洱海沉积物孔隙水中溶解有机质的三维荧光光谱特征

文章应用三维荧光光谱技术对洱海沉积物孔隙水中的溶解有机质进行了研究。结果表明,所有样品均含有4个明显的荧光峰,其中A和C为类腐殖酸荧光,B和D为类蛋白荧光。荧光强度在沉积物-水界面特别强,在1cm处急剧下降,之后随着沉积深度呈上升趋势。孔隙水溶解有机质均具有强的类蛋白荧光,揭示了溶解有机质中含有大量色氨酸、酪氨酸等芳环结构的类蛋白物质,并且在早期成岩过程中随着沉积深度呈积累趋势;类蛋白荧光与类腐殖酸荧光之间具有一定的相关关系,r(A,C)值在0.94-1.79之间,随着沉积深度逐渐下降,r(D,B)值在0.9-1.75之间,与r(A,C)值极为接近,且随着沉积深度有着类似的变化趋势,说明在洱海沉积物孔隙水中,r(D,B)与r(A,C)之间具有一定的相关性。     

东太平洋海盆沉积物间隙水地球化学研究

研究了东太平洋海盆沉积物间隙水中元素的变化趋势及组合特征。结果表明，经过成岩改造的间隙水化学组成相对于海水发生了较大的变化。其中K、Sr、B趋于亏损，Ca、Mg、Li则表现出亏损和富集两种不同的变化趋势：Si、Ba、Rb富集，Mn、Fe、Zn、Pb、Cu、Ni、Co则高度富集。R型聚类分析结果表明，间隙水中金属元素可分成K、Sr、Mg、Li、Ca和Mn、Fe、Rb、Co，Zn、Cu、Ni、Pb两组。影响间隙水元素组成变化的主要因素有火山物质的海解作用，硅质生物组分和岩成碎屑组分的成岩作用及有机物的分解作用等。     

大兴安岭森林沼泽景观区水系沉积物的地球化学特征

水系沉积物是森林沼泽景观区区域化探扫面的主要采样介质.通过从介质颗粒特征、岩矿屑组分特点和元素含量变化3个方面探讨了其地球化学特征,重点研究了有机质的存在对水系沉积物中元素迁移的影响.     

胶州湾李村河口沉积物稀土元素地球化学特征

在胶州湾李村河口钻取两个柱状沉积物样，分层进行REE含量测定。本区沉积物REE分布模式为右倾，富集轻稀土，具中等Eu负异常，与东海、黄海等近海陆源沉积物相似。同时与崂山花岗岩REE配分特征十分相近。因此，李村河口沉积物REE地球化学特征主要是源区物质崂山花岗岩稀土配分特征的继承与发展，基本未受人类活动的影响。     

西榆皮铅矿一带水系沉积物地球化学特征

黄利用水系沉积物地球化学测量进行多元素信息找矿是十分经济有效的手段之一,对寻找新矿体及老矿扩大远景储量尤为重要。     

赛木隆地区水系沉积物地球化学特征及找矿

为了研究青海省赛木隆地区找矿远景,基于工作区最新1∶5万水系沉积物地球化学测量数据,总结分析了元素丰度特征、元素的离散特征、元素的共生关系特征,并对主要异常进行评序,认为工作区主要成矿元素是Au、W、As、Hg、Sb、Mo。结合区域成矿地质条件,优选了3处成矿远景区,为工作区以后的地质勘查提供了重要的指导作用。     

洱海近代沉积物中碳-氮-硫-磷的地球化学记录

在＾２１０Ｐｂｅｘ和＾１３７Ｃs计年基础上,对采自洱海深水湖区沉积物柱芯进行了Ｃ ｉｎｏｒｇ（无机碳）、Ｃｏｒｇ（有机碳）、Ｎ、Ｓ含量和Ｐ开矿分析。Ｃｏｒｇ生趣剖面具“沉降－降解－堆积”三阶段分布特征,沉降和堆积通量分别为１２．７ｇ／（ｍ＾２．ａ）和７．２０ｇ／（ｍ＾２．ａ）;降解速率常数为０．０１７ａ＾－１,寄宿时间为４０a。Ｎ的生趣分布与Ｃｏｒｇ相似,沉降和堆积通量分别为２．６２ｇ／（ｍ＾２．ａ     

