天津海域重金属元素环境地球化学特征及其影响因素分析

根据天津海域49个底质样品的粒度分析、重金属分析及对测试结果进行的聚类分析和相关分析,综合研究了天津海域表层沉积物类型分布特征和重金属元素的分布特征,使用多元潜在生态风险指数法对天津海域的底质环境进行了评价,探讨了天津海域的现代沉积环境和重金属元素的环境地球化学特征.研究发现:(1)粘土质粉砂是天津海域分布最广的沉积物类型,Hg 是天津海域的主要污染元素;(2)重金属元素富集区分别位于大沽排污河口地区和永定新河口至东疆港外侧的地区,这两个地区水动力较缓,沉积物粒度较细;(3)除 Hg 外,其他几种重金属元素与沉积物中砂、粉砂和粘土含量之间存在极强的相关性.     

胶州湾西北部沉积物中重金属元素分布特征及评价

研究了胶州湾西部大沽河口附近沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等7种重金属元素含量在平面和垂向上的分布特征。研究表明,表层沉积物化学要素性质与沉积环境密切相关,重金属元素高值区主要分布在三角洲侧缘、前三角洲等泥质发育区,而低值区主要在分流河道、河口沙坝发育区。重金属元素的垂向变化特征表明沉积物环境质量总体上变化不大,仅Hg元素有逐渐富集规律,但在某一事件沉积过程中沉积物的环境质量有较大的变化。从平面分布特征分析,大沽河对胶州湾沉积物中重金属元素的贡献不及湾东部主要的排污河流,但在不同区域的不同沉积环境中重金属含量有相应的变化,在对全区进行含量对比以及污染源的分析时应考虑沉积环境和沉积相的影响。用地质累积指数对表层沉积物环境质量进行评价,结果显示沉积物主要受到Pb,Zn的污染,但污染程度较轻,沉积物环境质量总体较好。     

近两百年来人类活动对北部湾潮间带环境的影响

对北部湾潮间带两个柱状岩心沉积物进行了210 Pb测年、粒度分布特征和重金属元素含量分析,并探讨了近两百年来人类活动对沉积环境的影响。结果表明,YX07和YX05岩心的平均沉积速率分别为0.45和0.37cm/a,分别约记录了231年和210年以来的环境历史。重金属元素含量变化特征与沉积物平均粒径变化大体相反,说明重金属元素倾向于在细粒级物质中富集;不活泼微量元素比值La/Th的大小及其在岩心深度上的稳定变化,说明两个岩心物源的同一性且一直没有发生明显变化。岩心沉积物记录的沉积环境在1930年以前主要是自然影响,而1930年以来则更多受到人类活动影响,1930年以来岩心沉积物粒度变粗,可能因为人口的增加和土地的开垦等因素,在自然降水量降低的情况下人为地增加土壤物理侵蚀。同时,岩心中Al校正后重金属元素As、Pb、Cu等的含量从1930年直线增加2~3倍,则表明大量工业和生活污水经河流倾泻到河口和近岸地区,致使潮间带沉积物中重金属污染状况严重。     

福建省兴化湾、九龙江河口和东山湾潮间带沉积物岩心碘研究

用碱熔法处理样品,水沥取,用分光光度法测量了采集自福建省兴化湾、九龙江河口和东山湾3个海湾潮间带沉积物岩心的碘分布。兴化湾、九龙江河口和东山湾3岩心中的碘含量分别为2.5~43.7,17.3~39.6和11.3~29.1 mg/kg。3个沉积物岩心中的碘含量稍高于福建省的土壤的碘含量,与我国海域的沉积物碘含量在同一水平,但明显低于文献报道的开阔海域沉积物的碘含量。兴化湾和东山湾沉积物中的碘与有机碳含量有较好的相关性;在九龙江河口采集的岩心中的碘与有机物碳含量的相关性较差。推测海洋源的沉积物碘与有机碳含量相关性较好,而陆源沉积物的碘与有机碳含量相关性较差。     

渤海湾沉积物中若干重金属的环境地球化学——Ⅰ.沉积物中重金属的分布模式及其背景值

渤海湾重金属的自然沉积分布受沉积环境和沉积物粒度组成的控制,可以Ni的分布为代表模式。在自然沉积的背景上某些金属在大沽口和北塘口附近水深<3—5m的河口潮间带,迭加了一人为的排污影响带,可以Pb的分布为代表模式。且据此可划分出渤海湾的重金属背景区。利用背景区细粒级类型沉积物重金属含量的上限值作为渤海湾细粒沉积物的背景值。河口重金属的积累,相对来说并不严重这与输沙量大及高沉积速率有关。     

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。     

九龙江河口区水体中224Ra的分布及其应用

研究了九龙江河口区表层水体中224Ra的分布,发现同世界其他河口一样,224Ra在九龙江河口区呈非保守行为;同时发现224Ra-Ss关系受季节变化的影响显着;与世界其他河口相比,九龙江河口表层水体中224Ra含量偏高;用九龙江河口区海端溶解态224Ra估算九龙江河口水流向外海的流速在夏季为2.5cm/s,冬季为0.91cm/s.     

