东海沉积物中重金属环境背景值的估算及异常站位的判别

在海洋沉积物污染监测中,首要的问题是确定给定海区的正常环境背景值范围,这是估价污染状况的基础。这个问题受到许多研究者的重视,但迄今尚未得到彻底解决,因而给评价工作造成困难。本工作在1979年东海污染调查的基础上,通过消除各种影响环境背景值的因素,确定东海沉积物中各重金属含量的环境背景值,进而判别异常站位的存在。一、东海沉积物中重金属环境背景值的估算(一) 影响沉积物中重金属背景值的因素影响沉积物中重金属背景值的因素较多,情况较为复杂,归结起来有四个方面: (1) 海区差别不同海区沉积物中重金属的天然积累水平往往由于水文条件、地质状况和沉积环境等条件的不同而显著差别。例如,地区性的矿物来源可能导致某些     

某滨海核电厂低放射性废水的海洋环境影响预评价

以某滨海核电厂为例,分析确定58 Co、60Co、90Sr、134 Cs、137 Cs和110m Ag等放射性核素为该核电厂低放射性废水中的主要海洋环境影响评价因子.根据国际原子能机构推荐的评估模式预测了上述放射性核素排海后对电厂排放口海域环境(海水水质和沉积物质量)的影响,预测结果表明该核电厂低放射性废水正常排放后,排放口附近海域海水中的58 Co、60Co、134Cs、1 10m Ag比活度低于放射性核素比活度背景值检测限2～3个数量级;90Sr低于背景值4个数量级;137Cs略高于背景值,对周围海水环境未造成放射性污染.但58 Co、60Co、134Cs、137Cs、110m Ag在排放口近岸海域沉积物中的沉积量分别比背景值检测限高2～5个数量级,其中60Co和110m Ag沉积量最大;90Sr沉积量低于放射性背景值2个数量级.最后提出可以从生物辐射评价和核素的迁移转化规律、联合效应(综合考虑温排水、低放射性废水和余氯)和选取合适的指示生物3个方面进行跟进研究的建议,以便更完善和全面地评价核电厂低放射性废水对排放口附近海域环境的影响.     

地下水环境背景值及其确定方法

本文讨论了地下水环境背景值的概念和特征，指出环境背景值具有区域差异性和时间差异性，它是一个随时间渐变的范围值，属于某个区域（环境单元）而不是一个点．总结了已有的环境背景值确定方法及其优缺点，并提出在污染区可采用历时曲线法．为使背景值更可靠，多神方法的相互检验是必要的．     

等离子体发射光谱法中微量雾化器的应用

应用电感耦合等离子体发射光谱法测定环境或生物样品如悬浮颗粒物、浮游植物和沉积物提取物中金属元素时常面临试样较少的问题。在等离子体发射光谱仪上使用微量雾化器,利用金属元素标准溶液对仪器工作条件如雾化器压力、射频功率、输出泵速、辅助气流量进行了实验,获得最优工作条件为:雾化器压力0.2MPa,射频功率1 150W,输出泵速25r/min,辅助气流量0.5L·min-1。在该工作条件下,与常量雾化器的信号强度、背景值、方法检出限进行比较,信号强度略有降低,背景值明显降低,检出限与常量雾化器相当。应用微量雾化器对海洋沉积物提取样、浮游植物消解样、悬浮颗粒物消解样中的Al、Fe、Mg、Mn、Ti、Ba、Sr、Co、Cu、Ni进行了测定,结果与常量雾化器所测值进行了对比,发现无明显差异,且其背景值降低,减小了元素测定的背景干扰。样品消耗量仅为常量雾化器的1/3或更少,分析效率得以提高,是解决少量环境样品测试的有效方法。     

南海表层沉积物中主要污染物的环境背景值

纯粹意义上的环境背景值是指在未受污染的自然状态下环境要素的正常含量,又称环境污染本底值.在全球海洋环境中,由于人类活动的影响,很难找到不受污染影响的海域,特别是毗邻陆地的沿岸和近海海域.在这些海域中,许多化学成分的实测含量往往是天然本底值与人为影响的叠加,显然在缺乏环境背景值资料的情况下是难以正确评价海区的污染状况的.因此,确定环境背景值是海洋环境保护的基础研究工作之一.     

