黄河三角洲河道沉积规律研究Ⅱ. 建林边滩沉积作用机理

通过对建林边滩沉积物粒度分布、粒度参数及水体流变性质的分析，阐述了黄河三角洲上河道水流属于牵引流范畴，与低含沙水流无本质上的差别，并探讨沉积物搬运和沉积的基本特征。     

重金属污染物在风景区湖泊沉积物中的分布

湖泊沉积物是湖泊自然环境的一个重要组成部分。一些比较稳定的污染物如重金属,一旦进入湖泊水体,由于重力、离子代换、表面吸附等作用,很快累积到水底沉积物中。同时,沉积物中的重金属污染物在一定条件下又会通过扩散、溶解、氧化还原、生物吸收等途径,产生水体和沉积物中重金属的平衡转化,向水体释放污染物,沉积物又成为水体的潜在污染源。因此,在一个水生生态系统中,沉积物可以看成是水环境条件的反应。了解湖泊沉积物中重金属的含量及分布类型,对考察湖泊的污染现状和历史,进而对湖泊的开发利用和治理均具有一定的意义。     

渤海湾氮、磷营养盐在水体和沉积物中的分布特征及其相互关系

近岸海域水体和沉积物是营养盐迁移转化的重要场所。2016年8月对渤海湾水体和沉积物进行采样监测,分析了渤海湾水体和沉积物中不同形态氮、磷的含量,并研究了营养盐在水体和沉积物中的分布特征及其相互关系。结果表明:渤海湾水体中的营养盐在西部近岸地区含量较高,而在离海岸线较远的开阔海域含量较低,表现出一个明显的质量浓度梯度。说明人类活动对近岸海域水体中营养盐含量的贡献较为明显。水体中营养盐主要是以无机态为主,无机氮和无机磷分别占到总氮和总磷的76.65%和76.46%。沉积物中氮、磷营养盐表现出和水体中营养盐含量类似的空间分布特征,但形态主要以有机氮为主,无机磷的含量也仅占到30.42%。这说明夏季渤海湾水体中氮、磷营养盐主要由水中有机体通过同化作用将无机态营养盐合成为有机态营养盐进入沉积物,渤海湾西北海域的富营养化过程是水体中营养盐向沉积物迁移的一个主要驱动力。     

长江口及邻近海域沉积物再悬浮对水体磷酸盐的影响的模拟研究

以长江口及邻近海域为研究区域,采用改进后的SEDEX法对沉积物中各形态磷的含量进行了分析,并通过模拟实验探讨了沉积物再悬浮对上覆水体磷酸盐浓度的影响。结果表明:碎屑磷（De-P）是沉积物磷的主要赋存形态,占总磷（TP）的50%以上;其次是可提取态有机磷（Or-P）和非活性有机磷（Re-P）;生物可利用磷（BAP）占总磷的比例约为21%,可提取态有机磷（Or-P）是生物可利用磷（BAP）的主要存在形态。沉积物再悬浮时,水体磷酸盐的浓度显著升高,说明沉积物再悬浮会引起沉积物中磷的释放;水体磷酸盐浓度升高主要源于沉积物中磷的释放,而间隙水的贡献较低。沉积物发生再悬浮时,厌氧条件相对于好氧条件,更有利于沉积物磷的释放。     

工业区排污口沉积物对海洋浮游生物生态系的影响

本文论述海洋围隔实验生态系中,厦门工业区排污口沉积物对浮游生物群体的影响,沉积物以两种污染浓度加入围隔生态系:11.2ppm和112ppm(干重),与对照组相比较,浮游植物的种类结构没有改变,但在受污染的水体中,硅藻的数量明显减少,由于沉积物在水体中起了消光作用,使浮游植物的光合作用减弱,水体中的海洋细菌、微型鞭毛藻、浮游动物等能适应水体中沉积物的增加,变化不大。     

