长江口海域表层沉积物中磷的形态分布及环境意义

用分级浸取的方法对2009年2月采自长江口海域27个表层沉积物样品中P的形态和相关环境特征进行了研究。结果表明,物质来源和沉积物粒度是各形态P的含量与分布的主要控制因素。Ex-P（可交换态磷）,Fe-P（铁结合态磷）,Al-P（铝结合态磷）,Lea-OP（可浸取有机磷）和CFA-P（自生钙磷）5种形态的沉积磷在适当条件...     

长江口海域表层沉积物重金属元素赋存形态特征

通过长江河口地区水下表层沉积物样品多种化学元素的赋存形态分析测试数据,综合分析重金属元素的赋存形态特征。研究结果显示：镉、汞、铅残渣态所占比例均小于50%,锌、砷、铬、铜、镍残渣态占比均大于50%;8个元素的残渣态与全量呈显著正相关关系。沉积环境和沉积物粒径对重金属元素赋存形态具有重要影响。沉积物的物质来源、矿物组成特征、水动力作用与沉积物粒度和物理化学条件等是长江口地区表层沉积物重金属元素赋存形态的主要控制因素。     

长江口表层沉积物粒度时空分布特征

结合近期长江口558个表层沉积物采样资料，分析了长江口表层沉积物时空分布特性，得到了近期长江口表层沉积物中值粒径和沉积物类型分布特征。横沙以上海域表层沉积物粒径洪枯季变化较小；浑浊带海域洪季粗，枯季细；口外海域则枯季粗，洪季细。横沙以上和口外海域沉积物类型洪枯季变化较小，浑浊带海域沉积物类型变化较复杂。无论洪枯季北港表层沉积物最粗，北槽次之，南槽最小。表层沉积物大小潮变化较小，两次采样平均差别为9.7％；沉积物年际变化随大通流量和输沙量的变化而变化。近十五年来，长江口表层沉积物类型变化较大的区域主要是北支上段、南北港分流口、北槽和南槽浑浊带海域，主要与河槽的自然演变和人类活动有关。结合Pejrup新三角图对长江口各沉积动力环境进行分区，对比各沉积环境亚区的粒度特征，并对黄河口、长江口、珠江口表层沉积物粒度参数进行对比。     

长江口外海域表层沉积物微量元素地球化学特征

对采自长江口外海域187个表层沉积物的25个微量元素含量进行了标准差系数、相关分析及R型因子分析,探讨了微量元素的来源和分布特征。长江口外海域沉积物微量元素Li、V、Cr、Co、Ni、Ga、Cu、Zn、Th和Rb分布基本相似;Sr分布与Li、Cu、Pb、Zn、Th和Rb相反;研究区东南部Sr分布与生物作用有明显关系;Cd和Mo分布与粒度之间的相关性较差,主要受氧化还原环境的控制;Zr分布反映了长江物源的影响。相关分析和R型因子分析结果表明,沉积作用、粒度控制效应、海洋生物作用、氧化还原环境和源区地质背景等对长江口外海域表层沉积物中微量元素分布起着主要控制作用。     

长江口水下三角洲表层沉积物有机质分布特征

根据对长江口水下三角洲31个表层样沉积物粒度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)的测定,得出了粒度及有机质的分布特征,利用C/N比分析有机质来源及不同来源的贡献率。研究结果表明: 1)长江口水下三角洲表层沉积物平均粒径介于3~8Φ之间,存在由陆向海变细的趋势; 2)TOC含量在0.1% ~1.2% 之间,平均值为0.52%; TN含量介于0.02% ~0.08% 之间,平均值为0.057% 。TOC和TN含量的分布特征相似,具有自陆向海、由低至高的变化趋势,这主要是受到沉积物粒径的影响,但是TOC在崇明岛东侧和九段沙东侧有两个高值点,可能与人类活动或局地因素有关; 粒度校正之后,TOC含量在0.40% ~1.67% 之间,平均值为0.68%; TN的含量介于0.05% ~0.10% 之间,平均值为0.07% 。TOC含量在近岸地区略高,TN含量是北部地区略高于南部地区,并且TOC和TN都在崇明岛东侧和九段沙东侧有两个高值点; 3)C/N比值在6~16之间,平均值为9.6; 利用C/N比值估算得到的陆源有机碳含量在35% ~90% 之间,平均值为60% 。C/N比和陆源有机碳含量在长江口南支外围邻近海域表层沉积物中较高,表明南支带来了大量的陆源有机质入海,并呈舌状向东北方向凸出; 而在长江北支附近其值相对较低,表明北支径流影响相对减弱,潮流作用相对增强。研究表明,长江南支是主要的陆源有机质入海通道,而进入水下三角洲之后陆源有机碳分布受到了河口混合过程的显著影响。     