福建洛阳江河口湿地沉积物粒度特征及其沉积环境意义

沉积物粒度是反映湿地沉积环境的重要指标之一．利用Mastersizer2000型激光粒度仪对取自福建洛阳江河口不同类型湿地的6根短柱状沉积物样品进行了粒度分析．结果显示,该地区沉积物基本为粘土质粉砂,红树林湿地内的沉积物最细,分选程度最好;互花米草湿地圈闭了大量水流带来的粗、细颗粒物质,导致平均粒径相对较大,分选相对较差．粒度参数的相关分析结果显示,平均粒径与分选系数的显著正线性相关,揭示了该地区水动力作用弱、物质来源单一的沉积环境,显著增加了河口湿地沉积速率．     

长江水下三角洲沉积物柱状样重金属垂向分布特征

对长江水下三角洲3个沉积物柱状样进行粒度分析、²¹⁰Pb测年,并测定其中Cr、Cu、Pb、Zn等重金属元素和Al等常量元素的含量,得到了沉积物粒度、粘土含量、重金属含量的垂向分布曲线和沉积物测年数据。通过相关分析来研究沉积物中的Cr、Cu、Pb、Zn等重金属、粒度、Al相互之间的关系;以Al为参照元素对这4种重金属进行归一化处理,分析其归一化前后的垂向分布特征。结果表明,Cr、Cu、Pb、Zn 4种重金属元素在此区域的地球化学行为相似,其分布受细颗粒沉积物的吸附和胶体的絮凝作用共同控制;近一二十年来,该区域的Cr、Cu、Pb含量并没有显著增加,Zn有轻微污染。此外,CJ19柱中Cu存在异常峰值,可能是特大风暴潮事件对研究区浅水区底质沉积物中重金属的分布造成的影响。     

辽东半岛西南及渤海中部海域表层沉积物的地球化学

依据2007年调查资料,通过对辽东半岛西南及渤海中部海域212个站位表层沉积物粒度及元素地球化学分布特征的研究,分析了重金属潜在生态危害,评价了沉积物环境质量,采用R型和Q型分析探讨了元素地球化学组合。结果显示:研究区表层沉积物元素分布基本遵循"粒度控制律"和物源效应,元素含量与中国浅海及其沿岸河口沉积物地球化学含量相当;沉积物环境质量总体良好,重金属的生态危害指数较小。计算表明,区域沉积物地球化学组合有3种类型:莱州湾以东海域Al2O3、F2O3、Na2O组合,辽东湾东岸及渤海中部海域以SiO2为主的组合,大连市南部近岸海域CaO、CaCO3及重金属组合。     

九龙江河口区现代沉积环境及其物质输运趋势

对九龙江河口区58个表层沉积物样品进行了激光粒度分析,并分别应用系统聚类分析和GSTA模型分析,探讨了研究区的沉积特征、沉积环境和表层沉积物输运趋势。结果表明,九龙江河口区表层沉积物由10种沉积物类型组成,与20世纪80年代相比,该海区底质沉积物在类型分布和粒径粗细上发生了一定的变化;将研究区划分为3种与沉积动力特征相对应的主要沉积环境区;表层沉积物输运趋势因受该区特殊的地形和复杂的水动力条件影响而表现为北进南出,海门岛西北海域形成逆时针方向输运趋势,而海门岛以东海域形成三向汇聚的输运趋势。     

粒度分析中偏度系数的影响因素及其意义

利用粒度分析中的偏度系数对区分不同搬运动力和不同沉积环境下的沉积物具有重要的鉴定意义,通过对偏度系数内涵的深入分析和粒度分析不同方法的比较,研究表明:偏度是非正态粒度分布下的偏斜程度,可敏感地反映粒度分布两端的微量变化,正偏是沉积物粒度分布的细偏,负偏则是粗偏,偏度正负大小与多种因素有关,它主要受沉积物属性控制,既与沉积环境类型密切相关,又与环境能量是否对应平衡有关;偏度还受计算方法和测试方法等人为因素影响。筛析法结合图解法计算较适用于粒度粗、跨度大的沉积物粒度分析,激光粒度法结合矩法计算更适用于粉砂—黏土粒级沉积物的粒度分析。     

