海洋盐度场对细粒沉积物临界剪应力影响

黄河口海域盐度变化受黄河入海径流量、气候及海洋动力条件的影响,河口沉积物的沉降、固结及侵蚀等动力学行为与黄河口海域盐度变化有密切关系。为研究不同盐度环境对河口沉积物抗侵蚀性变化的影响,在现代黄河三角洲刁口河路潮滩上进行原位试验,模拟不同盐度的沉积环境,使用黏结力仪(CSM)对细粒沉积物进行抗侵蚀性测试。结果表明细粒沉积物的临界剪应力为0.728~1.581 Pa,且随着沉积环境盐度增加,细粒沉积物的临界剪应力呈线性增加。当沉积环境盐度增加1时,其临界剪应力增加约0.02 Pa。     

盐度影响沉积物抗侵蚀性的环形水槽试验研究

黄河口海域盐度变化受入海径流量、海洋动力条件及气候等影响,时空变化显著。河口区盐度场的变化不仅会影响营养盐、污染物的运输,还会改变入海泥沙的沉降及固结特性,进一步影响沉积物的抗侵蚀性。为研究不同盐度环境对沉积物抗侵蚀性的影响,选用黄河三角洲沉积物进行室内循环水槽试验,模拟不同盐度条件下沉积物发生侵蚀再悬浮的过程。研究得出在本研究区盐度0～36‰范围内,黄河口细颗粒沉积物临界切应力值存在明显差异,变化范围为0.055 6～0.080 6 Pa。固结程度相同,沉积物临界切应力随盐度的增加呈对数增长特征,在盐度小于9‰的条件下,黄河口细颗粒沉积物抗侵蚀性受盐度环境变化的影响尤为明显;固结程度不同,随着固结时间的推移,盐度环境的增加对沉积物临界切应力的促进作用减小。     

盐度对镭同位素在海南红树林沉积物解吸行为的影响

天然放射性镭同位素在沉积物上的解吸行为是影响其在陆-海交换过程中的关键所在。采用沉积物室内解吸实验和现场采集间隙水测量224Ra含量两种方法,对水体盐度梯度控制镭在海南八门湾红树林沉积物的解吸行为进行了讨论。结果表明:沉积物上可交换态224Ra的最大量为0.44dpm/g,解吸比为35%。利用间隙水的224Ra含量确定镭的分配比Kd与水体盐度S呈反比例函数:Kd=8.4×102/S,与室内解吸实验的结果相比更能代表镭在沉积物上的真实解吸行为。在深度25—40cm内,湿地沉积物的224Ra处于与其母体228Th的平衡状态,但223Ra很可能处于相对其母体227Th亏损状态。     

海底沉积物工程力学性质原位测量方法北大核心CSCD

随着海洋设施的开发和海底沉积物的调查,了解海底土体的工程力学性质成为必不可少的研究内容。海底沉积物工程力学性质原位测量方法,具有测试快捷,测量精度高,测试结果更加接近真实环境的特点,其应用前景日益广阔。系统介绍了海底沉积物的工程力学性质指标,原位测试的特点,分析了国际上目前主要测量方法的进展情况,包括海底静力触探、海底动力贯入仪、消耗式海底贯入仪、全流动贯入仪、扁铲侧胀等,希望能对我国海底沉积物工程力学性质原位测量技术的发展提供参考。     

海底边界层沉积物再悬浮的研究进展北大核心CSCD

海床沉积物受海洋水体的影响形成海底边界层(Bottom Boundary Layers,BBLs)。上部海水与下部沉积物在BBLs发生着复杂的相互作用,直接影响海底沉积物侵蚀、再悬浮与堆积过程。与此同时,沉积物颗粒可能携带的污染物解析释放,BBLs研究的科学意义与工程应用价值日益突显。海底边界层的范围已经远远超出了传统的流体力学中边界层的范围,而是海床界面上下一定范围内,水流与海床相互作用的区域。在波浪作用下BBLs沉积物以海床剪切破坏、海床液化破坏及震荡体破坏三种破坏模式发生侵蚀再悬浮。此外,海流、风暴潮、人类活动以及海底生物的扰动作用等对沉积物再悬浮起着不可忽视的作用。BBLs沉积物再悬浮原位观测是研究BBLs沉积物再悬浮最基础也是最重要的手段之一,常用的原位测试手段有水体采样、OBS、激光粒度仪、ADCP/ADV以及电法测量。海底悬沙和底沙的交换程度直接影响底层悬沙浓度的变化,沉积物再悬浮的定量分析成为海洋沉积过程研究的主要内容之一。系统地总结前人的研究成果,重点围绕海底边界层理论、海底沉积物再悬浮的影响因素、沉积物再悬浮的原位观测以及海底沉积物再悬浮的定量分析等几个问题进行综合评述。     

深海沉积物抗剪强度影响因素及其变化规律

深海沉积物土工力学特性是研发深海海底作业装备的依据.利用现有的深海土工力学原位测量数据和取样分析的成果,采用回归分析方法,得到了沉积物物化组成等参数与抗剪强度的相关关系.研究表明:深海沉积物以粉质土、有机黏土为主,具有高含水率、大孔隙比、低密度等特征;随着埋藏深度的增加,深海沉积物的含水率和孔隙比逐渐减少,湿密度与抗剪...     