长江沉积物环境地球化学特征及生态风险评价

为了进行长江流域沉积物生态风险评价,对长江流域干流以及主要支流的沉积物统一进行采样分析。首先对其元素的组成特征及重金属元素的富集特征进行分析。常量元素含量在流域空间上的变化主要受其携带矿物含量变化的影响;Cu、Pb、Cd、As、Hg 5种微量元素富集程度较大,存在异常。同时采用潜在生态风险指数法对长江沉积物Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg 10种元素进行了评价研究。结果表明,潜在生态风险指数较大的地区分布在湖南湘江、安徽铜陵等地区,中等的地区分布在四川、重庆及江西等地区,这些潜在污染指数与矿产的开采冶炼以及工业的布局有一定的关系,很大程度上是由人为因素造成的。从元素的潜在污染程度看,长江流域Cd、As、Hg污染程度较重,Cu、Zn、Pb次之,而Cr、Mn、Co、Ni基本没有污染。本研究为探讨长江流域沉积地球化学过程和环境保护提供了科学依据。     

中太平洋CC区表层沉积物的地球化学

根据对中太平洋CC区表层沉积物常量、微量元素的测试结果,采用多元统计分析的方法,研究了该地区表层沉积物中元素含量的空间分布和组合特征,探讨了其物质来源及沉积环境的横向演变规律.元素的相关性分析和R型因子分析表明,SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、Na2O等常量元素氧化物之间存在明显的正相关关系,说明这些元素氧化物内在关系较为密切,在沉积物中所起的作用相近,元素的地球化学行为相似,尤其在成因方面专属性较强,主要受陆源碎屑沉积及火山活动的影响.它们与CaO、CaCO3、Sr为明显的负相关关系,说明二者内在关系比较疏远,相关性差,沉积物源不同,后者主要与生物作用有关.由SiO2、Fe2O3、TiO2与Al2O3的比值与Ba/Sr标准值对比显见,中太平洋CC区表层沉积物主要来源于深海黏土、生物源和火山热液活动的产物.沉积相主要为硅质软泥相、硅质黏土相、钙质软泥相、沸石黏土相.     

长江三峡库区土壤与水系沉积物Cd地球化学特征

对长江三峡库区段不同介质中Cd的分布特征和长江水系沉积物在垂向、横向剖面上的元素分布特征的研究发现，残坡积型土壤与长江干流水系沉积物Cd含量差异较大，水系沉积物具明显的高Cd异常；各个沉积时期的水系沉积物中均存在Cd异常，上游来源的Cd是引起三峡库区水系沉积物高Cd异常的主要因素；人类活动对土壤和水系沉积物中Cd的含量影响明显，在厂矿、码头、生活垃圾场等地区土壤中Cd的含量远高于一般地区土壤中Cd的含量，城市排污水系沉积物Cd的含量也高于长江干流水系沉积物Cd的含量。自然源是沿长江流域Cd异常普遍存在的根本原因，而人为源却有可能是高Cd异常主要沿长江干流及支流两岸大中城市分布的重要影响因素。     

水体中溶解有机物的特性与测量

系统评述了水体中溶解有机物的特性及测量方法。介绍了水体中溶解有机物的研究概况,指出了开展水体中溶解有机物定量监测的必要性;详述了水体中溶解有机物的激光诱导荧光测量方法、对水体中有机物荧光光谱进行分析的特征光谱荧光标记技术和荧光强度归一化处理技术,以及利用激光诱导荧光方法测量水体中溶解有机物浓度的标定方法;综述了多种因素对利用激光诱导荧光方法测量的影响。     

Effects of water chemistry and concentrations of dissolved organic matter on its fluorescence characteristics and molecular conformation

Previous studies showed that water chemistry and concentrations of dissolved organic matter (DOM) could affect its molecular conformation and binding characteristics with hydrophobic organic contaminants (HOCs). However, the conformational change of DOM resultant from water chemistry and concentrations of DOM was not extensively investigated; therefore, the contradictory reports regarding the binding property with HOCs were available in literature. In this study, the effects of ionic strength, pH and DOM concentrations on the fluorescence properties of two humic acids (HA), namely Fluka HA and Amherst HA, were investigated by three-dimensional excitation-emission matrix fluorescence spectroscopy (3DEEM) and steady-state fluorescence polarization (FP) techniques. The results not only corroborated previous observations obtained by other investigators, but revealed some new information about the fluorescence properties and molecular conformation of the humic acids under different water chemistry and DOM concentration conditions, which could shed light on its binding mechanisms and binding properties with HOCs.     

