亚热带中小型山溪性河流—宽陆架系统“源—汇”过程

中小型山溪性河流易受极端事件和人类活动影响,且对环境变化响应敏感,在大陆边缘物质循环过程中发挥着十分重要的作用,但学术界对它们的重视程度不够。以闽江—东海陆架系统为例,通过资料收集、遥感解译、样品采集与分析等方法,系统研究了亚热带中小型山溪性河流—宽陆架系统的“源—汇”过程。研究结果表明,人类活动引起的土地利用变化使得闽江入海径流量和泥沙通量在波动中略有增加,但水库的建设显著减少了入海泥沙通量,并且减弱了水沙通量的季节差异,河流入海泥沙通量变化对流域人类活动敏感且响应迅速;河口水体环境、悬浮体浓度、沉积物粒度组成及陆源有机碳埋藏的空间分布格局均显示,闽江入海泥沙主要分布在闽江河口附近海域,其中粗颗粒泥沙在水动力的作用下主要堆积在河口水下三角洲平原及前缘,细颗粒泥沙主要堆积在水下三角洲前缘斜坡及前三角洲附近海域,仅有少量细颗粒泥沙沿岸向外输运并沿途沉积,与大河流—宽陆架系统及中小型山溪性河流—窄陆架系统显著不同。河口人类活动及极端事件通过改变沉积物组成、环境动力、入海泥沙通量等方式对河流—陆架系统的“源—汇”过程产生显著影响。在当前流域来沙量锐减、河口地区海砂开采等人类活动强度增大的情况下,有必要加强相关研究。     

根据河道形态和沉积物特征的河流新分类

目前河流分类方案较多,各有所长和不足,不同学科间的河型表述也有一定的差异,不便于相互沟通。在讨论了分别以侵蚀阶段、沉积物搬运方向、河道和河间地的相对沉积速率以及河道平面形态等为标准的代表性河流分类方案的不足之处后,提出一个新的河型分类,把冲积河流分为辫状河、曲流河、分汊河、网状河和直流河五类,以便于沉积学界、地貌学界和水利学界等能够在统一的河型分类的格架中相互借鉴各自的研究成果。     

江苏典型地区河流沉积物重金属元素分布特征及其污染来源

通过对河流沉积物等地表沉积物中重金属元素分布等环境地球化学调查数据的统计分析,总结了江苏典型地区河流沉积物中重金属元素的分布特点与规律:江苏局部地区河流沉积物中,Cd、Pb、Zn、Cr、Cu、Ni、Hg等相对富集趋势明显,Cd最大富集倍数 100;不同河流沉积物的重金属元素分布存在差异,与其污染来源密切相关;工业排放是导致河流重金属污染的主要原因,使用含Cd的颜料作为调色剂导致部分河流出现严重Cd污染;与土壤等其他地表沉积物相比,河流沉积物中重金属元素的分布更不均衡。查明河流沉积物的重金属元素分布可为相关农产品安全性预测、确定重金属污染来源、追踪涉重产业的发展历程、防治局部耕地重金属污染等提供科学依据。     

天津地区主要河流表层沉积物中饱和烃的组成与分布特征

根据不同环境功能区 9条河流表层沉积物样品中饱和烃污染物的分析结果,讨论了天津地区河流沉积物中饱和烃化合物的组成与分布特征,初步分析了饱和烃污染物的污染源.结果表明,不同河流表层沉积物中均分布有多种类型的饱和烃化合物,主要包括正构烷烃、无环类异戊二烯烷烃、异构与反异构烷烃、烷基环己烷和甾、萜类等.不同河流及同一河流不同河段的表层沉积物中可抽提有机物(EOM)、烃类化合物含量和饱和烃化合物的组成特征均存在明显的差别,其中北塘排污河(北排污河)和大沽排污河(南排污河)沉积物中 EOM的含量相对较高,海河及津北地区的潮白新河、蓟运河、永定新河、北京排污河的沉积物中 EOM的含量相对较低;北运河、南运河及大沽排污河巨各庄河段的沉积物中烃类化合物含量相对较高,海河、大沽排污河和北塘排污河表层沉积物中烃类污染物的含量相对较低.位于市区北部的河流,靠近市区的河段沉积物中 EOM含量有增加的趋势,而位于市区下游的河流,靠近市区的上游河段的沉积物中 EOM含量相对较高,下游河段的有所降低.河流中烃类污染物主要来源于矿物油及其衍生物、高等植物蜡和藻类的降解产物,不同河流及相同河流不同河段污染源的相对贡献存在明显的差别.     