波浪作用下沉积物中总石油烃的迁移释放规律

海底石油管线泄漏可能导致海床内部形成高浓度石油污染。在波浪作用下,海床沉积物易发生再悬浮甚至液化失稳现象,进而导致海床内部石油类污染物通过多种途径向水体再次释放并在土体内部发生迁移,造成更大范围的石油扩散。本研究以总石油烃（Total Petroleum Hydrocarbon,TPH）设为代表性污染物,将污染泥浆以椭球状埋设在沉积物内部,采用波浪水槽试验研究不同强度波浪作用下TPH向上覆水体的释放规律及在沉积物内部的迁移规律。结果表明,在沉积物静置固结阶段前期,TPH随孔隙水由沉积物向上覆水体迁移释放,固结阶段前期TPH向上覆水体的释放量高于后期。在波浪作用未引起沉积物液化阶段,波浪促进石油类污染物向水体释放的作用较弱,由于悬浮泥沙对石油类污染物的吸附作用,水体中石油类污染物的浓度略低于静置固结阶段。在波浪作用引起沉积物液化阶段,随着悬浮泥沙浓度升高,TPH向上覆水体释放量加大;TPH在沉积物内部垂向迁移及平面扩散迁移距离加大,平面迁移距离大于垂向迁移距离,垂向扩散深度与液化深度基本一致,污染土体体积占比约为土体未液化时的3倍。     

长江口滨岸潮滩沉积物中磷的存在形态和分布特征

通过对长江口滨岸潮滩表层及孔样沉积物中磷形态分析，揭示了潮滩沉积物中磷的存在形态及其分布特征。分析结果表明，潮滩沉积物中磷主要有可溶性磷（DP）、铁结合磷（Fe-P)、铝结合磷（Al-P)、钙结合磷（Ca-P)和有机磷（OP）5种，其中以钙结合磷（Ca-P)和有机磷（OP）为主。研究发现各形态磷的含量分布与水体沉积环境与沉积物粒度关系密切，并受沿岩污水排放及近岸养殖排污等人为活动的影响。     

末次冰期以来巽他陆架的演变及其对南沙群岛海区古环境的影响

通过对南沙群岛海区NS94－93柱样磁组构，矿物成分分析，结合^14C测年，分析了末次冰盛期巽他陆架出露成陆及其后巽他陆架被海水淹没后南沙群岛海区沉积环境的变化，认为巽他陆架在13.2kaB.P。时开始被海水淹没，约经历600a左右趋于稳定，在末次冰期，南沙群岛海区水体封闭，沉积物以陆源物质为主，碳酸盐含量低，13.2-10kaB.P，沉积物以陆源物质为主，碳酸盐含量逐渐增加，至10kaB.P.南沙群岛海区进入全新世，水体交换条件得到较大改善，沉积物中生源物质显著上升，陆源物质明显减少，碳酸盐含量一直维持在较高水平。     

长江河口近底层悬沙和沉积物的交换过程研究

大河河口的动力沉积过程一直是陆海相互作用研究的核心内容,其中水体泥沙的垂向交换是河口动力-沉积机制分析中的关键环节。基于2011年12月对长江河口及其邻近海湾采集的大范围、高密度的近底层悬沙、海床表层1~2cm(表层沉积物)和垂向向下约2~10cm的沉积物(次表层沉积物)同步3组303个样品,利用经验正交函数方法,对河口地区的悬沙和沉积物交换过程进行研究。结果表明:近底层水体悬沙的空间分布模式主要以粉砂粒级为主,空间分布差异性不大;表层及次表层沉积物的空间分布模式相似,但较近底层水体悬沙的分布复杂,存在明显的区域性特征,其中南汇边滩水域中部辐散区的沉积物表现为粗粉砂-细砂模式,其他区域由粉砂组分模式组成。近底层水体悬沙、表层和次表层沉积物的第一模态主要反映了粒径较细的泥沙运动,第二模态主要反映了粒径较粗的泥沙运动。在近底层水体悬沙与表层沉积物的垂向交换中,主要交换粒级为粉砂组分粒级。在表层沉积物与次表层沉积物的垂向交换中,南汇边滩中部辐散区的主要交换粒级为粗粉砂-细砂组分粒级,其他区域主要为粉砂组分粒级。     

长江下游及长江口海域中汞的分布

过去对长江口海域中汞的研究由于受测定方法所限,仅停留在汞含量较高的沉积物方面。近来随着测定水体中汞含量的方法取得了进展,因而对长江口海域汞的分布、迁移和转化规律的研究就更为迫切。基于此,我们于1983年10月调查了自长江下游(水体盐度为0.10)开始直至长江口区域(水体盐度为30.00)的水、悬浮体及沉积物中的汞含量。     