近期长江口-杭州湾邻近海域沉积物粒径的时空变化及其影响因素

为了研究长江口-杭州湾外近海沉积物粒径的现状和近期变化,于2008年4月在该区域用箱式取样器取得了33个表层样,用震动活塞采样器取得7个柱状样;在室内用激光粒度仪对沉积物样品进行了粒度分析并与历史时期的研究成果进行对比。结果表明,1）表层沉积物总体上呈东粗（砂）西细（泥）的特点,粒径总体上的空间格局与历史时期相似;但砂-泥区界线在研究区北部（长江口和杭州湾外）有向西迁移（蚀退）迹象（西移10~30 km）,而在南部（舟山群岛以南）则出现明显向东迁移（淤进）现象（最大超过50 km）。2）当前的表层沉积物形成一条南北连续的泥质带（粒径向南逐渐变细）,反映过去存在于舟山群岛以东的最细组分（“黏土”）带不连续现象在表层现已趋于消失。3）表层沉积物粒径趋势分析揭示长江入海泥沙的运移方向主要是向南-东南。4）泥质区柱状沉积物具有粉砂和黏土为主但在垂向上（反映在时间上）有粗细多变的特点（侵蚀区表层沉积物有粗化迹象）。研究认为,长江口-杭州湾邻近海域现代沉积物对流域和沿海重大人类活动有较敏感的响应。     

中国东部海域表层沉积物粒度组成及影响因素

基于海洋区域地质调查获取的1 438个粒度数据,利用Folk分类方法将中国东部海域表层沉积物划分为砂质粉砂、粉砂质砂、粉砂、砂、砂质泥、泥质砂、泥7种沉积物类型,阐述了不同沉积物类型的粒度组成和参数特征.其中,砂质粉砂、粉砂质砂和粉砂是3种最主要的沉积物类型,分别占样品总数的34.70%、24.20%和15.51%.粉砂质砂呈条带状分布在研究区的南部且向北延伸.粉砂主要分布在长江口-浙闽沿岸、渤海西部和南黄海中北部.砂主要分布在东海外陆架、扬子浅滩和苏北浅滩、朝鲜湾等海区,其中在东海外陆架海区分布最广.影响沉积物分布的主要因素有物源、水动力环境以及水深、地形、地貌等.晚第四纪冰期旋回中海平面变化和海洋环流控制陆源沉积物的入海通量和陆架沉积体系的发育过程.综合沉积物物源供给、海洋环流、冰后期海平面变化过程,基于Folk分类的动力学属性和表层沉积物类型分布,将中国东部海域表层沉积物分布划分为河口沉积、陆架泥质沉积、潮流沉积以及残留沉积等分区.不同沉积分区的形成机制和影响因素差异显著,反映出在中国东部陆架的特殊地形影响下,不同海平面时期陆源碎屑物质的运移过程.      

辽东湾北部海域表层沉积物氧化还原电位及其主要影响因素

通过2007年秋季对辽东湾北部海域表层沉积物氧化还原电位（Eh）的现场调查,分析了该海域表层沉积物Eh的现状,并从底质特性、上覆海水以及河流输入等方面深入探讨了Eh的影响因素。结果表明,该海域表层沉积物Eh变化范围在-24.8 mV~-366.7 mV之间,已由20世纪90年代的O2/H2O、有机物、MnO2/Mn2+、Fe(OH)3/Fe2+体系控制的弱还原环境转变为由SO2-4/HS-、S/HS-体系控制的还原环境,分布基本呈现自辽东湾东北部向西南部逐渐降低的趋势。表层沉积物中有机质是氧化还原反应必不可少的因子,但可能由于调查海域沉积速率较高和较强的还原环境的影响,有机质对Eh的分布及变化影响不明显;表层沉积物中硫化物含量和温度的高低直接影响到Eh,Eh随着硫化物含量和温度的升高而降低。上覆海水中溶解氧含量的高低也是影响Eh的一个重要因素,尤其是在溶解氧含量相对较高的调查海域影响更为显著,Eh呈现随着溶解氧的降低而降低的趋势。另外,河流输入也是影响该调查区域Eh的一个重要因素,但影响范围主要在以双台子河口为中心的冲淡水能达到扇形区域内。近二十年来,陆源排污及海上养殖等人类活动不断加强,造成了有机质与硫化物等污染物质的不断增加,使得辽东湾北部海域表层沉积物Eh逐渐降低,氧化还原环境发生了明显转变,同时表层沉积物的温度、上覆海水溶解氧、河流的输入及其与海水的混合作用等多种因素造就了该海域目前的氧化还原电位的分布变化特征,也一定程度上反映着该地区的污染分布状况,因此有必要采取相应措施,加强对该海区的环境保护力度,保持地区经济的可持续发展。     

