胶州湾沉积物地球化学特征的初步研究

关于胶州湾沉积物的地球化学研究,迄今未有报道,本文拟做一尝试.文中揭示了胶州湾表层沉积物的化学成分特征,对部分微量元素的地球化学特征进行了初步探讨,并对比分析了胶州湾同其它海湾沉积物在地球化学特征方面的异同点.     

从模糊相似优先比法计算结果看胶州湾沉积物的类型

沉积物之间的界限既有其确定性的一面,也有其模糊性的一面。当我们采用定量方法对沉积物进行分类和识别时,应当使用模糊数学方法。文章叙述了模糊相似选择法,按地球化学组份作因子用于胶州湾表层沉积物的类型识别。取帕里亚湾沉积物类型和其它几个海区的沉积物类型作为不同的标准,按计算的相似矩阵结果划分,胶州湾沉积物与帕里亚湾粘土型最相似。     

胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率及其影响因素探讨

采用实验室培养法在原位温度和溶氧条件下测定了胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率,并探讨了相关环境因子对界面交换速率的影响机制。结果表明,胶州湾沉积物-海水界面硅的交换表现为从沉积物向水体释放,其交换速率在947~4 889 μmol/（m2·d）范围内,平均速率为1 819 μmol/（m2·d）。表层沉积物中叶绿素a（Chl a）和总有机碳（TOC）是影响胶州湾沉积物-海水界面硅交换速率的主要环境因子,同时表层沉积物的含水率（φ）、生源硅（BSi）和粘土含量以及间隙水中溶解硅酸盐（DSi）对沉积物-海水界面硅的交换也有重要影响。由此可推知,胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率主要受生物活动和溶解-扩散双重过程调控,而表层沉积物粒度与底层水体中DSi对胶州湾硅的释放影响较小。     

胶州湾的重金属污染研究

根据胶州湾海水和表层沉积物样品中重金属含量的分析，探讨了胶州湾的污染现状和发展趋势。将海水和表层沉积物中的重金属含量与该区周边岩石的重金属含量及国家环境标准对比研究表明，胶州湾海水中Cu和Cd含量符合国家一类海水标准，Pb的污染最为严重。胶州湾东部表层沉积物中的Cd、Hg、Pb的含量均超过一类沉积物的国家标准。其主要污染区位于大港至李村河口一带，污染源主要来自陆源污染物，并由河流排出入海所致。胶州湾中部的重金属含量低于国家标准，说明环境状况良好。     

胶州湾沉积物中氨基酸对有机质降解及细菌源贡献的指示作用解析

基于对胶州湾表层沉积物中总可水解氨基酸（THAA）的含量、组成、构型及分布特征的系统研究,通过氨基酸碳氮归一化产率（THAA-C%,THAA-N%）、降解因子DI、反应活性指数RI以及D型氨基酸占比（D-AA%,摩尔百分比）等指标结合碳氮比（TOC/TN）、碳稳定同位素（δ13C）探析了胶州湾沉积物中有机质的来源与降解状态,利用细菌源有机质及胞外肽酶活性（EEA）探讨了微生物在有机质迁移转化过程中的作用与贡献。结果表明,胶州湾表层沉积物中氨基酸平均含量为（7.60±3.64）μmol/g,在陆源与海源混合影响下,其水平分布呈现湾内高于湾外、湾内东部高于西部的特点,表明湾内东部陆源输入对沉积物THAA具有较高贡献。THAA-C%、THAA-N%、DI、RI以及D-AA%等指示因子均显示胶州湾表层沉积物中有机质的降解程度呈现湾外高于湾内、湾内东部高于西部的变化趋势,有机质来源、微生物活性与上覆水水深共同影响了有机质的降解程度。胶州湾表层沉积物中细菌源有机碳的贡献率为（29.35±18.73）%,其水平分布显示出湾内西部与湾外相近且高于湾内东部的特点。细菌胞外肽酶活性（EEA）平均为（0.81±1.31）nmol/（g·h）（以MCA计）,整体分布趋势与细菌贡献率相反,呈现湾内东部高于湾内西部和湾外的特性。沉积物中有机质的不同海源、陆源占比决定了有机质的可降解性,而有机质的降解程度进一步影响了细菌源有机质的贡献与胞外肽酶活性。     

重金属在胶州湾表层沉积物中的分布与富集

用原子吸收法测定了胶州湾表层沉积物中重金属的含量并运用平均富集因子（AEF）对其污染与富集状况进行了分析与评价,发现重金属在胶州湾表层沉积物中的分布极不均衡,高浓度值主要分布在河口区,与历史资料相比,平均含量都有所升高,Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、Cr、As已有不同程度的污染富集.污染源主要来自工业和居民生活排污,沉积物中有机质的存在也对重金属的分布与富集起着重要的作用.     