黄河口埕岛海域悬浮沉积物沉降规律原位观测北大核心CSCD

运用时间序列沉积物捕获器,原位捕获了黄河口埕岛海域某观测点的沉降沉积物,并结合同步的波浪、海流、水深等水动力参数观测以及后续土样粒径分析等研究手段,计算了沉降通量,推断了沉降沉积物的来源,并结合理论计算探讨了悬浮沉积物沉降过程的影响因素以及沉降量在再悬浮量中所占的比例。研究结果表明:黄河口埕岛海域的悬浮沉积物沉降通量约为120~280g·m^(-2)·d^(-1),与该海域的再悬浮通量有着很好的正相关关系,推测很可能主要来源于海底沉积物的再悬浮;在该海域,即使过剩剪切力持续大于0,悬浮沉积物仍然会发生沉降,并且可以大于过剩剪切力小于0时的沉降量,推测与该地区粉质土海床的液化特性有关;再悬浮沉积物大约有5%发生原位沉降,绝大部分沉积物保持悬浮或者被输运至异地,这与该地区海底遭受强烈侵蚀的现象相一致。     

长江口深水航道工程不同阶段对洪季盐度场影响分析

基于FVCOM模型建立三维数值模型,对长江口深水航道整治工程的水动力和盐度进行三维数值模拟。在采用盐度实测数据对建立的数学模型进行验证的基础上,采用相同的洪季潮位边界及洪季河流边界,对比不同工期,长江口海域洪季盐度场分布情况,特别是南北槽的盐淡水交汇区域的变化情况。进一步分析深水航道沿程盐度垂向分布变化,说明不同工期盐水楔差异及变化规律。     

MJO 对南海夏季降水的调制及其对海洋表层盐度的影响

基于向外长波辐射、降水、大气再分析资料和 HYCOM(HYbridCoordinateOcean Model)盐度等资料,研究了 MJO(Madden-JulianOscillation,热带大气季节内振荡)对南海夏季降水的调制,并初步探讨了其对海洋表层盐度的影响。结果显示:MJO 对南海夏季降水有显著的调制作用,导致南海降水具有强的季节内变化,其最显著周期为45d。降水季节内信号在泰国湾北部、吕宋岛以西和台湾岛西南等迎风坡区域较强,而在越南外海的安南山脉背风区域较弱,且降水信号会随着 MJO 信号向东北方向移动。MJO 对流抑制(活跃)中心所在区域,低层大气辐聚减弱(增强),中层大气对流减弱(增强),导致降水减少(增加);此外,MJO 对流抑制(活跃)中心伴随的反气旋式(气旋式)环流会改变风场,风场减弱(增强)使得迎风区域的降水减少(增加)。MJO 引起的降水异常进一步影 响南海盐度,南海表层盐度也有明显的季节内变化特征,其显著周期和降水基本一致,为47d,且盐度异常信号也随降水异常向东北移动。本研究结果有助于进一步了解南海降水和表层盐度的季节内变化特征。     

渤海东部与黄海北部表层沉积物的粒度特征及其沉积环境北大核心CSCD

渤海东部和黄海北部表层沉积物粒度组成分析揭示,沉积物主要由砂、粉砂、粉砂质砂和砂质粉砂组成,部分海域出现含砾沉积物。总体分布表现为南细北粗、东西分带的特点,形成以平行岸线的条带状分布格局为主体的南北不同的镶嵌形态,由岸及海、由北向南呈现由粗到细的分布特征。沉积物分布主要受物质来源、地形以及海洋环流控制,根据沉积物成因划分出老铁山水道-辽东-渤中浅滩砂质沉积区、山东半岛沿岸流泥质沉积区、北黄海中部泥质沉积、南黄海中部泥质沉积区、西朝鲜湾潮流沙脊沉积区、渤海中部泥质沉积区,并讨论了不同沉积区的沉积环境。     

