状况分析

根据胶州湾底层水营养盐的调查资料,分析了胶州湾底层水中营养盐的分布规律、营养盐的限制因素、水体富营养化水平和有机污染状况。结果表明胶州湾底层水营养盐含量、底层水富营养化判断值与底层水有机污染指数的平面分布非常相似,均从东北向西南递减,研究区域富营养化程度达45．45％,且胶州湾中浮游植物的生长主要受控于溶解无机磷的限制。     

人类活动影响下的胶州湾近百年来环境演变的沉积记录

本文报道了胶州湾柱状沉积物中各生源要素(C、N、P、BSi)以及重金属(Cd、Cr、Pb、Cu、Ni、Co、Zn等)的地球化学特征,在210Pb精确定年的基础上计算了各项地球化学参数的埋藏通量,并结合元素间的比值(OC/TN、OC/OP、BSi/N、BSi/P;其中OC为有机碳,TN为总氮,OP为有机磷,BSi为生物源硅)和重金属的某些污染指数,给出了胶州湾环境演变的沉积记录以及人类活动影响因子.结果表明:胶州湾近百年的环境演变大致可以分为三个阶段:1980年以前、1980年到2000年左右和2000年至今,经历了环境的未受污染期污染期治理好转期.这些变化除与自然因素有关外,大部分应该归因于人类活动作用的加强.     

胶州湾东北部海域生态环境污染状况研究

根据2004年5月和2005年5月两次对胶州湾东北部海域海水的盐度、pH、溶解氧、化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐、铜、铅、锌、镉、多环芳烃和有机氯农药以及表层沉积物中有机碳、石油烃、硫化物、铜、铅、镉、汞、多环芳烃和有机氯农药测定结果,并结合2001年以来历史资料,对胶州湾东北部海域生态环境质量历史变化趋势进行了分析,该海域生态环境中除个别要素如活性磷酸盐、铅、镉、汞等重金属含量有所增加外,其他污染要素含量相对稳定且有下降趋势,2001—2005年该海域生态环境质量相对稳定,仅部分要素有加重趋势。     

胶州湾水生系统中痕量金属组分场态特征

笔者利用宏量组分、微量组分、痕量金属组分的化学总量、环境因子等测试资料,深入讨论了胶州湾不同介质痕量金属的生物地球化学总体特征及各介质痕量金属组分在平面上的分布,揭示了胶州湾水生系统对陆源物质输入的响应。整个水生系统从垂向上看,表层沉积物是所有痕量金属组分的富集带;该系统中的生物相对于其所处水环境具有显著的富集痕量金属组分作用,生物体中Cu、Hg和As生物浓缩系数依次为1385、93和725。从横向上看,痕量金属组分化学场的研究揭示了痕量金属组分总量在底层水和沉积物介质中的分布主要受控于河口,即高值区分布于胶州湾的各个主要河口区,特别是沉积物中金属组分浓度的高值区主要集中分布于胶州湾的东部。而孔隙水中Cu的高值主要分布于水交替较弱的海域,如红岛前缘。但生物体中的痕量金属组分化学场空间分布规律与上述各介质的化学场均不吻合,亦即生物体中痕量金属组分的浓度与其所处环境中的同名金属组分浓度无关。生物对痕量金属组分的富集并不简单地取决于它所处环境介质中同名金属组分的总量,而存在形态上的选择性。并且通过回归分析揭示了底层水对生物体中Cu、Hg和As的富集贡献较大。     

微波消解-磷钒钼黄光度法测定海洋沉积物中总磷

采用微波消解样品,磷钒钼黄光度法测定海洋沉积物中总磷。优化了消解用酸的种类和用量、消解时间、消解温度等微波消解条件。选择HNO3作为消解剂,消解最终温度190℃,保持时间15 min,总磷的测定快速和准确。探讨了显色酸度(微波消解液是否需要赶酸)和稀释倍数等测定条件。对两种国家一级沉积物标准物质GBW07314和GBW07311进行分析验证,测定值与标准值相符,相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0.74%和1.66%。与常规消解方法进行比对实验,测定结果无显著性差异。与国标GB 17378.5方法相比,该法具有简单、快速、准确、空白值低、环境污染少等优点。在实际样品测定中,取得了满意的结果,适用于海洋沉积物中总磷的测定。