Temporal and Spatial Distribution of Elements in a Small Catchment, and Buffer Function of Wetland in Longgan Lake, China

Wetland is the conjunction of lake and terrene where human activities are concentrated. From the viewpoints of material transport and cycling in the terrene-lake system, wetland is the buffer where sand and mud, heavy metals, pollutants and nutrients are tarried. In this paper, we provide a case study based on the temporal and spatial distribution of elements in the Wangling River catchment, a small sub-catchment of Longgan Lake in the middle reaches of the Yangtze River. We have found that wetland can buffer major heavy metals such as Cr, Cu, etc.significantly, but has a little buffer function to some active elements such as Fe and Mn, which are always transported as solutions. Human activities not only influence the distribution of elements, but also weaken the buffer function of wetland. Intensive human activities in the Longgan Lake area in the past 70 years have been recorded in stream, wetland and lake sediments, especially the human activity events such as deforesting and reclaiming on a large scale in 1958 and the 1980‘s. Human activities caused the increase of sedimentation rates since the 1950‘ s, as well as the increase of elements‘ concentrations. The extensive use of fertilizers and pesticides since the 1960‘ s have led to the increase of total P concentrations. Increasing SO2 emission accelerate the process of cation exchange in soil, and enhance the leaching of Mn out of soils. Permanent storing of water causes the soil gleyification that also intensifies the leaching of Mn.These are two major reasons for the obvious increase of manganese concentrations in recent 20 years in Longgan Lake. Intensive human activities since the 1950s‘ have intensified the population in this region and thus destroyed the buffer function of wetland.     

山地表生地球化学研究现状与展望

山地是地球上重要的地貌单元,占全球陆地面积的20%,中国山地占国土面积的2/3。山地是全球物质和能量循环的起点,是对全球气候变化最为敏感的区域。山地表生地球化学包括山地生物地球化学、山地环境地球化学和山地生态地球化学,是山地科学的主要内容。结合当前研究热点,山地表生地球化学重点关注山地表生生态系统对全球气候变化的响应与适应以及山地表生生态系统物质循环对山地生态环境健康的影响。未来需要在山地生态系统中将大气圈、水圈、土壤圈、生物圈作为一个整体,系统地开展山地表生地球化学研究;从初期的单一要素着手积累基础数据,到后期的多单元、多因素研究的整合;通过长期的野外监测和室内分析,最终建立适合山地生态系统的物质地球化学循环模型,预测将来全球气候变化和人类活动影响下山地生态环境的发展趋势和可能的潜在影响,这对山地自身的生态环境安全以及山区社会、经济和文化的可持续发展具有重要的现实意义。     

1770年以来青藏高原错鄂地区古气候定量恢复

通过对1999年所采错鄂CE-1孔自生碳酸盐碳、氧同位素与1955--1999年器测温度降水资料的统计分析,获取了自生碳酸盐碳、氧同位素与气候要素的定量关系,并据此恢复了1770年以来该地区的古气候。结果表明,错鄂沉积物中自生方解石氧同位素与气温显示出较好的正相关性,而与降水相关性不明显;碳同位素刚好相反,它与降水负相关,而与气温相关性不显著。1770年以来,错鄂地区在20世纪初气候环境发生了根本的改变,1900年以前降水偏少,为沼泽环境,1900年后降水增加,湖泊发育;1900年前后气温开始上升,30年代后期气温达到峰值,50年代初气温稍有下降。1935--1999年平均气温较前一百多年升高了近1℃。所获结果有较好的区域对比性。     

长江中下游不同湖泊沉积物中重金属污染物的累积及其潜在生态风险评价

利用富集因子和Hakanson潜在生态风险指数法,结合年代学结果,对长江中下游湖泊太白湖、龙感湖、巢湖和西氿沉积物中重金属元素Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的富集程度进行了评价,并比较分析了上述重金属的潜在生态风险.结果表明,太白湖和龙感湖沉积物中各重金属富集程度均较低;巢湖沉积物中Co、Cr、Ni的富集程度接近中等水平,而Cu、Pb、Zn的富集已经达到中等水平;西氿沉积物中Co的富集非常低,Cr、Ni富集水平较低,Pb达到中等富集,Cu、Zn达到较高的富集水平.对4个湖泊沉积物中重金属的综合污染程度进行比较:巢湖西氿龙感湖太白湖.各湖泊沉积物中单一元素的潜在生态风险都较低,但是,根据多元素潜在生态评价指数,各湖泊沉积物中重金属存在明显不同的潜在生态风险:巢湖西氿龙感湖太白湖.总体上看,太白湖和巢湖沉积物重金属污染以及潜在生态风险自1965年以来一直在加重,而龙感湖和西氿沉积物在表层有下降的趋势.这种差异与各个湖泊流域内人类活动的方式和强度密切相关.巢湖和西氿流域内城市化、工业化发展迅速,人类活动导致大量重金属元素进入湖泊,给湖泊带来明显的污染;而龙感湖和太白湖流域人类活动主要以农业活动为主,人类活动对重金属的贡献相对较小.     