洱海沉积物粒度记录与气候干湿变迁

通过对洱海现代沉积物的精细采样,将放射性核素精确计年与沉积物粒度研究相结合,重建了 6 0 0多年来洱海区域气候的干湿变迁,为恢复百年尺度的气候干湿变化提供了一条新途径。研究结果表明,15世纪是洱海地区最为湿润的一个世纪;洱海区域存在 10 0a、2 0 0a两种时间尺度的气候干湿准周期波动;自 19世纪末以来洱海区域气候整体上向干旱化方向发展,目前正处于干旱期末期,预计气候将由干旱转向湿润。     

Molecular Weight Distribution of Dissolved Organic Matter in Lake Hongfeng Determined by High Performance Size Exclusion Chromatography （HPSEC） With On-Line UV-Vis Absorbance and Fluorescence Detection

1IntroductionDissolvedorganicmatter (DOM)isamixtureoforganicsubstancesconsistingmainlyofhighmolecularweightpolymericcompounds (KenandLee,1 974) .Itplaysanimportantroleincarboncyclingandbiogeochemicalmobilizationoftracemetalsandorganiccompoundsintheaquaticenvi ronment (BeffleandLeppard ,1 995) .InrecentyearsmanyresearchershavepaidattentiontothesecomplexesbasedontheMWDofDOM ,sincethefateandtransportoftracechemicalsareinfluencedbyitsmolecularsize (Chiouetal.,1 986) .Themolecularweightorfrac…     

洞穴溶解有机质组分和循环过程的季节变化特征

溶解有机质（DOM）是岩溶碳汇的关键部分和重要的碳源,但是对于DOM在岩溶含水层中的性质和代谢过程的研究仍然有限。本研究以重庆雪玉洞地下河为例,对洞穴有机碳的来源、组成以及微生物作用对季节补给源变化的响应进行探讨,为进一步了解微生物介导的有机碳转化过程提供研究基础。运用三维荧光EEM研究水体有色溶解有机质（CDOM）的性质和组分并反演地下河水中有机质的来源和组成,结合地下河水水化学特征和16S rDNA细菌群落及功能多样性的季节变化特征,以了解季节性补给源的变化对洞穴地下水DOM输入和性质的影响。结果发现,雪玉洞地下河水以微生物内源有机质为主（61%~77%）,降雨是引起岩溶给地下河水中CDOM光谱特征变化的最重要因素,雨季外源有机质输入增加,地下河水中外源有机碳组分含量和芳香性、腐殖酸类物质增加,细菌群落多样性和代谢功能基因随之变化,洞穴中向外输出的外源有机碳增加;旱季地下河水滞留时间和蒸发作用增强,因而微生物对有机质的代谢降解过程更加充分,向洞外输出的有机碳以内源为主。本研究有助于增加对岩溶洞穴地下水系统中微生物对有机碳转化过程的理解。     

Optical characteristics and solar photodegradation of dissolved organic matter in Arkansas River, USA

Dissolved organic matter （DOM）, a mixture of numerous organic compounds of 30 to 300000 D, exists in all natural water resources including rivers, lakes and oceans, and plays a very important role in global carbon cycle and ecology. The DOM molecules absorb UV light strongly in short wavelengths and prevent microorganisms from being damaged by solar UV irradiation. Meanwhile, the large DOM molecules are then photodegraded into inorganic carbon and smaller organic molecules which are easier for bacterioplankton to digest. The Arkansas River is one of the largest rivers in the US, and a major input of organic materials to the Mississippi River and Gulf of Mexico. However, the photochemical properties of the DOM in the river water have not been investigated. To study this photodegradation process of the Arkansas River, water samples from the river were collected, filtered, sealed into quartz flasks, and exposed to sunlight for up to 15 hours. Some samples were retrieved from the flasks at certain time intervals. The intensity of the sunlight was measured during the exposure process at 30 min to 1 hr intervals. UV-vis absorption, fluorescence emission, 3D fluorescence spectra and DOM concentrations were determined for all retrieved samples. It was found that the total DOM concentration decreased while the dissolved inorganic carbon （DIC） concentration increased in the samples. UV absorption and fluorescence intensity of DOM decreased exponentially. The disappearance rate of UV absorption varied with wavelength. The loss of integral fluorescence was about 2.6 times that of the UV absorption at the excitation wavelength. In addition, the quantum yields also decreased, and the peak position of 3D fluorescence scan shifted to shorter wavelength.     

