长江口及其邻近海域表层沉积物粒度划分及变化规律研究

对长江口及其邻近海域30个站位的表层沉积物粒度进行了粒级划分,在此基础上探讨了各粒级的变化规律。结果表明研究区表层沉积物最高含量粒级——粉砂(粒径4-63μm,含量大于50%)并非组成沉积物的主体粒级,<16μm的细粉砂及黏土粒级才是研究区的主体粒级,含量在50%-80%之间,能代表粒径频率分布的中心趋向和平均搬运动能情况。16μm是研究区沉积物粒度性质的一个分界点。通过对表层沉积物粒级的研究还发现研究区沉积物粒度粒级含量变化具有明显的规律性:4-8μm,8-16μm细粉砂粒级百分含量的变化规律与<1μm,1-2μm,2-4μm粒级(细分的黏土粒级)完全一致,与>16μm的各粒级之间不相关或呈强的负相关关系;16-32μm、32-63μm粗粉砂粒级含量的变化规律与63-125μm,125-250μm,>250μm粒级(细分的砂粒级)的变化规律呈弱相关或弱负相关关系,与<16μm的各粒级的变化规律不相关。对沉积物粒度的不同组分研究有助于对沉积动力环境和元素的“粒度效应”等问题进行深入探讨。     

长江口及邻近海域表层沉积物中的生物硅

对长江口及邻近海域表层沉积物中的生物硅进行了测定,分析了生物硅的分布特征及影响生物硅保存与分布的因素。结果表明:在整个海域调查范围内,表层沉积物中BSi含量范围为0.14%~0.70%,平均值为0.41%,与世界其他近海沉积物中BSi含量相比,处于中等偏下水平。黏土矿物和粉砂较多的沉积物中富集着更多的BSi,而砂含量较高的沉积物中BSi的含量较低。表层沉积物颗粒比表面积越大,越有利于BSi的赋存和累积。BSi的分布特征和TOC、TN分布存在一定的关联,说明2011年8月长江口及邻近海域表层沉积物中有机物的来源之一可能为硅藻;相对于TOC,BSi有更高保存率。表层沉积物表面富集着丰富的底栖硅藻,这是表层沉积物中BSi比同时期悬浮颗粒物中BSi的平均百分含量高一个数量级的重要原因。调查区域内BSi的沉积通量显著高于沉积物-海水界面SiO2-3-Si的释放通量,说明沉积物-海水界面以BSi的沉积为主,长江口及邻近海域是BSi的汇。     

长江口及其邻近海域表层沉积物中重金属分布和潜在生态危害评价

对长江口及其邻近海域表层沉积物中重金属Cu、Mn、Pb、Zn、Cr、Fe、Hg、Cd的含量分布以及富集状况进行分析,并采用Hakanson潜在生态危害指数法评价该海域中Cu、Pb、Zn、Cr、Hg、Cd污染的程度及其潜在的生态危害,结果表明:长江口及其邻近海域表层沉积物中Cu、Mn、Pb、Zn、Cr、Fe的分布特征表现为由近岸向远岸递减的趋势,整体上象山县和舟山群岛近岸海域的含量高于研究区北部含量;Hg在长江口南端含量较高,呈由西向东递减的趋势;Cd在长江口南端以及象山县东含量较高,在研究区中部含量较低。潜在生态危害评价结果表明,长江口及其邻近海域表层沉积物只有部分站点处于生态危害的中等级别,大多站点生态危害轻微,污染程度顺序为Cd > Hg > Cu > Pb > Cr > Zn;对长江口及其邻近海域生态环境具有潜在影响的重金属元素首先是Cd,其次是Hg。对底质环境质量进行系统聚类分析结果显示,象山县和长江口外以及济州岛西南近海海域的底质环境较差,应予以重视。     

