碳酸钙对黄河口潮间带沉积物微团聚体的影响

黄河口潮间带沉积物团聚体的稳定性直接影响到海岸带的侵蚀过程。采用扫描电镜SEM、土壤物理和土壤化学领域的多种方法,对比分析影响黄土和黄河口沉积物团聚的主要物质基本理化性质,通过测定不同条件下碳酸钙和Ca2+对团聚度的影响,研究了碳酸钙和Ca2+的团聚作用和对黄河口沉积物水稳定性的影响。结果表明,碳酸钙是影响黄河口沉积物团聚的主要物质,其含量与黄土中的含量相当,为10.67%,而沉积物的平均粒径比黄土小,说明碳酸钙以微晶态形式胶结黏粒形成小粒径颗粒,被径流通过河道带到黄河三角洲沉积下来。碳酸钙的团聚呈现出粒级越大碳酸钙含量越高的趋势,对比碳酸钙与Ca2+对黄河口沉积物的团聚作用表明,碳酸钙对颗粒的团聚作用比Ca2+的团聚作用强。黄河口沉积物黏粒基本上不是分散存在的,而是被碳酸钙团聚成微团聚体存在的,在长期的往复潮流和波浪的作用下更加明显。     

黄河口及邻近海域沉积物中的叶绿素和有机质

根据1986年8月“中美联合黄河口沉积动力学调查”第二航次的调查资料,研究黄河口及邻近海域表层沉积物中叶绿素—a及其降解产物—脱镁叶绿酸—a和有机质的含量与分布,指出(0—10)cm层中叶绿素—a的含量范围为0.18～2.83μg/g,平均含量为0.78μg/g。脱镁叶绿酸—a的含量范围为0.43～11.36μg/g,平均含量为2.80μg/g。有机质含量范围为0.26～2.20％,平均含量为0.86％ 并讨论了影响以上含量分布与变化的环境因素。     

石油污染对黄河口沉积物工程性质的影响

对黄河口胜利油田某油井附近沉积物进行石油污染状况调查研究,采用坑探试验现场调查污染范围,发现油井沉积物在一定范围内存在石油污染,污染多在0.2～1.5 m深度内,水平距离在140～440 m之间.原位测试污染沉积物强度,取样进行室内石油浓度和沉积物物理力学指标测试.石油污染沉积物物理力学性质与未污染的有较大差别,污染后沉积物的重度、渗透系数和强度等均有所降低.污染后的沉积物结构,多成块状和板状结构.     

烃源岩中有机黏粒复合体——天然的生烃母质

传统观点认为从烃源岩中分离出的干酪根是油气生成的母质,但它的处理方式破坏了有机质与矿物的原始赋存状态。为此,选取济阳坳陷埋深280～3 900m烃源岩,提取<2μm的有机黏粒复合体,研究其结构和生烃特征。有机黏粒复合体主要由蒙皂石和伊利石组成,TOC为2.62%～9.78%,经H2O2处理后TOC仍高达1.23%～4.63%,表明烃源岩中有机质主要富集在有机黏粒复合体中。有机黏粒复合体加热到250℃时,在XRD曲线上的衍射峰(d001)在1.3～1.4nm;加热至550℃时,衍射峰(d001)才移至1.0nm处;并且在DTA曲线上350℃附近的放热峰极其稳定,这些特征表明有机质进入到黏土矿物层间域。在PY-GC(热解—色谱)曲线上,烃源岩和有机黏粒复合体都在250～550℃释放C20—C30的有机组分,并在450℃释放量达到峰值。由此可见,烃源岩中的有机黏粒复合体,是烃源岩中有机质富集的主体,具有较好的稳定性,并释放出与原油特征相似的有机组分,表明它是具有巨大潜力的天然的生烃母质。     