粤东柘林湾沉积物重金属背景值初步研究

海洋区域环境背景值是多种环境因素的共同作用的结果,往往具有很强的地域性特点.在评价区域元素的累积、人为污染强度时,使用全球页岩或其他大范围的元素地球化学背景作为衡量依据,会使得判断结果出现较大的偏差.位于广东省东部的柘林湾是一个具有典型热带与亚热带特色和鲜明地质特点的小型河口湾,也是粤东地区最大规模的增养殖区.2003年9月、12月在柘林湾进行了两个航次的沉积物背景值调查,对取得的3个沉积物柱状样分层并测定了各层沉积物的重金属含量,在分析重金属垂直分布特征的基础上,结合已知的沉积速率,确定了柱状样下部未受人类活动影响的背景段,并根据数据的分布类型确定重金属的环境背景值.结果表明,柘林湾重金属元素Cd、 Cr、 Cu、 Ni、 Pb、 Zn的背景值分别为0.150mg·kg-1、28.6mg·kg-1、15.8mg·kg-1、14.8mg·kg-1、32.2mg·kg-1,57.8mg·kg-1.与其他区域比较,柘林湾Pb的背景值最高,而Cd、 Cr、 Cu、 Ni、 Zn的背景值与其邻近的粤东外海和南海北部陆坡区及广东沿海的相近,但与南海陆坡和南海海盆的相比则明显偏低.     

渤海底质重金属环境背景值初步研究

本文讨论了渤海及毗邻河口区25柱岩心样细颗粒中(<0.063mm)重金属含量分布,并采用统计学方法对渤海沉积物细颗粒中重金属的分布类型进行了态性检验,借助210Pb测年法获得渤海现代沉积速率、重金属沉积通量及各站百年前沉积层中Cu、Pb、Zn、Cd含量.重金属环境背景值采用深水区未受人类活动影响的岩心样作为背景段,按重金属分布类型确定环境背景值.结果显示Cu背景为26.26×10-6～17.94×10-6;Pb为17.31×10-6～10.61×10-6;Zn为75.00×10-6～55.30×10-6;Cd为0.136×10-6～0.040×10-6,与百年前沉积层中重金属含量基本吻合.研究表明,渤海底质沿岸重金属排污始于30～40年代;而渤海湾沿岸污染始于1933年,锦州湾为1938年,辽河口排污起于1940年前后.从环境背景值分布趋势看,渤海底质重金属污染仅限于锦州湾、海河口及辽河口附近海域,其中锦州湾污染指数最高(B27站),Cu、Pb、Zn、Cd依次为160.58、180.83、90.0、749.74;次为海河口(B851站),Cu、Pb、Zn、和Cd分别为1.16、1.56、1.08、1.54;辽河口(B386站)Cu, Pb, Zn, Cd各为1.08,1.02、1.09. 2.28.     

盐城滨海滩涂表层沉积物重金属生态风险评价

使用Arc GIs软件对江苏盐城国家级珍禽自然保护区内核心区外围滩涂表层沉积物中的镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)及镍(Ni)6种重金属含量及其分布特征进行空间插值分析,并采用环境风险指数法(HPERI)和Hakanson潜在生态危害指数法(ERI)进行重金属生态风险评价,旨在为滨海湿地生态系统健康和环境保护提供科学依据,为滨海保护区的开发利用提出合理化建议。研究结果发现,Cr、Ni、Pb的含量均高于背景值;Cu、Zn、Cd、Pb 4种重金属含量均低于国家I类标准,属I类沉积物;Cr为Ⅱ类沉积;环境风险指数法表明该区域Cr对环境污染的影响最大,综合环境风险由东南至西北呈现先增大、后减小、再增大的趋势;Hakanson潜在生态危害指数法结果表明Cd的潜在生态危害最大,综合潜在生态风险与环境风险指数的变化规律大致一致,以新洋港入海口和渔业活动最密集处为最高。六种重金属的综合潜在生态危害指数RI值均在40以下,远小于150,总体也属非常轻微程度的生态危害。     