三维全扫描荧光法探讨长江口邻近陆架有机沉积物来源

近年发展起来的三维全扫描荧光光谱主要由硬件PE650-40荧光分光计,PE-3600数据站和PE-660打印画图机和专用“SCANR”软件组成.激发和发射波长分别在220-600nm范围内进行全自动,交替,连续地扫描,以发射/激发波长和荧光强度的三维全扫描荧光光谱图,以及它们的等高线图来描述测量结果,用该项新技术研究东海长江口海域表层沉积物中多环芳炷浓度和它们的环数分布特征,还讨论了具有典型陆源高等植物特征的苝的浓度分布特征,结果表明沉积物中有机质主要来自长江入海陆源物随远离河口递减,在东经123°以西附近出现最高浓度值.     

长江口邻近陆架表层沉积物变化特征及成因

基于近30年长江口邻近陆架区域表层沉积物数据,对表层沉积物与流域入海泥沙特征的响应进行研究。结果表明:①沉积物表现为东粗西细,北粗南细的分布格局,砂百分比分布表现为东北向西南为减小,粉砂和黏土均表现为东北向西南增加趋势,其中整个区域黏土与粉砂百分比的比值在0.12~0.83之间;②2008~2010年与2003~2006相比,砂的百分含量表现为增加,粉砂和黏土表现为减少趋势,表层沉积物向粗化趋势发展;③砂-泥分界线在2003~2007年北侧（31°30’以北）为交替变化,2007~2010年为向西移动,南侧（31°30’以南）2003~2010年均为向西移动,长江口陆架区域表层沉积物砂泥分界线变化是综合作用的结果,砂质沉积物因海平面上升等作用再悬浮沉积在泥质区的作用将逐渐加强。④泥质区域面积在三峡水库蓄水后减小,且位置略有南偏,主要受北槽深水航道整治工程及自然因素的影响。     

低煤阶煤产气量的pH和Eh控制

对采自山西焦煤集团沙曲煤矿的低煤阶煤样,开展了不同pH、Eh条件下煤层生物甲烷生成模拟实验,分析了pH、Eh对低煤阶煤产气量的影响。实验结果表明,当pH为7、Eh为-225 mV时有利于甲烷生成;以所得最佳实验条件进行产气量模拟,获得沙曲煤的最大甲烷产气量为13.799 mL/g;随反应时间延长,生成气体中甲烷含量逐渐增高,氮气含量逐渐降低,二氧化碳含量先增高后减小。     

长江口及邻近海域悬浮颗粒重晶石特征与成因探讨

海洋环境中重晶石的形成和保存是元素Ba生物地球化学过程的重要环节,在反演海洋古生产力领域具有重要价值。但是多年来该方面的研究主要集中在深海海域,而对河口及近海海域很少涉及。本研究使用SEM和EDX等方法对长江口及邻近海域5个断面36个站位的悬浮体中的重晶石矿物进行了系统的观察,对重晶石颗粒类型、空间分布和影响因素进行了研究。结果表明:该区重晶石颗粒包含自形晶体、长条状晶体、不规则形态晶体和集合体等4种类型,含少量Sr元素,大部分重晶石颗粒表面出现溶蚀现象;重晶石颗粒粒径主要分布在0.5~3 μm。通过研究发现,长江口及邻近海域悬浮体中重晶石的形成主要受到微环境中生物作用的控制,该区初级生产力的发育状态和重晶石颗粒的沉降差异造成重晶石空间分布具有表层含量较多、由岸向外增加的现象。     

黄河口及邻近海域表层沉积物中多环芳烃的分布特征及来源

运用GC-MS测定黄河口及邻近海域表层沉积物中多环芳烃(PAHs)含量,探讨PAHs的分布、来源及潜在生态风险。结果表明沉积物中多环芳烃总浓度为111.3~204.8 ng/g,平均浓度为115.8 ng/g;PAHs高浓度样点多分布在黄河口西北缘、西南缘和东缘。黄河口南部和中部沉积物中的PAHs主要来源于燃烧源,西北缘沉积物的PAHs则呈现出石油源和燃烧源混合的特征。除局部(Sc11,Sc12和Sc18)沉积物PAHs具高潜在生态风险,大部分沉积物PAHs潜在生态风险为中等。     

长江口及其邻近陆架区沉积物的早期成岩作用

通过水下浅层及近岸钻探取样,对样品的pH值与Eh值,有机碳、细菌、孔隙水化学组份、自生矿物标型特征以及碳氧同位素等的分析。研究了沉积物孔隙水的化学反应过程,及其离子交换与反应物的关系。对早期成岩作用过程与机理进行了探讨.提出河口地区以泥质为主和以沙质为主的两种早期成岩作用基本类型及其特征与标志。为研究古代类似沉积物早期成岩作用的识别提供了依据。     