巢湖沉积物有机碳分布变化特征

利用2003年7月用活塞取样器在湖泊靠近河口附近和湖泊内沉积最深区域内布点采集了柱样,对样品进行了有机碳和总氮含量等的测定,并对碳的分布变化特征及其影响因素进行了探讨。结果表明：AC4柱样样品有机碳含量变化整体上呈现出一个波动频繁且幅度较大的特点,AC3柱样整体上为缓慢渐变态势。AC4有机碳与细颗粒、总氮含量的相关性高于AC3柱样。两柱样的C／N比值垂向变化表明沉积物中的内、外源有机质在湖泊有机质中各占有一定比例,同时也反映了它们物质来源上有差异。可见由于位置差异导致的水动力条件、物源变化和降解作用等不同因素对其含量变化及C／N比值具有不同的影响。     

大冶铁山地区河流水体及水系沉积物中重金属元素分布特征

矿产资源的长期勘探、开采和冶炼活动给大冶铁山地区的自然生态环境造成了严重破坏.对该区西港河、东港河河水和水系沉积物中重金属元素分布特征的研究结果表明,该区矿山开采和冶炼活动形成的重金属污染元素主要为Cd、As、Zn;其主要污染源为冶炼厂排放的废水,其次是采矿废弃物堆积渗漏水;重金属元素在河水与水系沉积物中的空间分布特征较相似,但水系沉积物中元素质量分数比河水中的普遍增高,元素变化的剧烈程度加剧.     

莱州湾河流表层沉积物中六溴环十二烷的含量水平、分布及组成特征

从莱州湾附近河流采集了36个表层沉积物样品,采用高效液相色谱耦合三重四极杆串联质谱的分析方法对沉积物中的六溴环十二烷（HBCDsl3种异构体进行了测定,目的是表征研究区域内HBCDs的污染水平和组成特征,并探讨其分布、来源及影响因素。结果表明,莱州湾河流沉积物中ZHBCDs的含量范围为0．03～20．17ng／gdw（均值是2．14ng／gdw）：较国内外其他河流,该研究区域HBCDs含量水平较低。HBCDs异构体组成各不相同,除1个站位外,其他站位样品中7-HBCD占主导地位（52．3％～97．3％,均值72．4％）,但是在农业区a-HBCD相对丰度较高。对HBCDs的分布特征及来源分析得出,含量较高的站点多集中在工业区,呈现出明显的点源特征：而远离工业区的采样点,HBCDs可能主要来自大气的传输和沉降,且HBCDs的含量与TOC含量呈现出较好的相关性,表明TOC是非工业区分布的一个控制因素。     

天津地区河流沉积物中中等分子量正构烷烃的分布特征

分析了天津地区几条具不同环境功能特征的河流沉积物中正构烷烃的组成，重点介绍了中低分子量正构烷烃的分布特征，并通过与表层土壤、大气降尘及TSP中正构烷烃的分布特征的对比，分析了中等分子量正构烷烃的成因。分析表明，天津地区主要河流沉积物和大气降尘中正构烷烃普遍具有正十七烷（nC17）明显优势的特征，nC17单体烃同位素值也相对偏低，与来源于化石燃料的正构烷烃化合物存在明显的差别。在土壤和TSP中不存在这一现象，表明正十七烷化合物来源水体中的低等水生生物体，推测主要来源于藻类生物。由于这类化合物含量明显高于其他化合物，具有环境地球化学意义。     

白音诺尔铅锌矿区河流沉积物重金属的形态分布特征

为了研究内蒙古赤峰市巴林左旗白音诺尔铅锌矿区采矿对哈力黑河生态环境造成的影响,从上游向下游采集了6个河流沉积物样品,测定其pH、LOI、粒度以及As、Cu、Pb、Zn、Cd等5种重金属的总量和赋存形态,并对测试结果进行分析。研究结果表明:（1）1#尾矿库是造成沉积物中Pb、Zn和Cd等重金属显著升高的主要原因。（2）沉积物重金属与粗粉砂（16~63 μm）的相关系数为0.79~0.95,表明重金属易富集于粗粉砂上,而沉积物的pH和有机质对重金属总量的变化影响不显著。（3）沉积物中As和Pb以残渣态和铁锰结合态为主,分别占总量的78.82%~89.87%和36.96%~78.20%。Cu和Zn以残渣态、强有机结合态和铁锰结合态为主,分别占总量的76.38%~85.96%和74.94%~90.34%。Cd则以离子交换态、碳酸盐结合态和强有机结合态为主,占总量的51.15%~79.53%,而离子交换态Cd占了总量的5.72%~49.63%。因此,Cd对河流生态环境的潜在威胁最大。（4）离子交换态Cd与沉积物pH相关系数为-0.813,两者呈极强负相关性。当沉积物pH由弱酸性转化为弱碱性时,离子交换态Cd含量从33.44%降低至5.72%,显著减小。     