Characteristics of Heavy Minerals Composition and Distribution in Jiulong River Estuary Sediment

The bottom sediment samples were gathered during island investigation in 1994 and in the period of carrying out the natural science fund project of Fujian in 1999.The composition,distribution and assemblage characteristics of heavy minerals which granularity distributes from 0.063 to 0.125mm in the sediment from Jiulong River estuary are studied in the paper.The results show that there are 49kinds of heavy minerals and the average content of them is 9.38%.The dominant and characteristic minerals are magnetite.hematite,epidote,ilmentite,limonite,homblende,zircon,andalusite,biotite and so on,4mineral assemblage zones(Ⅰ.The watercourse gateway of Jiulong River mineral zone,Ⅱ.The northern estuary of Jiulong River mineral zone,Ⅲ.The southern estuary mineral zone,Ⅳ.The eastern estuary of Jiulong River mineral zone),can be divided based on the heavy mineral contents and the sdistribution characteristics,which not only relates to the matter sources but also is controlled by hydrodynamic condition and the sedimentary environment in the Jiulong River estuary.     

海南新村港潟湖表层沉积物粒度特征及其沉积环境

对2013年8月在海南新村港潟湖采集的表层沉积物样品进行粒度分析,揭示了该区表层沉积物的粒度特征和沉积物类型,结合高空间分辨率的水动力和水深数据,采用系统聚类和主成分相结合的方法划分现代沉积环境。结果表明,研究区表层沉积物主要有4种类型,以粉砂和粉砂质砂为主,分别分布在潟湖中部和近岸浅水区域。沉积物平均粒径变化较大(0~8.0 Ф),均值为4.6 Ф,沉积物随水深增大而逐渐变细;沉积物粒度组分以砂(平均含量43%)和粉砂(平均含量为52%)为主,黏土含量较少,平均含量为5%。聚类结果表明,平均粒径可分为两组:第一组平均粒径均大于5.5 Ф,均值为6.8 Ф;而第二组平均粒径均小于3.5 Ф,均值为2.2 Ф。此外,平均粒径与分选、偏态和峰态系数之间呈现出两种不同的相关关系。研究区大潮和小潮期间的均方根流速(RMSV)均值是7.5和6.9 cm/s,标准偏差分别是15.3和14.9 cm/s。当RMSV大于4 cm/s,RMSV与极细砂(63~125 μm)含量呈明显的正相关关系,这表明RMSV决定了潟湖沉积物中极细砂含量。聚类和主成分分析结果表明,平均粒径、峰态和分选系数是对沉积环境最为敏感的粒度参数组合,同时结合高空间分辨率的水动力和水深数据,将研究区沉积环境划分为3类。这样划分充分考虑了水动力、物源、地形及其相互作用,更能有效地揭示沉积环境的差异,尤其体现了适宜的粒度参数组合和高空间分辨率的水动力数据在沉积环境划分中的重要性。     

山东芝罘湾表层沉积物重金属含量与环境质量评价

采取烟台芝罘湾海域110个海底表层沉积物样品,对其进行重金属(Hg、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As、Ni)元素分析,研究其空间分布特征及污染情况。结果显示,烟台市芝罘湾海域重金属污染物基本集中在芝罘岛周边一带,而莱山及牟平以东海域重金属含量较低。重金属含量等值线大致平行于海岸。本文环境质量评价方法主要为综合污染指数法等。评价结果显示,研究区大部分海域环境质量较好,特别是莱山区及牟平区近海海域达到了清洁级别,芝罘岛周边海域污染级别为轻污染-污染,芝罘岛西部小范围海域达到重污染级别。此外,相关分析表明重金属分布受粒径大小的影响比较显著,个别重金属元素之间也具有一定的相关性。本研究首次对芝罘湾海域底质重金属环境质量进行客观评价,能准确地切入地方需求,为服务地方经济建设及海洋生态文明建设作出了重要贡献。     

莱州湾西南部表层沉积物粒度分布特征及其现代沉积环境分区

根据莱州湾西南部207个表层沉积物样品的粒度分析结果,对莱州湾西南部沉积物粒度分布特征进行了研究,在此基础上应用系统聚类分析方法并结合物源及水动力条件探讨了其现代沉积环境分区。结果表明,研究区表层沉积物类型以粉砂质砂、砂质粉砂和粉砂为主,分布范围最广的粉砂主要位于淄脉沟以北;沉积物平均粒径由近岸向莱州湾中部逐渐变细,从南向北呈现粗—细—粗的变化趋势;研究区现代沉积环境分为高能粉砂质砂粗粒沉积区、砂质粉砂过渡沉积区以及低能粉砂细粒沉积区,其水动力环境表现为波浪作用逐渐减弱,潮流作用逐渐增强,沉积物物源由近岸河流、岸滩侵蚀来沙为主变为以黄河悬浮—再悬浮物质为主。     