长江口及其邻近海域表层沉积物粒径及生源要素分布特征

针对2015年长江口及其邻近海域所采集的43个表层沉积物样品,通过粒径分析以及生物硅(BSi)、总有机碳(TOC)和总氮(TN)等生源要素参数的测定,系统探讨了长江口表层沉积物粒径及生源要素的时空分布特征以及各要素的相互关系。结果表明:(1)长江口及其邻近海域表层沉积物组成以黏土质粉砂、粉砂质砂和砂为主。研究区域内,粒径组成呈现明显的"南细、北粗,近岸细、离岸粗"的分布特征,长江口及浙江近岸泥质区的表层沉积物粒度最细,中值粒径(Φ)在5以上;(2)调查海域表层沉积物中BSi含量在0.22%~1.82%之间,沉积物中粉砂、黏土含量及平均粒径(Φ)均与BSi含量呈显著正相关(P0.01),黏土矿物和粉砂较多的细颗粒沉积物更易累计和保存BSi;(3)TOC和TN的含量分别在0.04%~1.17%和0.01%~0.26%之间,其分布特征与沉积物中值粒径(Φ)和BSi的分布也有明显的正相关性,说明细颗粒沉积物更有利于有机质保存,表层沉积物中的硅藻可能是有机物的来源之一。     

长江口及邻近海域表层沉积物中重金属元素含量分布及其影响因素

根据2003和2006年长江口及邻近海域表层沉积物样品的粒度组成和元素铬、铜、镍、铅、锌、铝、钙和锶的含量,分析了重金属元素含量的分布特征,探讨了含量的变化趋势及其对人类活动的响应。自2003年三峡工程一期蓄水完成到2006年6月,长江输沙量逐年减少,长江口海域沉积物中黏土的百分含量明显增加,但是沉积物分布的总体格局并没有发生明显的变化。重金属元素大多在泥质区沉积物中富集,高值区沿岸线呈带状分布,在最大浑浊带和口外羽状锋处达到峰值。在长江大量物质输入的背景下,研究区沉积物中重金属元素含量相对其他类似河口较低。河流的陆源颗粒输入、水动力条件、细颗粒物质的吸附以及絮凝作用是控制沉积物中重金属元素含量分布的主要因素,氧化还原条件也对重金属元素含量变化有一定的影响。人类活动(重大工程的建设和人为污染)对长江口外泥质区中重金属元素含量有重要影响,尤其对铅和锌的含量及其分布的影响显著。自2003年三峡工程一期蓄水以来,长江口海域表层沉积物中重金属元素沉积机制未有明显的变化,但是重金属元素含量有逐渐降低的趋势。     

海沧邻近海域表层沉积物中重矿物研究

对厦门海沧邻近海域表层沉积物中的重矿物(0．063～0．125mm粒级)进行了分析和研究，结果表明该粒级的重矿物共计49种，其优势和特征矿物为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、绿帘石、铁铁矿、角闪石、锆石、红柱石等；重矿物的平均质量分数为9．56％；根据重矿物的分布和含量，并结合主要标志矿物的颗粒百分含量和分布特征，将该海域划分为5个矿物组合区，根据各区的矿物组合类型分析了该海域的物质来源及影响重矿物分布和组合的因素，进而探讨了九龙江河口湾和厦门西港海湾的沉积环境。     

黄河口及邻近海域表层沉积物中锌的研究

作者于1984年夏季测定了黄河口及邻近海域表层沉积物中Zn、Fe、Mn、Cu及有机质的含量。结果表明:河口及近岸海域表层沉积物中Zn含量较高Zn与有机质、Fe、Mn、中值粒径呈正相关,相关系数为: γ_(Zn-Org)=0.704 γ_(Zn-Fe)=0.858 γ_(Zn-Mn)=0.802 γ_(Zn-Mdφ)=0.906 本文提出表层沉积物中Zn的地球化学形式、含量及其分布。在调查区表层沉积物中总锌平均含量为80.47mg/kg,其中可交换部分为0.48％,碳酸盐结合部分占5.16％,铁—锰氧化物结合部分占15.5％,有机物结合部分占9.15％,残渣部分为69.3％。     

长江口及邻近海域夏季表层沉积物中重金属等的分布、来源与沉积物环境质量

通过现场调查研究报道了长江口及邻近海域表层沉积物中重金属、有机碳、石油类、硫化物以及氮磷的分布、来源以及沉积物环境质量.结果显示,长江口及邻近海域表层沉积物中重金属、有机碳、石油类、硫化物以及氮磷的分布很不均匀,除硫化物外,重金属、有机碳、石油类以及氮磷基本呈现长江口和杭州湾东北近岸的上海外海出现高值,其他区域浓度较低...     