大亚湾海水、沉积物和生物体中重金属分布及其生态危害

分析了1996—1997年4个航次大亚湾西南部海域水体、沉积物与生物体中重金属的含量,分析了大亚湾海域重金属含量的变化趋势,探讨了沉积物中重金属元素之间及其与沉积物环境要素的相互关系,并且采用美国国家海洋与大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)推荐的海水和沉积物中重金属生物急性和慢性安全浓度基准,评价了该海域水体和沉积物中重金属对水生生物的生态风险。结果表明,大亚湾海域水体、沉积物和生物体中Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn、Cr(水体数据)的平均含量分别为0.058、0.041、2.25、2.4、3.2、42、2.34μg.L-1,0.162、0.042、8.0、32、24、89 mg.kg-1,0.058、0.395、2.22、0.25、3.411、6.1 mg.kg-1;重金属与硫化物、石油类和有机碳相关性较差,而与沉积物的pH呈显著负相关;水体中Cu的含量对海洋生物构成威胁,而沉积物中重金属对水生生物的影响尚轻。     

深渊生物资源取样装备技术体系研究

针对深渊生物资源研究的需求，自主研发了用于全海深深度的深渊沉积物、水体和宏生物的保压取样装置，深渊沉积物保压转移装置，深渊微生物原位过滤及保存装置和高压培养高压酶学测定装置。在深海模拟环境验证了取样装置在万米深度下的工作性能。相关装置在“探索一号”科考船的TS15、TS21-1和TS21-2大洋科考航次中，搭载“奋斗者”号载人潜器、“2号”深渊着陆器、“原位实验”号着陆器于西菲律宾盆区和马里亚纳海沟进行了海上试验，成功获取了万米深度沉积物、水体和宏生物保压样品以及微生物原位过滤滤膜；成功进行了沉积物保压样品的保压转移试验。初步形成了深渊海域生物资源取样的装备技术体系，为深渊海底生物和基因资源开发，深渊生命过程等科学研究提供技术手段。     

九龙江口厦门海区表层沉积物中重金属人为增量的测定

对沉积物的研究已得出普遍的结论:人类活动排放到天然水体中的重金属污染物,通常以相当不稳定的化学形式—非晶格相存在于表层沉积物中,由于重金属在沉积物/水界面存在着大的浓度梯度,当水环境条件发生变化时,这些弱结合态的金属会再度释放进入水体引起水体的二次污染.     

近海沉积物重金属研究及环境意义

水体中各种来源的重金属主要在近海快速沉积。一些污染海区沉积物中重金属高度聚集，有形成潜在的化学定时炸弹的可能。从岸向海，沉积物中重金属含量逐渐降低，主要受陆地排污、水动力作用及沉积物粒度的控制和影响。^210Pb、^137Cs同位素测年技术已经成为确定我国近海沉积物重金属区域环境背景值、判定环境的演变趋势的有利工具。环境近海沉积物中重金属的聚集主要与周边地区人类活动有关，其垂向变化反映了沿岸人类活动与自然环境相互作用的历史，是评价环境现状及演变趋势、识别问题区域的重要标志。     

珠江口赤潮爆发过程中水体及表层沉积物间隙水中营养盐与叶绿素的变化特征

为探讨夜光藻赤潮爆发时期,珠江口沉积物营养盐的分布与释放特征及其对水体和沉积物中叶绿素Chl-a、脱镁叶绿酸Pha-a分布的影响,于2015年1月对珠江口进行了采样分析。研究发现,在赤潮爆发期间水体中的NO3-N、NH4-N含量较高,占DIN的比例分别为59%、32.8%。表层水体中营养盐含量均高于底层,这是因为表层水体主要受陆源污染,营养物质含量较高,而在底层水体中,由于赤潮中后期浮游生物沉降到底层,消耗了底层的营养物质,使其浓度低于表层。PO4-P和Si O3-Si的分布特点与前者相似,其平均值分别为0.019 mg/L、0.74 mg/L。与此同时,沉积物间隙水中的营养物质不断向水体中释放,促进了水体中浮游植物的生长繁殖,从而为夜光藻赤潮的爆发提供丰富饵料。此外,浮游植物的生长与沉积物/水界面之间的NH4-N、Si O3-Si扩散通量呈现极显著相关关系(P0.01),此时沉积物起到了污染源的作用。沉积物中叶绿素Chl-a和脱镁叶绿酸Pha-a的含量均较高,尤其在赤潮污染严重海域含量分别高达1.16和3.2μg/g,并且Pha-a的含量与水柱总Chl-a呈现极显著相关(P0.01),这是因为赤潮期间衰老或死亡的浮游植物及夜光藻沉降到表层沉积物所致。因此,赤潮的爆发可显著提升底栖生产力水平。     