浙江省主要河流水沙特征及变化趋势分析

以浙江省主要河流为研究对象,选取11个水文控制站1956~2013年的水沙序列资料,对径流、悬移质泥沙输沙量进行年内变化、年际变化、代际变化的特征分析。运用改进的M-K趋势检验及线性滑动回归分析等方法,系统分析了6大主要河流水沙变化趋势。研究表明:水沙年内、年际变化有一定的相关性,泥沙的变化幅度大于径流的变化幅度,径流变化趋势不显著,但73%的水文控制站的输沙量呈显著下降趋势。     

成都经济区不同地貌景观区土壤有机碳分布特征及储量估算

利用四川省成都经济区多目标区域地球化学调查获得的土壤有机碳含量数据,探讨了成都经济区不同地貌景观区土壤有机碳的分布特征。山区表层土壤有机碳含量(SOC)最高(22 g/kg左右),较平原区、丘陵区高一倍以上,丘陵区最低(9.49 g/kg)。成都平原区和东部丘陵区深层土壤碳含量相差不大,且均低于研究区深层土壤碳含量均值(6.99 g/kg)。利用指数模型对单位土壤平均碳量(USCATOC)、有机碳储量(USCATOC,h)、有机碳丰度指数(R)进行了估算。结果表明:各地貌单元土壤碳含量、单位土壤平均碳量、有机碳储量、有机碳丰度指数(R)分布具有山区高于平原区、丘陵区最低的一致性特征。龙门山区、西南山区面积约占全区的42%,土壤有机碳储量约占全区的59%;成都平原区、丘陵区面积占58%,土壤有机碳储量约占全区的41%。单位土壤平均碳量、有机碳储量在不同地貌单元中分布的差异主要与不同地貌单元的土壤有机碳含量有关,此外还可能与成土母质、植被发育情况、土地利用方式有关。     

21世纪前中期三江源地区极端气候事件变化趋势分析

利用国家气候中心发布的IPCC SRES A1B温室气体排放情景下水平分辨率为25 km的连续气候变化模拟试验数据, 分析了三江源地区极端气候事件变化趋势.结果显示: 2001-2050年冷暖等级呈显著增高趋势, 其中以夏季变化最为明显, 冬季变化最小; 极端高温事件发生频次呈显著增多趋势, 而极端低温事件总体呈显著减少趋势; 干湿等级呈不显著增高趋势, 四季中只有冬季干湿等级呈减小趋势, 其余三季均呈升高趋势; 干燥和暴雨事件发生频次均呈显著增多趋势.地形尤其是经、 纬度和海拔对极端气候事件的变化趋势有明显的影响.     

皇甫川流域次洪水沙特征值变化特点

黄河流域径流量呈现锐减趋势,径流锐减突出表现在中游河口镇至龙门区间。以河龙区间皇甫川流域为典型支流,选择19542012年洪峰流量大于100m3/s的洪水共271场,分析了次洪水沙特征值的变化。得出如下结论:近些年洪水发生次数和年最大洪峰流量高值出现次数均有减少趋势;次洪洪量和次洪沙量基本呈现逐年代减少的趋势,沙量减少幅度远大于洪量的减幅;涨洪历时比较短,峰型普遍偏尖瘦;洪峰流量大的洪水的基流量占洪量的百分比明显低于洪峰流量小的洪水对应的比值。     