生物活动对黄河口潮滩表层沉积物扰动作用的研究

以螃蟹扰动作用下黄河口刁口地区潮滩表层沉积物为例,对沉积物的物理力学性质及其运移进行了试验研究,结果表明:螃蟹扰动作用使表层20 cm以内沉积物的含水率明显增加,渗透性略有提高,表层30 cm以内土体贯入强度降低,下层土体贯入强度增高;螃蟹每日掘出的细粒物质达502.08 g/m2(干重),远大于螃蟹洞穴在涨落潮过程中所捕获的细颗粒物质,并使潮滩表层沉积物细化。从螃蟹扰动对沉积物组成、性质和运移产生的作用,可以得出生物活动对黄河口潮滩的稳定性具有一定的影响。     

台湾岛东部表层沉积物中的微体生物化石研究

通过对台湾岛以东(角点坐标为22°N,122°E;22°N,124°30′E;24°N,125°25′E;24°N,122°E)海域67个表层沉积物样品的微体生物化石的研究,鉴定放射虫2目34科101属,178种(含21个未定种),其中泡沫虫目19科70属134种,罩笼虫目15科31属44种。对样品中保存的有孔虫化石亦进行了分析,并初步认为:影响该区微体生物化石分布的主要因素是温度、盐度、海水深度、海底沉积物、海底地形以及海流、水团等。对上述诸因素与微体生物间的关系进行了探讨。     

黄河口沉积物对磷酸盐的吸附与释放

本文对黄河口典型沉积物进行了吸附磷及释放磷的研究,结果表明黄河口地区浅海沉积物对磷的释放极少.阴离子表面活性剂的存在能降低对磷的吸附能力,溶液pH的增大对吸附量有增大的作用,硝酸盐的存在不影响沉积物对磷的吸附.沉积物吸附大量磷后的再释放是缓慢的.经测定,沉积物吸附/解吸平衡点一般为0.24～4.27μmol/dm³,此值一般高于底层水磷浓度,因此我们推测除粗颗粒样品外,黄河口地区浅海沉积物有向上覆水释放磷的倾向.     

胶州湾大沽河口潮间带沉积物中叶绿素和有机质含量的季节变化

为了解胶州湾大沽河口潮间带沉积物中底栖微藻和有机质含量的季节变化,于2010年4月至2011年2月,分4次(春、夏、秋、冬)测定分析了沉积物中的叶绿素含量和有机质含量,并分析了沉积物的粒度组成及现场温度。结果表明,表层(0～2cm)沉积物叶绿素a含量为0.42～6.06mg/kg,有机质含量为0.48%～3.71%;次表层(2～5cm)叶绿素a含量为0.13～3.53mg/kg,有机碳质量为0.31%～3.78%;深层(5～8cm)叶绿素a含量为0.14～1.95mg/kg,有机质含量为0.47%～3.72%。经统计检验和Pearson相关性分析得出,胶州湾大沽河口沉积物中的叶绿素a含量春冬两季最高,夏季和秋季最低;叶绿素a含量与深度和温度呈负相关;与所处潮带、有机质含量、粉砂黏土含量在本实验中均无显著的相关性;有机质含量与季节关系不大,高潮带最高,其含量与粉砂黏土含量呈正相关,与叶绿素含量、深度和温度关系不明显。     

黄河口及邻近海域中悬浮体的分布特征和季节性变化

The results of the suspended material measurement in the Huanghe River Estuary show that the silt movement in the estuary is different during summer and winter. The centric water-mass in Bohai Sea enters the Laizhou Bay, which makes the fresh water occupy the head of Laizhou Bay and prevents the silt from spveading to the sea.The disturbing of wind in winter makes the sediment resuspend which results in the high content of suspended materials in the water. The distribution of suspended materials and salinity in summer indicate that because of its own momentum, the silt from the Huanghe River will go ahead out of the river mouth and the effect of centric water-mass in the middle Bohai Sea is relatively small in summer. The distributions of suspended materials in the mid and bottom layer water during different seasons show that the primary direction of the siltl movement in the estuary is towards NE, whice coincides with the movement of residual current.Our paper also presents the size distribution of suspended materials.According to the data, we consider that the silt from Huanghe River moves mainly in the surface layer and the Huanghe River Estuary belongs to weak mixing estuary.     