珠江广州至虎门段水中Ba,Be,Cr存在形态的初步研究

珠江是我国第三大河,每年入海的迳流量为3.412×10~(11)m~(31)。珠江水中微量元素在水体中的含量分布、存在形态及迁移转化规律直接影响河口海域的环境化学。目前我国正在大力开发珠江口石油,海上石油开采过程中钻探泥浆(含有大量重晶石)的泄漏,井台和钻头的腐蚀及磨损必定会增加水体中重金属元素的含量,使水体受到一定程度的污染。为预测石油开发对水体环境的影响,首先必须了解水体中各元素存在的形态及各形态的背景值。     

基于环境因子的东海马鲛鱼(Scomberomorus Niphonius)资源量评估

东海马鲛鱼(Scomberomorus Niphonius)的种群动态易受海洋环境条件的影响,在其资源评估和管理中需要考虑海洋环境条件的作用。假设马鲛鱼产卵场最适海表温度10～19℃(Suitable SST,Tsui)范围会影响种群环境容纳量(K),因此分别使用产卵季3月最适表温范围比值(Tsui-Mar)、4月最适表温范围比值(Tsui-Apr)和3、4月份最适表温范围比值的平均值(Tsui-Ave)作为剩余产量模型的环境因子,构建三种基于环境因子的剩余产量模型(environmentally dependent surplus production,EDSP),分别为Tsui-MarEDSP、Tsui-Apr-EDSP和Tsui-Ave-EDSP,利用贝叶斯估计模型参数,结果显示Tsui-Mar、Tsui-Apr、Tsui-Ave三个基于环境因子的EDSP模型偏差信息标准(deviance information criterion,DIC)值小于传统的剩余产量模型的DIC值,其中Tsui-Ave-EDSP模型DIC值最小,精度最高,估计的最大可持续产量(maximum sustainable yield,MSY)的范围为8.125×106～8.371×106 t,资源量(biomass)范围是1.429×106～1.455×106 t,从1994年到2015年,马鲛鱼的捕捞死亡率远低于目标死亡率(Ftar)和MSY水平捕捞死亡率(FMSY),种群资源量高于MSY水平资源量(BMSY)。东海马鲛鱼没有被过度捕捞或未发生过度捕捞,基于EDSP模型中的管理参考点更为保守,建议日后东海马鲛鱼的种群评估和管理应考虑产卵场环境条件。     

热液和冷泉10种无脊椎动物基因组大小测定及比较

基因组大小(或称C值)作为生物单倍体细胞中全套染色体的DNA总量,在一定程度上是恒定的,因而C值可以作为生物物种的一个特定参数。深海热液和冷泉为更好地理解C值与不同环境之间的关系提供了一个特征性的模型。本文采用流式细胞术,测定了来自热液和冷泉环境中的10种深海无脊椎动物的C值,其分布范围从0.87 pg到12.28 pg,其中,相比于软体动物和多毛类,甲壳生物基因组大小及变异均较大。对比热液和冷泉两个群落中共有种(深海偏顶蛤Bathymodiolus platifrons、柯氏潜铠虾Shinkaia crosnieri以及长角阿尔文虾Alvinocaris longirostris)的基因组大小,发现C值差异并不显著。同时,综合已有的数据,对深海化能极端环境与其他环境条件下的物种C值进行对比分析,结果显示深海化能极端环境下生物的基因组大小并没有发现明确的变化趋势。     