台湾海峡表层沉积物的粒度和碎屑矿物分布特征方建勇

应用系统聚类分析和因子分析的方法对台湾海峡283个表层沉积物样品的粒度组成和85个样品的矿物组成进行了分析,结果表明:台湾海峡表层沉积物由6种沉积物类型组成,可以划分把它们为3种与沉积动力相对应的主要沉积环境区;在表层沉积物共发现碎屑矿物61种,以轻组分矿物为主,平均含量高达97.73%,共发现轻矿物14种;重组分矿物含量较低,平均为2.27%,共发现47种重矿物。影响台湾海峡表层沉积物矿物分布及含量变化的最重要因素是物质来源,其次是水动力条件以及矿物自身的变质程度等。台湾海峡表层沉积物的主要物质来源包括来自福建和台湾省河流的入海泥沙、海峡两岸的侵蚀和剥蚀物质、韩江及部分来自浙闽沿岸流携带的长江和钱塘江物质,台湾海峡晚更新世残留物及部分自生矿物等。     

大连复州湾底质沉积物粒度特征与沉积环境分析

对辽东半岛西部复州湾海域底质沉积物样品进行粒度分析结果表明,其粒度特征有较大差异:样品平均粒径值为1.2~6.5Φ;分选系数为1.4~2.6,分选为较差—差;偏度特征表现为极正偏和极负偏并存。粒度的空间分布存在一定分异规律,由湾内至湾外粒径表现出粗—细—粗的变化特征。粒度变化是对该区域物质输运和地形变化的响应,借助Weibull分布,推断河流携带物质可以被推送至5 m等深线外堆积,5~10 m等深线间沉积物表现为细粒的浅海台地沉积,10 m等深线以外沉积物受河流的影响微弱。矿物学证据也表明,河流输运对湾内沉积物贡献有限,仅限于5 m 等深线以内的水下三角洲,湾内沉积物主要来自于辽东湾沿岸冲刷和湾内基岩的剥蚀。     

近30a来长江口海域生态环境状况变化趋势分析

在过去近30a监测结果基础上,对长江口海域生态环境变化趋势进行了分析。结果表明,近30a来,长江口海域水体中无机氮和活性磷酸盐呈现上升的趋势,重金属(铜、铅、镉和总汞)在一定范围内波动;浮游生物的种类数年际变化较大,浮游植物中硅藻比例有所下降,甲藻所占比例有所上升,浮游动物中桡足类的比例下降。讨论了长江径流输沙量与环境因子之间的相关性,发现硅酸盐的含量与输沙量呈显著正相关,且硅酸盐的减少与海域硅藻比例的减少具有一定相关性。长江口及其邻近海域环境与生态状况有所下降,特别是本世纪以来,海域的主要污染物仍为无机氮和活性磷酸盐,生物状态基本稳定在一个较低的水平上,近年来虽偶有波动,但没有明显改善的趋势。     

钱塘江中下游沉积物磁性特征及其对沉积动力环境的指示意义

利用2010年1月与2010年8月采集的钱塘江中下游河床沉积物粒度和磁性测量数据以及2010年8月测量的流速数据,分析了沉积物粒度和磁性的时空分布特征,探讨了粒度和磁性参数对沉积动力环境的指示意义。结果表明:(1)冬季河床沉积物以粉砂和黏土为主,夏季以粉砂和砂为主,沉积物粒度呈现从中游到富春江水库逐渐变细、近口段到河口段逐渐变粗的规律,并且冬季粒度总体上细于夏季,指示夏季以及河口段较强的水动力环境。(2)磁性矿物含量从中游到下游呈现逐渐减少的趋势,夏季磁性矿物含量比冬季高。磁性矿物中亚铁磁性矿物占主导地位,夏季亚铁磁性矿物的含量高于冬季。(3)χ_fd%、χ_ARM、χ_ARM/SIRM和χ_ARM/χ可以作为这个区域冬季<16μm的细颗粒沉积物的代用指标,χ_fd%和χ_ARM/χ可以作为夏季<32μm细颗粒沉积物的代用指标。(4)沉积物磁性参数χ_fd%、χ_ARM、χ_ARM/χ和χ_ARM/SIRM同样呈现出从中游到富春江水库逐渐变大、而从近口段到河口段逐渐变小的趋势,这与沉积物磁性矿物晶粒对沉积动力环境的响应是密切相关的,其中参数χ_fd%与χ_ARM更能有效地反映沉积动力环境。