厦门港湾潮间带沉积物中汞的赋存形态及其释放动力学

所研究的沉积物样品采自福建省厦门市的港湾潮问带地区,选择了10μg／dm’的汞标准使用液对采集回来的沉积物样品进行了预污染处理,利用预污染后的沉积物样品,在实验室中进行了一系列的汞释放动力学实验．实验结果表明,汞的释放量较低,达到释放平衡时的释放量小于5μg／kg,释放过程可分为2个阶段：前8h为快速释放阶段,之后为慢速释放阶段,大约在24h达释放平衡．采用了Tessier五步提取法对未污染过的沉积物原样及进行过预污染处理的沉积物样品进行了汞的形态分析,结果表明通过污染实验吸附到沉积物上的汞的各形态含量大小顺序为：HgS为主的惰性汞〉单质汞〉盐酸溶无机汞及甲基汞〉有机结合、螯合态汞〉水溶态、交换态等活性汞．     

烟台近岸典型生态区沉积物重金属形态分布及其污染状况

运用Tessier连续提取法,对烟台海岸带3个典型生态敏感区表层沉积物重金属Cr、Cu、Cd、Pb、Zn、Ni的形态分布和污染状况进行了分析研究。结果表明,研究区域中河口区与排污口区重金属Cr、Cu、Cd、Zn和Ni的含量较高,尤其是Cd污染严重。养殖区基本符合海洋沉积物质量第1类标准;重金属Cr、Cu、Pb、Zn和N...     

闽粤沿海地震形势的初步分析

本文从地震学和地震地质学角度出发，讨论海峡７．３级地震对东南沿海地震带活动性的影响。着重分析了海峡７．３级震前的背景空区及其震后演变过程，并采用各种方法对闽粤沿海地区进行了时空扫描分析，提取异常指标。预测该地区未来地震活动的趋势，对缩小未来可能发生破坏性地震的时间、地点、强度范围具有一定的意义。     

福建深沪湾不同环境样品中总汞和甲基汞含量的分布

测定了福建省泉州深沪湾海水、沉积物和生物体中的总汞含量,测定了沉积物、生物体中的甲基汞含量.海水总汞含量范围是1.16 ～7.29 ng/dm3,平均值为3.32 ng/dm3.沉积物中总汞含量为0.006～0.066 μg/g,甲基汞占总汞的比例为4.7％ ～38.6％,该比例与总汞含量呈负相关关系(r=-0.840,p＜0.05),这可能是因为总汞含量的升高使甲基汞合成反应受到抑制,导致反应速率降低甚至为负,即甲基汞的分解.生物体中总汞含量为0.037 ～0.353 μg/g(干重),甲基汞含量为1.01 ～42.50 ng/g(干重),甲基汞占总汞的比例为1.5％ ～40.4％.甲基汞含量与总汞含量显著相关(r =0.484,p＜0.10);总汞含量与甲基汞占总汞比例略有相关(r=-0.293,p＜0.10);甲基汞含量与其占总汞比例无相关性(r=0.061,p＞0.05).可以推测,生物体中的总汞和甲基汞都是外源性的,不同生物体甲基汞占总汞的比例变化很大.对深沪湾居民进行海产品摄入量评估,以美国EPA规定的甲基汞参考计量0.1 μg/(kg·d)为标准,计算得深沪湾周边居民每周食用3次(600g)湾内的海产品是安全的,不会产生汞中毒.未来还需要测定海水中甲基汞的含量,用以计算生物富集因子,表征不同生物对甲基汞的富集程度;通过测定鱼体中的δ13C、δ15N比值来确定不同鱼类的营养级,进而研究甲基汞的生物累积效应与营养级的关系.     