2016年夏季长江口及其邻近海域表层沉积物中有机质的分布特征与来源分析

2016年夏季,在长江口及其邻近海域采集了55个表层沉积物样品,通过分析样品的粒级组成、总有机碳(TOC)、总氮(TN)及其稳定同位素(δ¹³C和δ¹⁵N)等相关指标,探讨了长江口邻近海域表层沉积物中有机质的空间分布特征、来源及环境指示意义。结果表明,有机质的空间分布与海域周边陆源有机质输入、沉积物粒径及海流影响密切相关,长江口外南侧海域和浙江外海泥质区是TOC、TN的高值区(TOC>0.5%,TN>0.08%),长江口北侧的砂质粉砂区为低值区(TOC<0.4%,TN<0.05%)。δ¹³C (-23.94～-20.49‰)与TOC/TN(6.45～11.16)的空间分布特征与数值范围显示,表层沉积物中有机质是海洋和陆地来源的混合;通过分析陆源有机碳的相对贡献率(f:13.00～58.45%)与海源有机碳(TOC_marine:0.12～0.55%)可知,陆海物质来源比例的变化与离岸距离及长江冲淡水的路径密切相关,海源有机质在123°E以东海域显著增加。δ¹⁵     

长江口海域表层沉积物常量元素地球化学及其地质意义

通过对长江口外海域187个表层沉积物样品进行常量元素氧化物(SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,MgO,CaO,Na₂O,K₂O,P₂O₅,TiO₂,MnO,TOC和 CaCO₃)测试,分析其空间分布特征及其地质意义。结果显示,研究区表层沉积物常量元素氧化物主要由SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,MgO,CaO,Na₂O,K₂O和TiO₂等组成,这8种组分约占沉积物总量的91.59%;其中SiO₂和Al₂O₃含量最高,平均值分别为62.43%和11.16%。R型因子分析结果表明,研究区表层沉积物的常量元素氧化物可以分为3类:第1类包括SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,MgO,P₂O₅,TiO₂和MnO;第2类包括CaO,K₂O,CaCO₃和TOC;第3类包括Na₂O,这3类可能分别代表了陆源碎屑沉积、海洋生物和陆源混合沉积以及海洋化学沉积。Al₂O₃/Na₂O和CIA的空间分布较为相似,指示了长江入海物质主要堆积在长江口及其以南的123.5°E以西海域,闽浙冬季沿岸流是其主要驱动力。     

基于水淘选分级的长江口及邻近海域表层沉积物中磷的形态分布和迁移转化

磷是一种重要的生源要素,在河口、边缘海的初级生产中发挥重要作用,了解沉积物中磷的形态分布和迁移转化有助于深入了解该区域生态系统动力学。于2013年3月在长江口及邻近海域采集了表层沉积物样品,利用水淘选方法对沉积物进行了分级,并采用化学连续提取法分析了未分级和分级沉积物样品中的6种磷形态含量:可交换态磷、活性有机磷、铁结合态磷、自生磷灰石磷、碎屑磷和难分解有机磷,讨论了该区域沉积物中磷的形态分布、选择性输运过程和迁移转化。沉积物中总磷含量在14.0~18.4 μmol/g,其中碎屑磷是其主要成分,占54.5%,其次是有机磷和难分解有机磷,分别占到15.1%和13.1%。不同粒级沉积物中磷形态含量不同,可交换态磷、活性有机磷、铁结合态磷、自生磷灰石磷和难分解有机磷随粒级增加含量逐渐降低,而碎屑磷主要集中在粗粒级（大于32 μm）沉积物中。基于各粒级磷形态的质量分布,发现小于32 μm粒级的沉积物中各磷形态含量从长江口向浙闽沿岸逐渐增加,向外海方向逐渐减小,而大于32 μm沉积物的变化趋势与此相反,体现了不同形态磷的选择性输运。随粒径增大,总有机碳对有机磷比值（TOC/Or-P）先降低后升高,在大粒级沉积物中,TOC/Or-P比值较高主要是因为陆源有机碳贡献较高,而在小粒级沉积物中,主要是由于有机磷的迁移和转化更为活跃,体现了细颗粒物中有机磷相对有机碳的优先分解。本研究表明,从分级的角度可以对河口、边缘海的磷循环有一个更全面的认识。     