环境因子对菲在黄河口沉积物上吸附的影响

为研究多环芳烃从河口到近海的环境归趋行为与生态风险,考察了沉积物质量浓度、溶解性有机质、温度、盐度4种典型环境因子对菲在黄河口沉积物上吸附的影响,比较了黄河口与近海两种沉积物对菲的吸附性能。研究结果表明,沉积物质量浓度越低,单位质量颗粒物的菲吸附量越高;共存的溶解性有机质对菲的吸附具有增促作用,且腐殖酸比黄腐酸的作用更显著;温度的升高不利于菲的吸附,而盐度的增加有利于菲的吸附。菲在沉积物上的吸附是分配作用与表面吸附两种行为的耦合,其中黄河口沉积物以表面吸附为主,而近海沉积物以分配作用为主。近海沉积物菲吸附量显著高于黄河口沉积物菲吸附量。基于此,菲从河口到近海的迁移过程中,更易于在沉积物表面发生吸附沉降,从而可能降低水相中的生态危害,但对近海底栖生物具有潜在的健康生态风险。     

黄河口毗邻渤海陆架区悬浮体成分

扫描电镜配合能谱分析、X射线衍射及光学显微镜分析表明,黄河口毗邻的渤海陆架区悬浮体主要由矿物、浮游生物和有机包膜三类成分组成。在悬浮体中鉴别出23种矿物,主要是石英、长石、云母、方解石和粘土矿物(依次为伊利石、蒙皂石、绿泥石和高岭石),特征矿物是云母、方解石、蒙皂石和角闪石。辨识出21种藻类,大多数是硅藻,少数为钙藻和鞭毛藻。生物成分主要集中在水体上层。首次在渤海悬浮体中发现了有机包膜。并讨论了悬浮体成因及其沉积作用。     

九龙江口CDOM的荧光特性研究

利用荧光光度计对2001—2003年期间九龙江口4个航次水样中有色溶解有机物(CDOM)的荧光光谱进行了测定,并对其荧光性质、荧光强度的分布与季节性变化特征及其河口行为进行了分析,同时与厦门岛周边海域进行了比较。结果表明,输入九龙江口的CDOM荧光强度季节变化明显,夏高(17．16QSU)冬低(5．73QSU)。所有站位表层荧光强度明显高于底层,与河口区垂直分层一致。南支CDOM荧光强度随盐度的变化率高于北支,说明九龙江河水主要沿河口南岸入海。4个航次CDOM荧光强度都呈保守混合趋势,但观测到CDOM表观荧光效率随盐度增加而降低,暗示在低盐度区可能有胡敏酸的絮凝沉降。厦门周边海域CDOM荧光强度以西海域北部最高,西海域南部和同安湾次之,厦门东侧水道最低。各水域表层CDOM荧光强度与盐度均呈反相关关系,但不同水域回归曲线的斜率有差异,九龙江口、厦门西海域南部及厦门东侧水道三个海域具有同一相关趋势线,表明西海域南部和东侧水道主要受九龙江水输入控制,而西海域北部有不同的趋势线,这主要受污水输入的影响,由此很好地证卖了CDOM的水团示踪作用。     