巢湖沉积物重金属富集特征与人为污染评价

本文分析了巢湖主要入湖河流河口区表层沉积物及西部湖心区沉积岩芯中Al、Fe、Ni、Cr、Cu、Zn、Pb、Li、V等金属元素变化特征,采用地球化学方法对金属元素变化的"粒度效应"进行矫正,并以Li、V为参照元素对矫正结果进行检验;参考历史沉积物,对河口区及西部湖心区沉积物重金属人为污染特征进行分析;结合沉积岩芯210Pb年代结果,估算西部湖心区近150a来Ni、Cr、Cu、Zn、Pb等重金属元素的人为污染贡献量.结果表明,河口表层沉积物重金属污染具有显著的空间差异,南淝河河口重金属人为污染最重,其中Ni、Cr、Cu、Zn、Pb的人为污染贡献量分别为12.2、32.2、25.3、479.9和76.0 mg/kg,分别占总含量的35%、37%、64%、92%和77%;其次是柘皋河河口,主要重金属污染元素为Cu、Zn和Pb,人为污染贡献量达57.6、57.0和19.5 mg/kg,分别占总含量的73%、47%和36%;而派河、白石山河、杭埠河等河口表层沉积物中重金属元素人为污染程度较弱.巢湖西部湖心区主要污染元素为Cu、Zn、Pb,人为污染开始于1950s,1980年以来其人为污染贡献量显著增加,平均为16.2、245.6、47.8 mg/(m2.a),分别占各元素沉积通量的23%、61%和37%;Ni人为污染开始于1980s初期,人为污染贡献量平均为12.6 mg/(m2.a),占其沉积通量的13%左右;Cr基本未受人为污染影响.西部湖心区沉积岩芯及南淝河河口表层沉积物中重金属污染程度均表现为Zn>Pb>Cu,而且南淝河河口沉积物重金属污染程度显著高于西部湖心区.结合主要入湖河流径流量与河口沉积物重金属污染特征,认为巢湖西部湖心区重金属污染主要通过南淝河输入,来自合肥等城市的废水是主要的污染源.     

南四湖沉积剖面中色素与有机碳同位素特征的古环境意义

湖泊沉积物中的色素含量与种类是研究湖泊初始生产力的湖泊环境的有效手段之一。而有机碳同位素比值反映了沉积有机物来源信息。本文在对南四湖沉积剖面中总有机含量分析的基础上,测定了有机碳的同位素比值,同时通过剖面中色素指标的分析,揭示该湖泊环境演化历史。研究表明,南四湖成湖时代为２．４５ｋａＢ．Ｐ．,成湖水体主要来自黄河泛滥;其次,南四湖东西沉积环境差异较大,西部（微山湖）主要受黄河泛滥影响,东部（独山湖     

黄河下游南四湖地区黄河河道变迁的湖泊沉积响应

黄河下游地区湖泊演化多与黄河河道变迁密切相关,进行高分辨率的湖泊沉积环境的研究,可揭示历史时期黄河下游的河道变迁,本文以南四湖ＤＳ孔为例,探讨河道变迁的湖泊沉响应。     

山地生态地球化学——定义、进展及展望

生态地球化学是生态学和地球化学相结合的学科,研究自然界中化学、物理、地质和生物过程,以及这些过程之间的相互作用及其对生态系统发生、发展所产生的影响,具体而言生态地球化学通过化学物质在生态系统中的分布、分配、迁移、转化规律研究,评价生态系统状态及发展方向.生态地球化学虽然形成较晚,西方科学家甚至很少用“生态地球化学”这一...     

PALEOCLIMATIC CHANGES IN DABUSU LAKE

Study on the carbonate content and oxygen isotope of a sediment section in Dabusu Lake revealed that this region has experienced several cold-wet and warm-dry climatic cycles since 15400 a BP. It was about 6740 a BP when the climate in the region reached a relatively stable warm stage, so that the lake water was gradually condensed and finally a saline lake was formed.