胶州湾表层沉积物重金属元素分布特征及其影响因素

利用胶州湾高密度网格化的306个表层沉积物样品地球化学分析数据,研究了胶州湾表层沉积物重金属空间分布规律,探讨了影响其空间分布差异性的因素。研究结果表明:Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As重金属元素由近岸向湾内呈现出差异性的分布规律,值得注意的是,Cu、Pb、Zn、Hg和Cr5种重金属元素在黄岛北部也存在一个明显的高值区;20世纪80年代以来人类活动的加强使得胶州湾的物质来源发生了明显的改变,其成为影响胶州湾表层沉积物重金属空间分布的最主要因素,此外,胶州湾的底质类型、复杂海洋水动力环境、底质类型多样性及生物作用等因素也对重金属的空间分布起到了不同程度的影响。     

胶州湾表层沉积物放射性核素含量与矿物组成

用HPGeγ谱分析方法测定了胶州湾表层沉积物中放射性核素含量。样品中^40K、^137Cs、^210Pb、^226Ra、^228Ra、^228Th和^238U的平均含量分别为688，3．28，61．0，26．5，40．3，44．8，39．2Bq／kg；东部海区沉积物^40K和^137Cs含量比其余海区低，但^210Pb、^226Ra、^228Ra、^228Th和^238U比其他海区高；除湾东部样品中的^210Pb、^226Ra、^228Ra、^228Th和^238U之外，粒径小于0．063mm部分中的放射性核素含量高于粒径大于0．063mm部分。除东部海区外，湾内其余海区表层沉积物中放射性核素含量和矿物组成基本一致，说明东部海区的沉积物的物质来源与其余海区不同。胶州湾表层沉积物与流域土壤放射性核素含量水平一致，所以胶州湾沉积物主要物源为流域陆源碎屑。表层沉积物中放射性核素含量与矿物组成具有相关性。铀和钍放射系衰变不平衡，总体样品和粒径小于0．063mm部分，铀系中^210Pb相对于^226Ra过剩，^226Ra相对于^238U亏损，^228Th相对于^228Ra过剩。     

胶州湾沉积物地球化学特征的初步研究

1．胶州湾表层沉积物主要来自入湾水系区域。沉积物平均化学成分与水系区主要类型岩石平均化学成分基本一致，约相当于中性岩的化学成分。二者的主要不同点在于：来自陆源区的Na、K、Ca、Mg和P大量存在于海水或海水-生物循环系统内，从而导致沉积物中这5种元素的平均含量显著地低于陆源区。     

东海舟山群岛海域表层沉积物运移特性

通过潮流和表层沉积物粒度参数等实测资料,对舟山群岛海域表层沉积物的运移趋势、净输运通量以及起动流速进行了初步分析.结果表明,舟山群岛对研究区表层沉积物分布影响明显;舟山群岛海域表层沉积物整体由湾口向外海输运,平均日单宽输沙通量由杭州湾内向外海迅速减小;从杭州湾向外海,泥沙起动越来越难,单纯潮流对表层沉积物再悬浮作用相对较弱.     