西北冰洋表层沉积物中重金属的赋存形态研究

用连续提取法对选自西北冰洋的32个表层沉积物进行分析,测定了Cr、Cu、Pb在全样中及其在P1-2、P3、P4、P5中的含量.结果表明随着离岸距离增加,水深加深,Cr、Cu、Pb含量呈增高的趋势.研究区陆架沉积物中Cr、Cu、Pb含量分别为60.66、14.77、16.65μg/g;深海沉积物中Cr、Cu、Pb的含量分别为80.40、41.70、25.62μg/g.元素赋存形态分析表明,Cr、Cu、Pb主要赋存在残渣态,残渣态中三元素的含量平均值分别为64.97、19.67、17.56μg/g,占元素总量的比例分别为93.58%、75.02%和83.76%.三元素在各赋存形态中的含量分布是:Cu为残渣态>有机质和硫化物态>铁锰氧化态>可交换及碳酸盐态;Pb和Cr则为残渣态>铁锰氧化物态>有机质硫化物态>可交换态及碳酸盐态.研究区重金属元素在不同赋存形态中的含量分布与北太平洋深海沉积物中类似.     

长江口及邻近陆架表层沉积物中的硅藻及其数值分析

本文是研究长江口海区表层沉积物中硅藻的种群结构、数量分布与沉积物环境之间的关系。河口区及邻近陆架海域,悬浮泥沙及有机质大量排出,环境因子多变,物质交换激烈,营养盐类富集,硅藻大量繁殖,它与水域的盐度、温度和所含的各种无机盐类氮、磷等要素有关系,并随着悬浮泥沙含量、沉降速率不同,硅藻总个体数也有所变化。王开发等(1982)根     

长江口及其邻近海域表层海水的表观铜络合容量

本文用半微分电化学溶出与预平衡络合滴定相结合的方法测定海水的表观铜络合容量(CuACC),同时得到天然螯合剂与铜络合的条件生成常数K’。长江口区CuACC值的变化规律主要受控于河水和海水的物理混合过程,河水的CuACC值明显高于海水。     

三峡工程一期蓄水后长江口及其邻近海域表层沉积物重金属污染及其潜在生态风险评价

根据2003年6月和2007年4月长江口及其邻近海域表层沉积物中Cu、Cr、Pb、Zn和Cd等重金属元素含量的实测资料,采用3种评价方法(基于沉积物质量标准的评价、生物效应浓度阈值法和潜在生态危害指数法)对其污染及生态危害程度进行了评价。结果表明:三峡工程一期蓄水后Cu在第二类沉积物中的比例上升,偶尔对生物产生的负面效应有增加趋势,Cr则恰好相反,Pb、Zn和Cd在不同沉积物标准中所占比例基本不变,对生物的负面效应较低。从总的污染程度来看,长江口及其邻近海域污染程度和潜在生态风险为低级。典型污染要素的污染程度由高到低的顺序为:Cr > Cu > Zn > Pb > Cd;各污染物对生态风险影响程度由大到小的顺序为:Cd > Cu > Cr > Pb > Zn,前两种元素是研究区主要的潜在生态风险因子。在三峡工程一期蓄水早期(2003年),长江口及其邻近海域表层沉积物总的潜在生态风险指数和单个污染物的潜在生态风险系数较蓄水前有所增加,2007年的风险水平与1988-1992年基本持平。     

长江口邻近海域沉积物对磷的吸附作用初步研究

选取长江口邻近海域的沉积物风干研磨后筛分为4个不同粒度的样品(40~80目,80~100目,120~200目及200目以下),考察粒度及磷浓度对动力学吸附的影响,比较了处理方式、介质pH及所含腐殖酸HA对等温吸附的影响。结果发现:(1)沉积物对磷的吸附可用伪二级动力学方程描述,沉积物粒度越小、初始磷浓度越大,对磷的吸附速率越大;(2)等温吸附曲线可用Langmuir-交叉型等温式拟合,磷的吸附量随粒度减小而增加。沉积物经HCl处理之后,对磷的吸附能力增强,沉积物对磷的吸附量与介质中HA的浓度正相关,pH对沉积物吸附磷的影响较为复杂,"稳定pH范围"约为7~9。     