Sulfide and iron control on mercury speciation in anoxic estuarine sediment slurries

In order to understand the role of sulfate and Fe(III) reduction processes in the net production of monomethylmercury (MMHg), we amended anoxic sediment slurries collected from the Venice Lagoon, Italy, with inorganic Hg and either potential electron acceptors or metabolic byproducts of sulfate and Fe(III) reduction processes, gradually changing their concentrations. Addition of sulfide (final concentration: 0.2–6.3 mM) resulted in an exponential decrease in the sulfate reduction rate and MMHg concentration with increasing concentrations of sulfide. Based on this result, we argue that the concentration of dissolved sulfide is a critical factor controlling the sulfate reduction rate, and in turn, the net MMHg production at steady state. Addition of either Fe(II) (added concentration: 0–6.1 mM) or Fe(III) (added concentration: 0–3.5 mM) resulted in similar trends in the MMHg concentration, an increase with low levels of Fe additions and a subsequent decrease with high levels of Fe additions. The limited availability of dissolved Hg, associated with sulfide removal by precipitation of FeS, appears to inhibit the net MMHg production in high levels of Fe additions. There was a noticeable reduction in the net MMHg production in Fe(III)-amended slurries as compared to Fe(II)-amended ones, which could be caused by a decrease in the sulfate reduction rate. This agrees with the results of Hg methylation assays using the enrichment cultures of anaerobic bacteria: whereas the enrichment cultures of sulfate reducers showed significant production of MMHg (4.6% of amended Hg), those of Fe(III), Mn(IV), and nitrate reducers showed no production of MMHg. It appears that enhanced Fe(III)-reduction activities suppress the formation of MMHg in high sulfate estuarine sediments.     

福建沿岸晚第四纪地层的混合现象

本文根据福建省海岸带和海涂资源以及台湾海峡西部海域等综合调查资料进行研究,报道了福建沿岸晚第四纪地层存在着新老沉积物的混合现象。混合层分布在易受老碳玷污的闵江等河流入海区附近,存在于0.6～1.0m深的沉积物中,发生在10ka以近的时间里。这是由于冰后期气候、构造条件发生大变异,使老地层裸露、风化、剥蚀,其沉积物搬运后,在水动力条件适宜的海区与年轻沉积物发生混合沉积.在使用这些混合层的测年资料时应当加以研究,当沉积物与沉积层具有同时性时,沉积物年代可以代表沉积层年代;如果两者不具同时性,应当通过对比和必要的校正后方能做为地层划分的重要依据。     

2006年夏季粤东至闽南近岸海域上升流的特征

利用2006年夏季粤东至闽南近岸海域海水的实测温度、盐度资料和海表温度、叶绿素0含量的卫星遥感资料,分析了该海域的上升流现象．结果表明：上升流区水体具有低温、高盐特征,其中心区域位于汕头至东山一带近岸海域．在汕头以西海域,外海深层低温高盐水沿海底地形向岸爬升形成上升流．汕头以东近岸海域的上升流为爬升至惠来近岸的外海水随沿岸流向东北方向运动,并在各地沿海底地形爬升所致．研究海域上升流区的水体属同一来源,均来自汕头西南外海．汕头以东近岸海域的上升流强度大于汕头以西,水温低于23．0℃、盐度高于34．00的外海水仅爬升至汕头以西近岸海表以下25m左右,但可出现在汕头以东近岸10m以浅海域．以研究海域海表温度低于27．5℃的沿岸低温区的面积来反映上升流的强度,通过对海表温度遥感数据的分析可知：7月初至7月中旬和7月28日至8月上旬,低温区域面积较大且较为稳定,上升流强度较大;7月19—27日期间和8月中旬以后,低温区域面积较小或短暂消失,上升流强度较弱．该上升流在2006年7—8月期间经历了强一弱-强．弱的短期变化过程．     

冷原子荧光法测定近海沉积物中汞含量的不确定度探讨

采用直观的因果图,分析冷原子荧光法测定近海沉积物中汞含量的不确定度影响因素。建立有效的数学模型,对测试过程中不确定度的各个分量进行了分步计算及整体合成,并对评定结果进行了讨论。结果表明,校准曲线、测量标准及仪器性能是冷原子荧光法测定近海沉积物中汞含量不确定度的主要影响因素.     