东海陆架海水和沉积物中藻类生物标志物的分布特征与比较

对东海内陆架杭州湾附近的季节性水体悬浮颗粒物和表层沉积物中的主要藻类生物标志物进行分析，如菜籽甾醇、甲藻甾醇和长链烯酮，分别对应于硅藻、甲藻和定鞭藻，分析探讨水体颗粒物和沉积物中藻类生物标志物的分布特征及控制因素。研究结果显示，东海内陆架表层沉积物中藻类生物标志物空间分布特征明显，由杭州湾近岸向海，含量随水深增加而增加；颗粒物中生物标志物含量的季节变化突出，夏季样品的含量最高。生物标志物的时空变化主要受控于藻类生产力的变化。由于营养盐丰富，高初级生产力主要分布在远离河口的冲淡水和外海海流交汇的水域；夏季由于长江冲淡水携带营养盐影响扩大，近岸浮游植物生产力最高。此外，结果还显示表层沉积物与颗粒物中优势甾醇有显著差异，颗粒物中菜籽甾醇占优势，而表层沉积物中甲藻甾醇占比更大。除了通常解释的颗粒物中有机质主要反映局部地点的瞬时性，而表层沉积物中有机质反映更广区域的多年平均性，我们认为沉积物中可能发生的菜籽甾醇后期氢化作用改造有巨大影响，导致沉积物中菜籽甾醇含量相对甲藻甾醇大量降低。本研究结果强调沉积物中生物标志物沉积历史的复杂性，理解表层沉积物中生物标志物的相对变化对于沉积记录中生物标志物的准...     

夏季珠江口沉积物中营养盐剖面分布和界面交换通量

通过对夏季珠江口区域沉积物间隙水营养盐剖面分析,调查了营养盐含量分布和特征,探讨了有机物的降解特性、营养盐的底部通量估算和作用.结果表明,珠江口沉积物间隙水中营养盐以高含量铵盐为主要的存在形式,沉积物中有机物的降解反应主要在厌氧状态下进行,底部水体铵盐的增加来源于底部沉积物有机质的降解释放,而且对水体的营养盐循环有较大的贡献.     

广东雷州珍稀海洋生物国家级自然保护区水体和沉积物中石油类含量与分布特征

为了探讨广东雷州珍稀海洋生物国家级自然保护区海域水体和沉积物中石油类的含量及其分布特征,文章于2017年和2018年分别对保护区海域的石油类进行了调查。结果表明,保护区表层水体石油类含量为0.003~0.066mg/L,平均含量为0.015mg/L,平均污染指数为0.30,保护区水体中的石油类基本符合一类海水水质标准。保护区表层沉积物中石油类含量为3.0~54.8mg/kg,平均值为11.109mg/kg,符合海洋沉积物第一类质量标准。保护区水体和沉积物中石油类含量的变化规律基本相似,但是沉积物中石油类含量的变化更大。根据调查数据分析,保护区水体中石油类的主要来源是保护区社区小型渔船航行排放的石油类,以及保护区周边渔船在航行过程排放的石油类扩散到保护区海域。     

《海洋与湖沼》2011 年第1 期论文导读

莱州湾口弱层结水体中沉积物再悬浮特征及其水平、沉降通量研究利用ADCP回声强度反演得到了高分辨率的悬浮物时空分布,在详细分析潮流、波浪以及密度层结变化的基础上,指出以上诸因素是影响沉积物再悬浮的主要机制。潮流和波浪联合作用于底床使沉积物起动进入水体,而层结强度与位置的变化则是起动的沉积物能否有效再悬浮     

黄河入海口壬基酚污染分布特征

黄河口表、底层水体和沉积物中壬基酚的浓度分布特征研究结果表明,表层水体中壬基酚浓度为15.7~148.6 ng/L,平均值为47.5 ng/L;底层水体中壬基酚浓度为15.8~52.7ng/L,平均值为31.0 ng/L;表层沉积物中壬基酚浓度为2.31~5.47 ng/g,平均浓度为3.87ng/g。黄河口水体中壬基酚浓度呈现由河道向出海口外逐渐降低的趋势;河道中表层沉积物壬基酚含量高于出海口外。黄河口水体中壬基酚浓度低于文献中报道的海河口水体中的浓度,表层沉积物中壬基酚含量低于珠江口文献报道值。水体中壬基酚浓度超过抑制藤壶附着浓度(10 ng/L),河道最上游的站点水体中的浓度超过影响太平洋牡蛎幼苗的发育并增加幼苗死亡率的浓度(100 ng/L)。