颗粒态有机物在长江口及其邻近海域的夏季分布和影响因素初析

利用气相色谱法对长江口及其邻近海域的表层颗粒态木质素(p-lignin)进行测定和分析,结合粒度、有机碳(OC%)、叶绿素a(Chl a)、碳稳定同位素(δ13C)等参数研究颗粒态有机物的夏季分布,并对其分布影响因素进行了初步分析。结果表明,悬浮颗粒物粒度组成以粘土和粉砂为主,平均粒径为7.9μm;OC%的值为0.57—7.41%,Chl a的值为0.35—3.71μg/L,δ13C的值为-25.7‰—–16.6‰,在口门外水华站位出现OC%、Chl a和δ13C的最大值,表明浮游生物的现场生产是主要贡献;紫丁香基酚类(S)、香草基酚类(V)和肉桂基酚类(C)8种木质素酚单体的含量Λ8(相对于总有机碳的含量)为0.0406—1.47mg/100mg OC;紫丁香基系列与香草基系列的质量比值(S/V)的分布范围较宽,为0.5—1.6之间,均值为0.8;肉桂基含量与香草基含量比值(C/V)的分布范围为0.02—0.2之间,均值为0.09;香草基酚类的酸醛比值[(Ad/Al)v]在0.24—2.30之间。盐度、总悬浮颗粒物(TSM)浓度是控制长江口内区与邻近海域颗粒态有机物来源与分布差异的重要控制因素,颗粒态木质素在向海输送过程中还会受到矿物组分、生物降解、浮游生物现场生产等各种因素的作用,使其组成成分和性质发生改变。木质素等参数表明最大浑浊带尽管对颗粒态有机物向海输送有改造作用,但是影响区域有限。     

调水调沙影响下黄河口泥沙异重流过程

利用黄河干流大型水库进行调水调沙,在短期内将大量沉积物快速输送入海,是河口泥沙异重流触发的重要窗口期。根据2010年调水调沙期间黄河口沉积动力现场观测资料,建立覆盖整个渤海海域的ROMS数学模型,以黄河利津站逐日水沙数据和海域潮汐、风场数据作为模型驱动条件,模拟调水调沙期间的河口泥沙异重流发育过程。模拟结果显示,在没有大风扰动的情况下,河流入海悬沙浓度>29.0 kg/m3时会在河口产生高密度泥沙异重流。黄河冲淡水携带大量悬浮物从河口流出后,与海水迅速混合,在潮流影响下,冲淡水舌随时间由西北向东南偏转,输运至莱州湾西侧。淡水和沉积物主要以表层羽状流和底层异重流形式输运：表层羽状流扩展范围较大,输运路径为河口西北方向—远岸（河口东北区域）—莱州湾西侧;底层异重流扩散范围较小,输运路径为河口西北方向—河口沿岸（东）—莱州湾西侧。河口泥沙异重流生消和水体垂向结构存在周期性变化特征：落潮时段异重流发育较好,水体层化增强;涨潮时段异重流逐渐消亡,水体混合增强。估算出黄河口清水沟清8叉流路主泓区内水体由河口径流、潮汐应变和潮汐搅动引起的势能变化率,其中潮汐应变和潮汐搅动起主导作用,比河口径流引起的势能变化率高出2～3个数量级（102～103）。     

滦河三角洲表层沉积物黏土矿物特征

应用X射线衍射(XRD)方法对滦河口表层沉积物黏土矿物组分进行分析,结果表明,研究区黏土矿物中伊利石相对百分含量最高(46%~61%,平均56%),蒙脱石和绿泥石次之(蒙脱石15%~36%,平均25%;绿泥石8%~14%,平均11%),高岭石含量最低(5%~11%,平均8%),黏土矿物组合类型为伊利石-蒙脱石-绿泥石-高岭石型;滦河口表层沉积物中的黏土矿物主要为来自滦河的陆源物质,渤海湾环流有可能为研究区带来黄河物质,同时,研究区为辽东湾及渤海北部提供物源供给。     

黄河口埕岛海域悬浮沉积物沉降规律原位观测

运用时间序列沉积物捕获器,原位捕获了黄河口埕岛海域某观测点的沉降沉积物,并结合同步的波浪、海流、水深等水动力参数观测以及后续土样粒径分析等研究手段,计算了沉降通量,推断了沉降沉积物的来源,并结合理论计算探讨了悬浮沉积物沉降过程的影响因素以及沉降量在再悬浮量中所占的比例。研究结果表明:黄河口埕岛海域的悬浮沉积物沉降通量约为120~280 g·m-2·d-1,与该海域的再悬浮通量有着很好的正相关关系,推测很可能主要来源于海底沉积物的再悬浮;在该海域,即使过剩剪切力持续大于0,悬浮沉积物仍然会发生沉降,并且可以大于过剩剪切力小于0时的沉降量,推测与该地区粉质土海床的液化特性有关;再悬浮沉积物大约有5%发生原位沉降,绝大部分沉积物保持悬浮或者被输运至异地,这与该地区海底遭受强烈侵蚀的现象相一致。     