海水盐度对沉降泥沙固结过程影响研究

黄河每年输送上亿吨泥沙入海,其中80%以上沉积在河口附近水下三角洲。受黄河入海径流量、气候及海洋动力条件影响,黄河口海域海水盐度变化显著。目前,不同盐度海水环境下入海泥沙沉降形成的海床土,固结过程有何差异尚不清楚。本文在黄河水下三角洲潮坪配制不同盐度的流态沉积物,模拟不同沉积环境下新沉积土的固结过程,利用轻型贯入测试、十字板剪切测试等现场原位试验,实时观测沉积环境盐度对沉降泥沙固结过程的影响。研究发现:随着海水盐度增加,沉积物固结强度增大,沉积环境盐度每增高1‰,沉积物固结后强度可增加0.15倍;海水盐度对沉积物固结速率的影响,在初始阶段表现不明显,在沉积物固结后期,盐度每增高1‰,固结速率可增长1.23倍;海水盐度的增高,还加剧了沉积物固结强度的空间非均匀性。本研究的发现,促进了对河口区海底工程环境的认识。     

淤泥质潮滩表层沉积物稳定性时空变化的探讨──以长江口南边滩东海农场潮滩为例

潮滩表层沉积物稳定与否直接影响潮滩的稳定性.根据有效应力理论(Effective Stress Theory),本文选择沉积物抗剪强度作为其稳定性指标进行研究,并对沉积物其他特性(如含水量、湿容重)进行了同步测定.针对与潮间带滩面的有规律出露和浸没有关的表层沉积物稳定性时空变化,文中提出了包括外动力(波、流)作用与内在稳定性(抗冲刷能力)两方面的潮滩表层沉积物稳定性概念模式,从微观上合理地解释了潮滩发育过程.     

南海北部深海浅层沉积物中甲烷生物地球化学过程数值模拟研究北大核心CSCD

富甲烷浅层海相沉积物中的生物地球化学过程已引起了国内外学者的广泛关注。研究采用数值模拟的方法对"海洋四号区"浅层沉积物中甲烷生物地球化学过程进行定量研究。依据研究区域实际地质资料,使用Mathematica建立起一维反应运移稳态模型。模拟结果认为研究区深层沉积物内赋存有甲烷源,释放的甲烷气以气泡的形式运移至沉积物表层,并造成气泡淋滤现象。气泡淋滤使孔隙水中SO_4^(2-)等溶质浓度在海底以下0~2.8m的范围内保持不变。甲烷气泡在浓度梯度作用下向孔隙水中溶解,溶解通量为160mmol·m^(-2)·a^(-1),溶解甲烷在微生物作用下被SO_4^(2-)氧化,氧化速率为140mmol·m^(-2)·a^(-1)。甲烷通量与氧化速率均远小于水合物脊等甲烷渗漏活跃地区,SMTZ埋藏也相对较深,故推测甲烷源埋藏较深或规模较小,也有可能是良好的圈闭条件阻止了甲烷逸出。作为AOM过程的重要自生矿物,本地区碳酸盐和硫化物矿物沉淀速率都比较低(分别为35mmol·m^(-2)·a^(-1)和70mmol·m^(-2)·a^(-1)),且碳酸盐的沉淀受到了硫化物矿物的影响。     

黄河三角洲表层土壤重金属元素的空间分布及其影响因素北大核心CSCD

主要针对黄河三角洲表层土壤及沉积物的重金属分布调查,2006—2008年间采集表层土壤样品219个(其中浅海湿地25个),运用先进的现代分析测试手段进行测试,得到黄河三角洲表层土壤中重金属元素的富集程度为:Cr>Pb>Zn>As>Cu>Cd>Hg,浅海湿地中近海表层沉积物中重金属元素的富集程度较低,并根据研究区重金属的分布,将三角洲划为三个区域,北部油气开采影响区,中部黄河河流影响区,南部农业活动和生活污水排放联合影响区,黄河三角洲表层土壤中虽然具有较高的有机质,但是其对上三角洲平原表层土壤中重金属元素仅具有中等以下的富集作用,而对浅海湿地近海沉积物中的重金属具有中等以上的富集作用。     

盐度变化对虹鳟和硬头鳟抗氧化酶活性的影响

本文研究了不同盐度驯化方式下虹鳟(Oncorhynchus mykiss,(99.44±0.26)g(简写为99 g))和两种规格硬头鳟(Oncorhynchus mykiss,(99.01±0.61)g(简写为99 g)和(394.50±1.16)g(简写为395 g))的血清抗氧化酶活性变化.实验设置4种盐度驯化方...     