胶州湾沉积物中高生源硅含量的发现--胶州湾浮游植物生长硅限制的证据

从研究胶州湾沉积物中生源硅入手,利用对比分析对其限制的原因进行了探讨.研究表明,相对于邻近的黄海和渤海沉积物,胶州湾沉积物中的生源硅含量较高,在湾内外的三个站表层沉积物中生源硅的含量分别为1.58%、1.44%、1.48%,在整个柱状样中的平均含量分别为1.54%、1.48%和1.39%,属于高生源硅含量区.沉积物中BSi∶TN远远大于1,BSi∶TP也远远大于16,与水体中Si∶TN〈1,BSi∶16P〈1相反,同时沉积物中的OC∶BSi值远远小于Redfield比值（106∶16）,表明沉积物中有机质的分解速率远大于BSi的分解速率,生源硅分解的较慢.研究还发现,生源硅和有机碳的含量有明显的正相关关系,二者共同作用的结果是造成相当大的一部分BSi被埋藏,不能参与再循环,从而水体中的硅被永久地“清除”,造成水体硅的缺乏,这可能是造成胶州湾浮游植物生长硅限制的根本原因.湾外BSi较湾内低的主要原因是湾外的沉积物因其有机质含量低,且沉积物的颗粒粗而造成BSi的溶解速率比湾内的高.根据沉积物中生源硅的沉积通量和初级生产力的对比可推知,由硅藻形成的生源硅在沉降过程中平均只有15.5%被分解重新进入水体,其余的84.5%可被埋葬而形成沉积物.而胶州湾沉积物中的硅通过沉积物-海水界面返回到水体中的速率也小于生源硅的沉积速率,这进一步证明了海水中的硅不断向沉积物迁移,导致水体中硅含量持续的低水平,进而使Si成为浮游植物生长限制因子的主要原因.     

胶州湾沉积物-海水界面溶解无机氮的迁移特征及其影响因素解析

采用实验室培养法,在原位温度和溶氧条件下,研究了夏、冬季胶州湾沉积物-海水界面溶解无机氮(DIN)的迁移特征。结果表明,夏、冬季胶州湾沉积物-海水界面DIN主要以NO_3-N和NH_4-N的形态进行交换,夏季胶州湾沉积物表现为水体DIN的源,其交换通量为1.64×10~9 mmol/d,可以提供维持初级生产力所需氮的39.3%;而冬季沉积物表现为DIN的汇,其交换通量为–2.12×10~8 mmol/d。利用相关分析和主成分回归分析,研究界面不同形态DIN交换速率和底层环境因子的关系,结果表明,夏季胶州湾沉积物-海水界面DIN的交换主要受沉积物中有机质的矿化、底栖藻类的同化作用和扩散过程共同调控,而冬季则主要受内源有机质的矿化、底栖藻类的同化作用、吸附-解吸和扩散过程共同调控。     

胶州湾水体和表层沉积物营养环境现状及影响因素

为了解胶州湾水体和表层沉积物营养环境状况及其主要影响因素,于2019年8月在胶州湾30个站位点采集了海水和表层沉积物样品,并于2021年5月在胶州湾沿岸采集了18个站位点的水样,对水体溶解无机态营养盐浓度和组成以及表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷及生物硅含量和碳、氮稳定同位素(δ¹³C、δ¹⁵N)进行了分析。结果表明,胶州湾内水体和沿岸水体中溶解无机氮、溶解无机磷和溶解硅酸盐浓度空间分布相近,高值均位于湾东北部,主要受到河流输入和沿岸污水排放的影响,低值主要出现在湾中部和湾口处。结合近30年来的历史数据分析发现,胶州湾夏季营养盐浓度在1990-2008年期间呈持续上升的趋势,政府实施的污染物总量控制措施以及河流径流量下降使得2006年以来营养盐浓度呈现下降的趋势,该变化在空间上主要体现为大沽河氮、磷输入量的减少及其对应的湾西部营养盐高值的消失。胶州湾氮、磷营养盐输入的不平衡使得“磷限制”在2000年后逐渐加剧。胶州湾表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷含量高值均集中于东北部和东部沿岸,结合生物硅和水体营养盐含量分析显示,这主要是河流与排污输入及其...     

东山湾养殖区表层沉积物的分布特征及环境评价

利用1991－1992年东山湾渔业环境监测资料，着重讨论东山湾水产养殖区表层沉积物中重金属、有机质和硫化物的分布特征，以及它们之间的相关关系，文中还对表层沉积物中重金属、有机质和硫化物的污染程度作了评优     

胶州湾沉积物中某些微量元素的分布规律

一、前言关于胶州湾的自然环境和沉积物中地球化学特征作者曾做了初步研究。但考虑该文仅研究了22个站位,它虽能控制胶州湾的基本概况,但毕竟站位偏少,尤其湾南部只有一个测站,不可能具有广泛的代表性。为了充分阐明胶州湾微量元素的分布特征,本文将     