2022年6月珠江流域洪水对下游溶解有机物浓度和组成的影响

当前极端气候事件频发,引起了人们广泛的关注。然而,气候变化对中国典型河流溶解有机物(DOM)的影响尚且未得到充分的认识。2021年11月至2022年10月,每月于珠江下游广州段采集河水样品,并分析其中溶解有机碳(DOC)、发色溶解有机物(CDOM)和荧光溶解有机物(FDOM)的浓度和组成。采样期间, 2022年6月珠江流域遭遇百年一遇的洪水。结果显示,洪水大幅度降低了河水中的DOC和CDOM浓度,并提高了DOM的芳香化程度。尽管洪水对DOM浓度产生了明显的稀释效应,但通过分析FDOM组成,进一步发现FDOM中不同组分对洪水的响应存在较大差异。FDOM短激发波长(230～235nm)处的类蛋白质组分峰值在洪水期间出现高值;与此同时,长激发波长(280～285nm)的类蛋白质组分和激发波长在345nm处的类腐殖质组分峰值在洪水期间出现最低值。此外,与长江下游相比,珠江下游水体中往往具有较高的DOC和CDOM浓度、DOM芳香化程度以及CDOM分子量。研究将有助于进一步了解珠江等世界大河DOM浓度和组成的变化规律和控制机制,以及揭示极端洪水对大河DOM动态变化产生的影响。     

现代黄河口南岸海洋沉积环境分析

根据在现代黄河口南岸采集的45个表层沉积物样品与5个柱状沉积物样品的粒度测试结果,研究了现代黄河口南岸沉积物的类型与空间分布特征。通过粒度参数计算和聚类分析方法绘制了粒度概率累积曲线,探讨了沉积物粒度分布特征与物源和沉积动力环境间的关系。现代黄河口至广利河河口的沉积物颗粒呈“粗—细—粗”分布,表层沉积物分为粉砂质砂和砂质粉砂2种类型。通过分析对比柱状沉积物不同深度粒度频率曲线与概率累积曲线,结合对沉积环境和沉积速率的分析,认为黄河河道摆动是影响沉积环境的主导因素。通过对比典型潮滩剖面丰枯季节粒度概率累积曲线发现,广利河在局部区域对沉积环境产生一定的影响。研究表明：黄河改道是影响沉积环境的主导因素,同时,广利河等沿岸河流在河口局部区域对原有沉积环境有一定的改造作用,至莱州湾南岸,沿岸小清河、弥河等河流取代黄河成为影响沉积环境的主导因素。     

黄河口海域沉积物对重金属的吸附

以黄河口海域表层沉积物为研究对象,研究沉积物对重金属Cu、Pb的吸附特性,将沉积物筛分为4种粒级,探讨粒度、pH值、吸附时间和吸附剂初始浓度对重金属吸附的影响。结果表明:沉积物粒径越小,对重金属的吸附量越大;吸附平衡时间有所差异,但在1.5h均能达到吸附平衡;吸附量均随pH值升高而逐渐增加,但铜的吸附较铅的吸附速度快;铜的吸附量与吸附剂初始浓度呈线性关系,而铅的吸附量在初始浓度较低时变化明显,随初始浓度增加吸附量增加减小;沉积物对铜吸附等温线符合Langmuir型,铅吸附等温线符合Freundlich型,吸附类型存在差异。重金属在沉积物中的吸附规律研究为黄河口海域污染调查及治理提供了科学依据。