Sediment particle size distribution and its environmental significance in Lake Erhai, Yunnan Province

A closed or semi-closed plateau lake, whose sediment records can provide us with plenty of fine and high resolution information, is a sensitive indicator of climatic and environmental changes. During the reconstruction of various short-time-scale climatic and environmental changes, the geochemical records in plateau-lake sediments are superior to other natural files. Based on fine dissection of the vertical profile of sediment particle sizes, this paper reveals the quasi-periodical changes of sediment particle sizes, which indicates the quasi-periodical fluctuations of the regional climate. A synthetic analysis of multiple indexes shows that sediment particle size is a more sensitive and more effective index of climatic and environmental changes than other geochemical indexes. High content of >20μm sediment particles and low content of 2–10μm sediment particles indicate a warm-dry climate and conversely a cold-humid climate, and their ratio can be used as an effective index of climatic changes. The basic climate succession in the region of Lake Erhai is characterized as being alternatively warm-dry and cold-humid and it has been developing into a warm-dry climate as a whole. There exist at least 2 time-scale quasi-periodical fluctuations of the regional climate in Lake Erhai. At present, the region of Lake Erhai is at the end of the warm-dry period and at the beginning of a cold-humid period, so the temperature will go down and the water level will rise. This project was supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 49894170, 49773207).     

洱海沉积物粒度记录与气候干湿变迁

通过对洱海现代沉积物的精细采样,将放射性核素精确计年与沉积物粒度研究相结合,重建了600多年来洱海区域气候的干湿变迁,为恢复百年尺度的气候干湿变化提供了一条新途径。研究结果表明,15世纪是洱海地区最为湿润的一个世纪;洱海区域存在100a、200a两种时间尺度的气候干湿准周期波动;自19世纪末以来洱海区域气候整体上向干旱化方向发展,目前正处于干旱期末期,预计气候将由干旱转向湿润。     

用三维荧光谱图分析原水输送过程中藻类和有机物的变化

采用新型分析技术三维荧光谱图方法对深圳东江水源工程水体中藻类进行了荧光分析。实验结果表明,水体中有较丰富的藻类,其中蓝藻、绿藻呈优势藻种,实验期间沿程水体叶绿素a浓度在1.71~16.43μg/L之间,藻密度在72.92万~1 375万个/L之间。三维荧光方法能较好表征水体中生长藻类种类和数量,三维荧光强度F(A.U)与叶绿素a浓度Chla(μg/L)、藻密度N(104个/L)呈较好的线性关系。三维荧光方法能较好的鉴别水体中可溶性有机物腐殖酸和蛋白质,并表征其含量多少。     

骆驼山煤矿不同含水层水中荧光性DOM分布特征

结合骆驼山煤矿不同含水层水文地质条件,通过检测分析各含水层水中天然有机质三维荧光光谱、总有机碳TOC和无机阴离子,研究了荧光性溶解有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)的分布特征,结果表明:TOC和有机物在254 mm波长紫外光下的吸光度UV₂₅₄整体上随着含水层层位加深而减少,奥灰水中TOC和UV₂₅₄比其他水体分别低2~3.3倍和2.4~4.7倍;有机物芳香度也逐渐降低,紫外吸光度SUVA值在地表水、第四系水、砂岩水和奥灰水中分别为3.28、2.27、2.24和1.96。地表水和第四系水的三维荧光光谱(3DEEM)图存在5个指纹区域,随着地层层位的加深,水中有机物总体上呈递减趋势,最深层的奥灰水中没有酪氨酸、疏水性有机酸和海洋性腐植酸,而色氨酸的荧光强度比其他水体都高,表明地下水中有机物会反应生成色氨酸类有机物。奥灰水中TOC随着地下水流向逐渐减少(从0.27 mg/L减少至0.22 mg/L);有机物反应生成色氨酸,导致色氨酸FI随着水流而逐渐增加;根据3DEEM光谱图,骆驼山煤矿区奥灰水中有机物比较稳定,能够明显区分出其作为突水水源的特征离子。