辽东半岛东岸近海泥区悬沙浓度的时空分布及控制因素分析

鸭绿江作为典型的中小型河流,细颗粒沉积物从鸭绿江流域到辽东半岛东岸近海泥区的源汇过程有着独特的机制,而遥感解译是了解入海沉积物在河口-陆架输运过程和机制的有效手段之一。因此,本文通过在辽东半岛东岸海域进行了现场悬沙浓度测量,并与GOCI影像建立关系,反演了该地区2011年4月至2017年3月间的表层悬沙浓度,从而揭示了该海域表层悬沙浓度的时空特征,分析了潮流、大风天气和洪水对悬沙浓度变化的影响,在此基础上探讨了研究区的悬沙浓度输运格局。结果显示,研究区表层悬沙浓度空间差异大,河口附近是悬沙浓度高值区,可达500 g/m3以上,其他区域则悬沙浓度多小于20 g/m3。另外,研究区表层悬沙浓度枯季高,洪季低,有着显著的季节性变化。进一步分析表明,枯季大风天气引起的风浪作用增强,是导致表层悬沙浓度增高的主要原因;洪季虽然悬沙浓度较低,但流域洪水期间的悬沙浓度显著增加。此外,作为典型的中小型源-汇传输体系,沉积物从鸭绿江到辽东半岛东岸近海泥区总体上仍遵循"夏储冬输"的输运机制。     

近岸海域水沙界面通量与水流挟沙力研究

近岸海域的波浪、潮流及海流等动力因素具有周期性和时间、空间尺度差异大的特点,在综合考虑各动力因子的联合作用时具有较大的难度。本文根据平动动能叠加原理给出了一种近岸动力因子的表达形式,并提出了海洋波动有效速度的概念,结合水沙界面处泥沙通量的切应力与挟沙力关系,得到了水流挟沙力的新的计算公式。指出了水流挟沙力与水流临界速度有关,并且该水流临界速度随水深的增大及相对糙率的减小而增大。采用近岸实测数据和模拟结果,对本文的近岸水流挟沙力公式进行了验证,结果表明该公式的计算值与实测值吻合较好,可以适用于近岸海域。     

长江河口湿地互花米草入侵对沉积物中汞形态特征的影响研究

通过分析长江河口湿地典型植物根际沉积物柱样(0～40 cm)中总汞(THg)、甲基汞(MeHg)及其与粒度、总有机碳(TOC)、还原态硫等环境因子之间的关系,探讨了互花米草(Spartina alterniflora)入侵对沉积物中汞形态特征的影响及主控因子。结果表明：(1)不同植物(互花米草、芦苇(Phragmites communis)、海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和水葱(Scirpus tabernaemontani))根际沉积物中THg均值为49.9～100.9 μg/kg,其与粒径小于16 µm颗粒物组分体积百分比及TOC含量之间存在显著正相关关系(r²=0.85,p<0.01;r²=0.58,p<0.01),这意味着沉积物中矿物−有机物复合体细颗粒物的空间分异决定着总汞的空间分异。互花米草入侵促进了细颗粒的沉积,进而间接促进了沉积物中总汞含量的增加。(2)不同植物根际沉积物中MeHg均值为0.3～1.4 μg/kg,MeHg/THg均值为0.4%～1.4%,互花米草、芦苇及海三棱藨草根际沉积物中MeHg含量及MeHg/THg值随深度增加不断减小,但无显著差异,表明了互花米草入侵对沉积物中汞甲基化过程的影响可能有限。Pearson相关分析表明,MeHg/THg与THg、TOC、酸挥发性硫之间不存在显著的正相关关系。硫的K边同步辐射结果进一步表明了硫形态(如有机硫和S²⁻)变化与MeHg变化关系不大。MeHg/THg值呈表层(0～8 cm)高,底层低的分布规律,表明了表层沉积物中汞的甲基化潜势较大,这可能与表层新鲜有机质(如藻类和植物凋落物)的不断供给及其降解过程密切相关,还需深入研究。     

海洋沉积物中汞的释放通量及热力学研究

以胶州湾海泊河口和李村河口为对象,研究了其沉积物中的汞向海水的释放.结果表明,在静态条件下,沉积物汞向海水释放,平衡时海泊河口和李村河口沉积物汞的释放量分别为 0.070 5 ～ 0.117 μg/g 和 0.056 5 ～ 0.093 5 μg/g;汞的释放通量在前 2 h 最大,随后逐渐减小,通量与温度呈指数正相关.通过对汞释放的热力学分析,汞释放的反应热大于零,分别为 9.92 kJ·mol-1 和 9.98 kJ·mol-1,说明汞的释放是一个吸热过程;汞的释放是一个熵增过程;两个实验反应的标准自由能变分别为 2.34 ～ 3.22 kJ·mol-1和 1.19 ～ 2.20 kJ·mol-1,而且温度越高,ΔG0 越小,越利于反应向正方向进行.     