莱州湾、渤海湾及渤海中央盆地沉积物岩芯地球化学的初步研究

本文对莱州湾、渤海湾、渤海中央盆地的海洋底质沉积环境进行了研宄,通过对17柱沉积物岩芯样品中Fe,Al,Mn,Ti的测定和分析,论述了四元素在底质表层沉积物中及在岩芯沉积物中的含量和分布规律,用数理统计的方法分析了渤海中央盆地Fe,Al,Mn,Ti的丰度值,为渤海环境背景值及环境背景历史的研究提供了重要参数。     

环境科学中的本底与背景(二)

过去已讨论了本底和背景的可区别性,这里接着讨论在本底和背景调查中,如何选择布点采样方法,如何选择化验分析方法,如何进行数据处理等问题。 一、本底和背景的时空描述 所谓本底,是指环境受人类活动影响前的固有状态;此时的物质固有存在量(或化学组     

南极罗斯海氧化还原敏感元素沉积地球化学特征及其古海洋意义

大洋深部氧化还原环境与深部水体流通状况以及表层水体生产力密切相关。表层生产力与深部流通性变化影响着有机碳-呼吸CO_2的转化及其在海洋-大气中的转移,最终与大气CO_2分压(pCO_2)变化密切相关。故探明大洋深部氧化还原环境的变化对于解决大气pCO_2冰期旋回机制具有重要意义。本次研究以中国第31和32次南极科考获得的南极罗斯海柱状岩心ANT31-R23及表层样为研究材料。通过元素钙、钛,以及氧化还原敏感元素(RSE)锰、钼、镍、钴、镉的测试分析,以表层样中RSE与Ti的比值作为判断ANT31-R23孔中相应RSE富集程度的背景值。结果显示,Mn在沉积期均表现出富集,表明罗斯海深部在该孔沉积期为氧化环境。根据Mn在不同层位出现的富集峰识别出4次强氧化脉冲事件,可能由南大洋底层水流通性增强和/或生产力降低导致。4次氧化脉冲事件层位中Mo、Ni、Co的明显富集,是由于锰(氢)氧化物对其捕获或吸附所致。此外,推测分析认为罗斯海对冰期大气pCO_2降低似乎没有明显贡献,但很可能对冰消期大气pCO_2迅速升高起重要作用。然而这些有关南极罗斯海深部氧化还原环境与大气pCO_2变化之间关联的推测,有待后续该孔精确年代模式的构建,方可进一步验证。     

西北太平洋累积气旋能量的年代际变化

利用1949—2011年CMA-STI热带气旋最佳路径数据集,分析了西北太平洋累积气旋能量(ACE)的年代际变化特征。结果表明,西北太平洋热带气旋(ACE)的年代际变化主要分为1957—1967高值期、1976—1986过渡期和1998—2008低值期。其中强热带风暴(STS)、台风(TY)和超强台风(SuperTY),特别超强台风是决定成分。副热带高压偏弱,垂直风切变偏小,低纬度低空正涡度异常偏东以及低纬度海表面温度(SST)正异常偏东等背景场的年代际特征,有利于形成ACE的年代高值期。     

1814号台风“摩羯”引发鲁北平原一次罕见龙卷特征

利用常规观测、探空、区域气象观测站、ERA5、多普勒雷达等资料对 2018 年 8 月 14 日台风 “摩羯”在鲁北平原引发的1 个 EF2 级龙卷的环境背景和雷达回波进行分析。结果表明：(1)龙卷发生时台风“摩羯”已减弱为温带气旋并停止编号。(2)低层辐合、高层辐散,上下重叠度较好的急流轴,低空强的垂直风切变和风暴相对螺旋度等,构成龙卷风暴发生的有利环境条件。(3)龙卷母风暴属于小型超级单体风暴,低层反射率因子具有钩状回波形态;在速度剖面上具有龙卷涡旋轴线和小尺度风场辐合特征,对应谱宽剖面上有谱宽大值区。(4)降低雷达系统中气旋探测算法和龙卷涡旋探测算法部分适配参数阈值后,系统提前60 min 给出中气旋特征,提前7 min 给出龙卷涡旋特征(tornado vortex signature,TVS);中气旋顶高、最大切变高度快速上升和下降的过程对应小尺度涡旋的增强和触地,最大切变值骤降对应龙卷快速释放能量。     