福建平海湾外湾表层沉积物粒度特征及冲淤变化

通过对平海湾外湾106个表层沉积物样品的粒度分析,阐述了平海湾外湾表层沉积物的物质组成和粒度参数分布特征.利用沉积物粒径趋势模型初步探讨了平海湾外湾的沉积物输运趋势,结合新老海图对比,分析了该海域的冲淤变化特征,并结合平海湾发展规划选取代表站位来分析计算潮流和波浪对海底沉积物的冲刷.结果表明,研究海域表层沉积物可分为5种类型,主要为粘土质粉砂,随着水深的增加,沉积物呈逐渐变细的趋势.沉积物的平均粒径(Mz)、分选系数(σi)、偏态(S_(ki))及峰态(K_g)的分布与研究区海域沉积环境和水动力条件等相对应.粒径趋势分析显示研究区表层沉积物的输运趋势主要为NW向和SE向.对比不同年代海图及观测资料表明,研究海域呈弱淤积状态;经过分析计算,研究区海底沉积物不是受到潮流而是波浪的冲刷.     

胶州湾沉积物中氮与磷的来源及其生物地球化学特征

通过对比分析和相关分析对沉积物中氮、磷含量、OC∶TN、TN∶TP进行了研究,探讨了胶州湾沉积物中氮、磷的来源及其生物地球化学特征.研究表明,胶州湾表层沉积物中总氮、总磷的变化趋势一致,即从湾内到湾外含量依次降低,其中总氮依次为0.41、0.25、0.20mg/g,总磷的含量依次为0.29、0.24、0.22mg/g.在整个柱状样中总氮、总磷平均含量的变化也和表层基本一致,有机氮在大部分层次占总氮的50%-70%,无机磷所占总磷的比例一般大于60%.根据沉积物OC∶TN比、氮、磷的垂直分布可以判断湾内和湾口沉积物中的氮主要是陆源的,海洋自生的氮分别占28.9%和13.1%,湾外的氮主要是自生的,海洋自生的氮占62.1%.与氮相比,磷主要是陆源的,但在湾外海洋自生磷的比例明显高于湾内.悬浮颗粒物的组成也证明了湾内沉积物中氮、磷主要是陆源的.沉积物中OC∶TN值的垂直变化也反映了近年来胶州湾物质来源的变化特征,即河流来沙急剧减少,沿岸倾倒垃圾不断增多,后者已经取代前者成为胶州湾主要的沉积物来源.另外,沉积物中TN和TN∶TP的垂直变化也和近年来胶州湾水体中营养盐含量的变化相一致.胶州湾不同地区氮、磷的沉积通量相差很大,湾口的沉积通量最大,而湾外的沉积通量最小;在表层沉积物中,氮的矿化速率高于磷,有机磷的矿化速率大于无机磷,但有机氮的矿化速率并不一定大于无机氮.OC、pH、Eh、Es等环境因素影响氮、磷的矿化,但在不同海区影响程度并不相同.     

东山湾养殖区表层沉层沉积物的分布特征及环境评价

利用１９９１－１９９２年东山湾渔业环境监测资料，着重讨论东山湾水产养殖鞠表层沉积物中重金属，有机质和硫化物的分布特征，以及它们之间的要上关关系，文中还对表层沉积物中重金属，有机质和硫化物的污染程度作了 评价。     

胶州湾沉积物的时空分异特征及运移趋势

2006年6月在胶州湾采集柱状岩芯并对沉积物进行粒度分析,结果表明,胶州湾沉积物存在显著的空间和时间分异.从平面分布上看,由南往北表层沉积物颗粒逐渐变粗,分选变差;粉砂含量逐渐减少,砂含量逐渐增加.粒径趋势分析亦显示了胶州湾内沉积物输运的空间分异特征:内湾西北部浅水区的沉积物存在向南偏东方向的净输运,外湾浅水区沉积物则向黄岛前湾内运移,与10 a前的沉积物运移趋势基本一致;青岛近岸海域沉积物沿沧口水道向湾顶输运.从垂向上看,柱状岩芯的沉积层具有互层层理和多个粒级的环境敏感组分,并且早期(底部)的沉积物颗粒偏粗.根据本文柱状岩芯的210Pb测年结果并与10 a或数十年前的分析数据相比,胶州湾的平均沉积速率有所降低.胶州湾柱状岩芯呈现出的平面与垂向上的时空分异特征不但与局地的水动力变化、沉积物输运有关,还与物源供应、沉积环境的演化和人类活动的影响有关.     

莱州湾潮滩地物光谱特征研究

对莱州湾潮间带地貌及潮滩表层沉积物粒径的光谱测试结果作了分析,得出潮间带地貌的光谱反射特征及潮滩表层沉积物的中值粒径与其光谱反射率的相关关系式。