The biogeochemical fate and toxicity of mercury in Controlled Experimental Ecosystems

The affinity of mercury for organic matter was the most important parameter governing its chemical speciation, transport and toxicity in Controlled Experimental Ecosystems (CEEs) of the Controlled Ecosystem Pollution Experiment (CEPEX) deployed in Saanich Inlet, B.C., Canada, Particulate, colloidal and high molecular weight dissolved forms of mercury accounted for about 90% of the total mercury present in the water column. Bioassays indicated that organic matter in the above size classes had an important influence on the toxicity of mercury to phytoplankton.Sorption of mercury to particulate organic matter in the CEEs could be described by either Freundlich or linear adsorption isotherms. An observed depth-dependent increase in mercury content of particulate matter was attributed to selective biological degradation of non-mercury-binding organic components of the particles during settling.The high affinity of mercury for settling particulate organic matter led to rapid removal of mercury from CEEs. Removal rates could be described as first order and were a function of primary production rates. Deviations of measured half-removal times from those predicted by an empirically formulated relationship between primary production and mercury half-removal times could be related successfully to the influence of other occasionally significant biological parameters such as zooplankton grazing activity.     

2017年夏季红沿河附近海域溶解态营养元素时空分布特征

通过2017年7月和8月辽东湾东南部海域两个航次的营养盐的实测数据,对该海域溶解态营养元素的浓度、分布及其主要影响因素进行了分析。结果表明:夏季红沿河附近海域氨氮(NH4-N)是DIN的主要存在形态,DON是溶解总氮(DTN)的主要存在形态。除NH4-N外,8月航次溶解态无机营养元素浓度均高于7月,而溶解态有机营养元素浓度则低于7月。各种形态营养元素浓度最高值均位于近岸区,总体来说,近岸区营养盐的浓度普遍高于离岸区,河口区营养盐浓度高于非河口区。由河流输入和人类活动引起的陆源输入对该海域营养盐浓度的高低和分布有重要的影响。水团的运动和生物活动也是影响该海域营养盐分布的关键因素。按照化学计量限制的评估方法,绝大部分海域属于磷限制性海域。人类活动导致陆源营养盐输入是红沿河附近海域营养盐的主要来源,也是其水体营养结构失衡的关键原因所在。     

福建省近岸港湾沉积物质量状况

福建省是我国东南沿海省份,地处台湾海峡西岸.位于23°37'～27°10'N,117°11'～120°26'E之间.海域面积为13.6×104km2.其陆岸线总长为3324km.呈东北至西南走向,海岸线曲折多弯,形成了许多天然良港.其港湾沿岸均是福建沿海地区社会经济水平较高地区,是海洋资源开发的龙头产业所在地.近年来,随着改革开放,福建省经济突飞猛进,港口建设、海水养殖等经济迅速发展,港湾的沉积物污染状况日趋变得突出.     

埕北海域底质沉积物粒度分布特征及其动力环境意义

通过分析181个埕北海域底质沉积物样品的粒度资料,并应用Flemming三角图示法对研究区进行沉积动力环境分区,结果表明:研究区底质沉积物主要为粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂和黏土质粉砂4种类型,整体上由岸向海粒度呈现细-粗-细的分布特征,且呈条带状与岸线平行;粒度相对较粗,粒径频率曲线多以单峰为主,分选中等偏差,多为正偏;沉积动力环境分区表明该海域沉积物多以悬浮和跃移为主;粒度特征和沉积动力强度以6 m和12 m等深线为轴对称分布,12 m水深等值线两侧沉积物的分布类型和运移趋势主要受季节的风浪变化控制,6 m水深等值线两侧沉积物分布和运移趋势主要受波浪破碎的紊流作用控制。     