中国不同气候带盐风化作用的地貌特征

盐风化作用是地球表面普遍存在的一种物理风化作用,由于盐类的周期性结晶作用而造成地表岩石和建筑材料的破坏,形成诸如风化穴或蜂窝石构造等地貌景观。盐风化作用也是差异风化的主要表现形式之一。然而,到目前为止盐风化作用在中国地学界仍然被严重忽视,以至于盐风化作用造成的地貌景观常常被地学研究者和科普人士误读为海浪冲蚀、流水侵蚀、风蚀作用等。经过近十年的野外观察与探讨,笔者等对盐风化的形成机理和表现形式有了深入的理解。本文以中国境内东部海岸带、华北半干旱区、西北干旱区和东南湿热气候带基岩露头为例,系统地分析了盐风化作用的机理及其在不同气候带的表现形式。盐风化的必要条件是:适当的可溶性盐类(如Na_2SO_4、NaCl等)供应、周期性的干湿交替和温度变化。盐风化作用主要在发育可渗性孔隙的砂砾岩类和富含微裂隙的花岗岩类之露头表面表现明显,可以形成特征显著的盐风化穴。盐风化作用形成的地貌景观在东部海岸带和西北干旱区表现尤为明显,常常形成蜂窝石构造和大型风化穴,与风蚀作用的痕迹明显有别;而在华北半干旱区和南方湿热气候带虽然受到降雨等其他因素的影响而常常遭受改造、叠加甚或清除,但在某些露头区仍然保留有重要的识别标志,形成大型风化穴以及小型蜂窝石构造。笔者等强调:地表各种地貌景观形成过程中都有盐风化作用的贡献,而建筑物和景观保护也必须考虑到盐风化作用的影响。建议地学同仁重视盐风化作用的普遍性和重要性,在相关教材中补充更新盐风化的概念,并以科普的方式通过多种媒体纠正过去的错误认识。     

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。     

晚更新世江苏海岸带沉积分布模拟研究

中国边缘海大陆架在晚更新世时期曾是海岸平原,在古长江、古黄河泥沙填充下形成了陆架堆积体,并在全新世发育了南黄海辐射沙脊群、废黄河三角洲和长江三角洲。根据点状的地质钻孔分析和重建,对南黄海-江苏海岸的沉积体系的分布和变化机制尚不明了。作为动力机制探讨,基于气候-海面-沉积系统,根据气候水文学、沉积学原理以及泥沙沉积面的动态高程计算,构建了气候冰川驱动-东黄海地海系统响应-河流沉积建造的数值模式,模拟了14万年、4万年和1万年不同时间尺度江苏海岸线和长江三角洲沉积的变化过程和分布,进而对冰川气候、构造沉降、沉积压实等复杂效应下的海面特征、陆源泥沙沉积和海岸线进行分析。模拟结果与地质钻孔资料揭示的层序和埋深能够进行对比。     

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。     

辽东湾北部浅海区泥沙输送及其沉积特征

根据实测资料，本文定量分析了辽东湾北部泥沙输送及其分布，并对辽河三角洲沉积区划作了初步讨论。研究表明本区泥沙以纵向搬运为特征。双台子河以西来沙和辽河西水道入海泥沙是区域东部拦门沙体和浅滩发育的主导因素。汛季大潮期，泥沙自西向东运移落淤在河口及毗邻浅水域；小潮期，泥沙除向东扩散外，大部泥沙向海方搬运。调查区可划分六个现代沉积作用区，即潮坪沉积区、辽河水下三角洲细粒沉积区、河口沙洲沉积区、波浪潮流冲蚀沉积区、河口冲积沉积区以及潮汐水道沉积区。     

Transport process of radionuclides in the East China Sea

Settling particles were collected from six stations at the Okinawa Trough and the East China Sea continental margin. Activities of U, Th, Pu isotopes and ^210Pb were determined for the particles to elucidate their transport processes. Surface sediment samples were also analyzed for their isotopes. There was a tendency for ^210Pb activities to increase almost linearly with depth from 72 m on the continental shelf edge to 1019 m in the Okinawa Trough. Increasing ^210Pb activities in settling particles with depth on the continental margin may be attributable to enhanced ^210Pb scavenging by particles and removal near the front. There also was a clear tendency for total mass fluxes and the radionuclide fluxes to increase with depth, with an especially large increase near the bottom. The ratio of the observed ^210Pb flux to the ^210Pb deficiency flux in the near-bottom traps ranged between 8.9 and 46. These high values show a strong ^210Pb excess which would be attributable to large advective import to the near-bottom and resuspended particles that have settled through the water column but have not been incorporated into the sediments. High variability of radionuclide fluxes occurred in very short time periods. Activities of ^238U, ^232Th, ^230Th, ^228Th, ^210Pb and ^239Pu＋^240Pu in settling particles were significantly higher than those in the underlying surface sediments.