赣南小流域水体中溶解态稀土含量及pH和Eh值变化特征

测试流经稀土矿区河水的p H和Eh值,可以反映矿区的酸碱性、氧化还原环境。本文以赣南地区濂水、桃江、东江流域为研究对象,利用ICP-MS和三通道多参数测试仪分别测试水样中溶解态稀土含量(DREEs)和p H、Eh值,分析p H、Eh值的变化特征以及DREEs含量与p H值的相关性。结果表明:1研究区水体中DREEs含量变化较大,介于几μg/L至几十mg/L之间;DREEs经球粒陨石标准化后表现为弱的轻稀土富集模式,Eu、Ce显示负异常;2溶解态稀土及La含量分别与p H值呈弱的负相关性,说明地表水体中DREEs浓度及分布模式在一定程度上受外部环境酸碱性的影响;3对于流经地层、地层内离子吸附型稀土矿区的水样,其p H均值分别为7.40、6.94,Eh均值分别为-0.023 V、6.55 mV;对于流经岩体、风化壳离子吸附型稀土矿区的水样,其p H均值分别为6.61、4.37,Eh均值分别为0.024 V、0.15 V,表明赣南地区离子吸附型稀土矿区处于中酸性的氧化环境。     

Spatial, Temporal, and Human-Induced Variations in Suspended Sediment Concentration in the Surface Waters of the Yangtze Estuary and Adjacent Coastal Areas

To delineate temporal and spatial variations in suspended sediment concentration (SSC) in the Yangtze (Changjiang) Estuary and adjacent coastal waters, surface-water samples were taken twice daily from 10 stations over periods ranging from 2 to 12?years (total number of samples >28,000). Synoptic measurements in 2009 showed an increase in surface SSC from 0.058?g/l in the upper sections of the estuary to ??0.6?g/l at the Yangtze River turbidity maximum at the river mouth, decreasing seaward to 0.057?g/l. Annual periodicities reflect variations in the Yangtze discharge, which affect the horizontal distribution and transport of SSC, and seasonal winds, which result in vertical resuspension and mixing. Over the past 10?C20?years, annual surface SSC in the lower Yangtze River and the upper estuary has decreased by 55%, due mainly to dam construction in the upper and middle reaches of the river. The 20?C30% decrease in mean surface SSC in the lower estuary and adjacent coastal waters over the same period presumably reflects sediment resuspension, in part due to erosion of the subaqueous Yangtze Delta. SSCs in the estuary and adjacent coastal waters are expected to continue to decline as new dams are constructed in the Yangtze basin and as erosion of the subaqueous delta slows in coming decades.     

简单体系水溶液包裹体pH和Eh的计算

流体包裹体pH和Eh参数的计算一直处于探索阶段。已经发表的计算公式,由于缺少高压(＞1bar)环境下化学组分反应平衡常数,常常利用常压(1大气压)下化学组分反应平衡常数代替而推导出的,对于大多数自然界捕获的包裹体,不可避免地产生较大计算误差。根据水溶液包裹体中离子反应热力学特征,结合前人推导的计算公式,我们分别建立简单体系水溶液包裹体pH和Eh计算公式。由于利用较高压(＞1bar)化学反应平衡常数,基本上解决不同条件下、特别在较高温度、压力下捕获的水溶液包裹体pH和Eh的计算难题。4种简单体系水溶液包裹体pH计算公式:① H2O包裹体:pH=pKw② CO2-H2O包裹体: 3－(mCO2Ka,1+KW)· －2mCO2Ka,1Ka,2=0③ NaCl-H2O包裹体: 2= ④ CO2-H2O-NaCl包裹体: 3+ 2－(mCO2·Ka,1+Kw)· －2mCO2·Ka,1·Ka,2－ =0计算数值精度分析表明:CO2-H2O和NaCl-H2O包裹体的pH值按照公式计算,相同或接近于实际测定的天然酸雨、海水pH数值范围。CO2-H2O-NaCl包裹体与Crerar(1978)公式计算误差不超过10%。4种简单体系水溶液包裹体Eh的计算,引用Ryzhenko and Bryzgalin (1984)年推导的Eh公式。文中列举了3个实例,详细叙述不同类型包裹体捕获温度、压力下pH和Eh计算过程。自然界中水溶液包裹体成分十分复杂,本文涉及的只是自然界几种简单体系水溶液包裹体,给出的pH和Eh公式只对特定组分组合反应平衡条件有效,它不适合另外一种组分组合平衡条件下的关系,因此使用时务必注意平衡的组分组合条件。