2006年冬季粤东沿岸下降流观测分析

根据珠江口及其附近海域2006年冬季(2006年12月至2007年1月)航次的CTD调查资料发现,由于表层水体冷却而产生的对流作用,以及东北季风、浪、流等强动力条件下,冬季陆架水体垂向混合均匀,但粤东近岸海域却存在显著的温跃层及逆盐跃层,其原因在于:东北季风的Ekman效应引起了陆架表层高温、高盐海水向岸输送,东北季风还驱动了西南向沿岸流,其底边界层的Ekman效应引起了沿岸底层低温、低盐海水离岸输送,这样就形成了陆架方向的次生环流,在沿岸海域则为下降流,并表现为沿岸海域的逆盐跃层及温跃层现象。在下降流显著的区域,溶解氧垂向分布均匀且浓度较高,这应归因于下降流将溶解氧浓度较高的表层水带入深层所致。     

福建三沙湾表层沉积硅藻分布特征及其与环境因子的关系

通过对三沙湾24个站位表层沉积物样品进行硅藻分析,共鉴定硅藻31属84种（包括变种和变型）,其中夏季和冬季分别鉴定出31属71种和31属67种,主要属种以中心纲硅藻为主,如爱氏辐环藻（Actinocyclus ehrenbergii）、波状辐裥藻（Actinoptychus undulatus）、横滨盒形藻（Biddulphia grundleri）、中心圆筛藻（Coscinodiscus centralis）等.在生态习性上,底栖海水种占绝对优势.硅藻丰度从湾顶向湾外递减,夏季丰度高于冬季,平均丰度分别为9 003个/g和6477个/g.沉积物粒度分析显示,三沙湾表层沉积物以粉砂质粘土为主,研究表明三沙湾硅藻丰度与平均粒径存在一定相关性,夏季硅藻丰度变化范围为2 104～28 209个/g,粒径范围为5.26～7.36Φ,硅藻丰度与平均粒径变化范围都较大;而冬季硅藻丰度变化在1 929～14 372个/g之间,粒径范围为5.51～6.98Φ,相对夏季其变化较小,论证了水动力是影响硅藻沉积分布的一个重要因素.对影响三沙湾表层沉积硅藻分布的主要环境因子进行探讨,三沙湾表层沉积硅藻主要受潮流、深度和盐度等影响较大.     

Short-term variations and influencing factors of suspended sediment concentrations at the Heisha Beach,Guangdong, China

Knowledge of sediment variation processes is essential to understand the evolution mechanism of beach morphology changes. Thus, a field measurement was conducted at the Heisha Beach, located on the west coast of the Zhujiang River(Pearl River) Estuary, to investigate the short-term variation in suspended sediment concentrations(SSCs) and the relationship between the SSC and turbulent kinetic energy, bottom shear stress(BSS), and relative wave height. Based on extreme event analysis results, extr...     

蓬莱近岸海域夏季悬浮泥沙输运及控制因素

基于2019年6月在蓬莱近岸海域实地观测获取的样品和数据,研究了海流、温度、盐度和悬浮泥沙的时空分布特征,利用小波分析、单宽通量机制分解和Richardson数等方法,探讨了悬浮泥沙的输运机制和控制因素。研究区悬浮泥沙在平面上呈以登州浅滩为中心向周围海域逐渐降低的分布特征,垂向上呈由表层至底层逐渐升高的趋势。悬浮泥沙浓度变化与潮流变化具有较好的正相关关系,但在时间上滞后1～2 h。研究区单宽净输沙率为7.84～43.12 g/(s·m)。平流输运在研究区悬浮泥沙输运过程中占主导地位,垂向净环流输运次之。潮流是研究区悬浮泥沙输运的主要动力,悬浮泥沙净输运方向与余流方向一致,登州水道南部悬浮泥沙由西向东输运,水道中部悬浮泥沙由东向西输运,南长山岛两侧悬浮泥沙呈向水道输运的趋势。研究区海域部分水体层化现象明显,水体混合受到抑制,悬浮泥沙的分布和输运受到潮流、水体混合和地形地貌共同控制。