海洋环境中重金属在贝类体内的蓄积分析

根据2006年5—7月贝类体内重金属含量和海洋环境背景值的调查资料分别分析了海州湾、吕泗、嵊泗和舟山海产贝类重金属与环境中重金属含量之间的关系。结果表明:影响贝类体内重金属Hg,Cd和Pb含量的主要因素是水体中的重金属含量而不是沉积物中的重金属含量;重金属在贝类体内的富集程度由高至低依次为Cd>Hg>Pb;不同贝类对重金属富集效果比较,紫贻贝(Mytiluse dulis)对重金属富集效果最为明显,红螺(Rapana bezoar)对重金属富集效果较其它物种较轻。     

长江水下三角洲邻近海域~(210)Pb分布特征及沉积动力学指示意义

为了研究长江水下三角洲及邻近海域沉积动力环境对长江入海输沙量减少的响应,进行了野外采样以及论文数据收集工作,利用~(210)Pb放射性同位素的测量和分析,分别比较表层和柱状沉积物的~(210)Pb活度在2003年前后的变化。结果显示,在2003年后,表层沉积物~(210)Pb活度分布特征由原来的明显梯度变化变为均一分布,同时活度值普遍降低;而柱状沉积物的~(210)Pb垂向分布曲线也由原来的稳定沉积曲线变为混合强烈的均匀分布。这说明了,在长江入海输沙量减小的背景下,研究区内的沉积动力环境随之发生改变,河口过程主导的沉积作用在不断减弱,而陆架过程主导的混合作用却在不断加强。     

基本气流对台风移动的影响及其产生的偏差分析

一、引 言 在实际天气图上,台风及其周围的气压场或流场,是由台风本身的气压场或环流加上环境的气压场或基本气流所组成。求环境基本气流的方法之一,就是从实际流场中消去台风的本身环流.董克勤和C.纽曼在分析大西洋飓风的引导气流时,曾提出了一个计算地转基本气流的网格点方案。本文采用了他们的计算方案。并将东西方向的格点距,由5个纬距改为5个经距(图1)在实际天气图上,用内插的方法读出a、b、c……n各点的位势高度值或气压值以后,用下列公式求出地转基本气流的东西向分量U_g和南北分量Vg。式中g为重力加速度,f是柯氏参数,H代表某一格点的高度     

台湾北部四种软珊瑚体内十八种金属累积于共肉组织与中轴骨骼的特性

分别检测采自台湾北部和平岛沿岸海域及淡水河出海口海域的侧扁软柳珊瑚(Subergorgia suberosa)、扁刺柳珊瑚(Echinogorgia complexa)、网刺柳珊瑚(Echinogorgia reticulata)和1未定种柳珊瑚4种软珊瑚样品体内18种金属元素。比较同株珊瑚中金属累积于共内组织与中轴骨骼含量的特性．研究结果显示铜(Cu)及钒(V)于4种珊瑚中累积于中轴骨骼的量高于共内组织，Zn、Fe、Mn、Ca、Cd、Ni、Pb及Se则恰相反，Al、As、Co、Cr及Sn累积部位没有规则，Ag,Au及Ba因有ND值(未检出值)无法归纳其累积倾向，但若忽略ND值，则Ag与Ba累积于共肉组织较高，Au累积于中轴骨骼较高．此研究结果显示环境中金属倾向累积于软珊瑚共肉组织或中轴骨骼可能有一定之脉络可循．