长江口邻近海域沉积物和间隙水中硅的研究

以2011年6月和8月在长江口邻近海域采集的沉积物和间隙水样品为研究对象,讨论了沉积物中生物硅（BSi）和间隙水中溶解硅（DSi）的分布情况和影响因素,并初步探讨了生物硅的循环和保存。结果表明,表层沉积物中BSi的含量较低,且均小于1%。柱状沉积物中BSi的含量范围为0.34%~0.52%。C3、D1站位柱状沉积物中BSi的记录主要是由早期成岩过程控制,33#站位的分布特征主要是由水动力等变化控制。沉积物间隙水中DSi的浓度范围为101.6~263.9 μmol/L,低于纯BSi的溶解度;间隙水的pH值越大,沉积物的含水率越低,还原性越强,间隙水中DSi的含量越高。3站位生物硅的埋藏效率均较高,表明长江口邻近海域是潜在的硅的汇。沉积通量的分布与沉积速率和埋藏效率的分布一致,均有近岸高于远海的趋势。     

长江口邻近海域沉积物间隙水的地球化学

长江口及其邻近海域的水文、地质情况极为复杂,对沉积物的成岩作用和间隙水中元素的生物地球化学过程,均有显著影响。本文作者曾于1980年7月对长江口邻近海域沉积物与间隙水的地球化学特征进行了调查,调查船为“金星”号,工作范围为122°00′—126°08′E,30°30′—32°31′N,共测定18个站位(图1)表层沉积物氧化还原性质的参量及间隙水主要化学成分、营养盐和微     

基于水淘选分级的长江口及其邻近海域表层沉积物中有机碳的来源、分布和保存

从分级的角度认识大河三角洲前缘河口沉积有机碳的来源、分布和保存对深刻理解全球碳循环具有重要意义。于2012年6月采集了长江口和浙闽沿岸共6个站位的表层沉积物样品,采用水淘选的方法按照颗粒物水动力直径大小对其进行分级分离,分析了这些分级样品的有机碳含量、稳定同位素、比表面积以及木质素等参数,并且结合蒙特卡洛模拟的三端元混合模型,讨论了此区域不同粒级沉积有机碳的来源、分布和保存特点。结果表明,长江口表层沉积物的有机碳在小粒级中含量较高,如8~16μm粒级有机碳含量的均值为1.30%,而32~63μm粒级的均值为0.90%,但是大粒级有机碳对沉积物有机碳的贡献最高(81.3%),这是因为大粒级的质量贡献占绝对优势(72.0%)。三端元混合模型的计算结果表明,长江口表层沉积物中沉积有机碳的贡献以海洋来源为主(平均为73%),土壤和维管植物也有一定贡献(平均值分别为21%和6%)。在小粒级(8~16μm)中,土壤对于沉积有机碳的贡献显著高于其他粒级,这是由于土壤有机质比较容易富集在细颗粒上。木质素的参数,如C/V(0.04~0.32)和S/V(0.33~1.23),显示长江口表层沉积物主要来源于草本和木本被子植物的混合,随着粒级的增大,草本被子植物的来源逐渐增多。浙闽沿岸分级沉积物的OC/SSA0.4mg/m2,而长江口的站位中OC/SSA0.4mg/m2,表明长江口沉积有机碳的保存效率比浙闽沿岸的高。木质素降解参数,如(Ad/Al)v、3,5-Bd/V和P/(S+V)随着粒级的增大逐渐降低,表明小粒级降解程度较高,而大粒级中降解程度较低。     

象山港及其邻近海域表层沉积物中重金属的水平分布特征及其污染评价

根据2013年象山港及其邻近海域的环境现状调查结果,分析了表层沉积物中重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Hg和As的水平分布特征。结果表明,Cu、Pb、Zn、Hg水平分布特征相似,高值区出现在B区(黄墩港)、E区(西沪港)和G区(港口),A区(铁港)为低值区,与海区底质类型相关;而Cd的分布特征与Cu相反;As表现为港内低、港中和港口高的分布特点。采用潜在生态危害指数法对研究海域表层沉积物中6种重金属污染水平进行了评价,发现Cd的潜在生态风险危害程度较大,大部分区域已达到较严重的危害程度,是研究海域的主要环境风险因子之一。