氟苯尼考对海洋沉积物中胞外酶活性的影响

通过室内模拟实验研究了氟苯尼考对海洋沉积物中纤维素酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性的影响。结果表明,在整个培养期间,低浓度(10mg/kg)的氟苯尼考对纤维素酶和过氧化氢酶活性没有明显影响,而较高浓度(100mg/kg和500mg/kg)则对过氧化氢酶活性具有明显的抑制作用,且随着氟苯尼考浓度的增加抑制作用加大。氟苯尼考在初始阶段对沉积物中多酚氧化酶的活性有显著的抑制作用;随着培养时间的延长,低浓度(10mg/kg)的氟苯尼考对酶活性的影响变得不明显,而较高浓度(100mg/kg和500mg/kg)的氟苯尼考在整个培养期间对多酚氧化酶的活性都具有显著的抑制作用。     

温度和盐度对两种海洋桡足类动物摄食和代谢的影响

本研究在实验室模拟生态条件下,以两种常见的海洋桡足类动物为受试生物,着重研究了温度和盐度变化对火腿许水蚤(Schmackeria poplesia)和拟长腹剑水蚤(Oithona similis)的滤水率、摄食率、耗氧率和排氨率的影响,统筹分析了两种海洋桡足类响应温度和盐度变化的摄食与代谢策略,以期为两种海洋桡足类的室内培养提供理论支持和技术指导。结果发现:(1)在5—30°C的温度范围内两种桡足类动物的摄食与代谢均呈现随温度升高而先升高后降低的变化趋势,其中火腿许水蚤的摄食率、滤水率、耗氧率和排氨率的最大值均出现在15°C,而拟长腹剑水蚤则在25°C到达峰值,说明拟长腹剑水蚤对温度具有较高的耐受性。(2)当暴露于不同盐度(15—35)时,火腿许水蚤可在低盐度(<25)条件下保持较高的摄食能力,且当盐度为25时其摄食率、滤水率达到峰值,之后便显著下降;拟长腹剑水蚤则在盐度为30时开始下降。前者的代谢能力在盐度为25时开始下降,后者在高盐度(35)时代谢能力依然有回升的趋势,说明拟长腹剑水蚤对盐度的耐受性更强。而火腿许水蚤及拟长腹剑水蚤对低盐度(20—25)有一定的偏好,二者通过强...     

表面活性剂对辛基酚在海洋沉积物上吸附行为的影响

本文系统地研究人工海水(ASW)中,3种不同类型表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵,CTAB,阳离子表面活性剂;十二烷基苯磺酸钠,SDBS,阴离子表面活性剂;吐温20,Tween20,非离子表面活性剂)存在时辛基酚(OP)在海洋沉积物上的吸附行为.结果表明海洋沉积物中的有机质含量与海洋沉积物吸附OP的能力有着显著的正相关性.在表面活性剂浓度为0～10 mg· L-1时,3种表面活性剂对OP在海洋沉积物上的吸附都有促进作用,其促进作用由强到弱顺序依次为:CTAB＞T ween20＞ SDBS.在表面活性剂浓度从0增加到120 mg·L-1,相同浓度的OP(4mg·L -1)在海洋沉积物上的吸附行为变化中,CTAB使OP的吸附量增加较快,当CTAB浓度大于40 mg·L-1时溶液中未吸附的OP浓度低于检测限;SDBS使OP在海洋沉积物上的吸附量先快速增加、后趋于平稳;Tween20使OP在海洋沉积物上的吸附量先增加后减小,吸附量达到最大值时Tween20的浓度与其临界角束浓度浓度(CMC)相接近.     

生物硅对南海南部表层沉积物粒度分析结果的影响北大核心CSCD

通过采用两种不同的粒度预处理方案,对南海南部表层沉积物进行了粒度分析,探讨了生物硅对南海南部表层沉积物粒度结果的影响。结果表明,生物硅无论是对粒度组分、粒度参数,还是对沉积物类型都有显著的影响。同时,结合显微镜镜下涂片鉴定的硅质生物碎屑含量,认为要获取有效的南沙陆坡区的陆源沉积物的粒度分布特征需去除掉生物硅。通过对比发现南海南部表层沉积物生物硅的主要粒级分布范围为8~90μm。     

酸化过程对海洋沉积物中有机碳同位素分析的影响

海洋沉积物中有机碳同位素(δ13C)可以示踪海洋生态系统中有机质来源,对环境研究具有重要意义。分析沉积物中有机物的δ13C,需要对样品进行酸化,以去除无机碳的影响。由于不同来源的沉积物中无机碳的含量和组份存在差异,需要针对样品性质,优化酸化处理过程。本研究分别选取了无机碳含量不同的温带与热带河口、海湾沉积物样品,比较了3种不同酸化过程对有机物δ13C分析的影响。研究结果表明:方法1(酸洗法)中6%H_2SO_3和1mol/L H_3PO_4对无机碳含量较高的热带河口、海湾样品去除效率较低,而2mol/L HCl去除无机碳酸盐的效果较理想。方法2(酸蒸法)并不适用于无机碳含量较高的热带河口、海湾样品;而对于无机碳含量相对较低的温带河口、海湾样品,9h酸蒸较为适宜。方法3(非原位酸洗)的结果较方法1和方法2偏正,表明其对含13C丰富的有机组分破坏较小,且方法3中残留的酸对δ13C的分析没有影响。因此,方法3是去除海洋沉积物中无机碳较理想的方法。