黄河三角洲ZK5钻孔沉积物地球化学特征及其沉积环境

本文根据36件沉积物样品的微量元素和常量元素的相关性、组分含量及某些元素的比值特征,探讨了黄河三角洲ZK5钻孔的元素地球化学特征与古环境意义。应用历史地理学和沉积地质学综合分析方法确定钻孔岩芯沉积年代,将ZK5岩芯沉积物自下而上大致划分为7个层序。元素地球化学特征的研究表明:K₂O、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂、Cr、V、Rb元素相互间呈明显的正相关关系;SiO₂与其他元素呈明显的负相关,与P₂O₅呈弱负相关关系;Sr与CaO呈弱负相关关系;P₂O₅与Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂、CaO呈弱的正相关。据V/Cr值分析,ZK5钻孔从下往上水体有逐渐加深的趋势,与相关性分析结果相符。根据锶钡比值（Sr/Ba）和镁铝比值102（MgO/Al₂O₃）分析得出,ZK5孔沉积环境的水体盐度从下往上变化相差不大,属于海相沉积环境,同时有黄河水的注入。通过古气候指示剂Rb/Sr值和MgO/CaO值的分析:ZK5孔从NQ1到NQ7层序沉积时期的气候变化不大,气候相对潮湿。总之,地球化学特征所反映的沉积环境与沉积相分析的结果相一致,说明元素地球化学与沉积环境关系密切,可作为沉积相判别的标志。     

黄河三角洲全新世以来沉积环境的划分及各环境中碳埋藏速率的评价

为了研究黄河三角洲全新世不同古环境中的碳埋藏速率,于2007年在研究区布设了一口30.3 m浅钻,以对其进行了沉积学观测以及含水量、有机碳、总碳和营养成分测试分析.通过地层分析,将其全新世地层划分为8种沉积环境.运用历史地理学和沉积地质学综合分析方法对现代黄河三角洲沉积环境中部分层位进行了精确的年代划分,其他层位也进行了年代推测.同时利用确定的年代计算了不同沉积环境碳的埋藏速率.结果表明:总碳和有机碳与各营养元素都呈很好的线性相关;沉积物的沉积速率是有机碳和总碳埋藏速率的主控因素;虽然沉积物C_org浓度相对较低,但由于其高沉积速率,C_org的平均埋藏速率达到1 331 g/(m2·a),远高于世界其他高C_org浓度的湿地,因此是很好的碳汇地质体.      

辽河三角洲滨海湿地生态系统CO_2释放机制

二氧化碳(CO2)是滨海湿地生态系统主要释放的温室气体,对其释放机制的研究是碳循环研究的重要内容。利用LI-8100A土壤呼吸速率检测系统,应用封闭系统的动态气室法,通过2012年5月对辽河三角洲光滩、翅碱蓬(Suaeda salsa)和芦苇(Phragmites australis)2种典型植被湿地类型的系统呼吸通量及其不同实验处理后的呼吸通量研究,探讨在这一季节条件下湿地生态系统的CO2释放途径与机制。研究表明,芦苇湿地呼吸通量[(3 041.59±320.66)mg·m-2·h-1]高于翅碱蓬湿地[(534.09±56.06)mg·m-2·h-1],且站立植物的呼吸量的贡献在翅碱蓬湿地仅占24%,在芦苇湿地占40%。特别地,当湿地植物被移除后,湿地系统所产生的CO2通量会显著增高,由此揭示了滨海湿地植物一旦被破坏,其生态系统在短时间内会向大气释放大量的CO2。     

中国北方滨海湿地退化研究综述

中国北方沿海有入海河口湿地、三角洲湿地、粉砂淤泥质海岸湿地、海湾湿地、砂质海岸湿地、沉积岛屿滩涂湿地和滨海泻湖湿地等类型的滨海湿地约182.33×104hm2。由于受到海岸侵蚀、海面上升、风暴潮、入海河流断流和输沙量减少、气候变化等自然因素和围垦、城市和港口建设、污染、海岸带油气资源开发、在入海河流上中游建设水库拦蓄径流和泥沙等人为因素的影响,中国北方的滨海湿地发生了严重的退化。中国北方滨海湿地的退化表现在物理、化学和生物3个方面。其中物理方面表现为自然湿地面积减小、人工湿地面积增大、湿地景观格局破碎化等,化学方面表现为湿地温室气体排放增加、水体富营养化、潮下带近海湿地赤潮灾害增强、湿地底质和渔获物污染、湿地土壤含盐量变化等,生物方面表现为湿地生物多样性水平下降、自然湿地净初级生产力降低、潮间带滩涂湿地和潮下带近海湿地渔获量减小、自然湿地植被退化演替等。     

黄河三角洲ZK1孔岩心环境敏感粒度组分及沉积环境分析

本文选取黄河三角洲5个钻孔岩心的ZK1钻孔,对其剖面沉积物进行了详细的岩性描述、粒度测试和有孔虫鉴定,分析了ZK1孔粒度参数的垂向分布序列。通过计算粒级—标准偏差的变化获得了ZK1孔沉积物中对沉积环境变化较为敏感的粒度组分的范围为3.75～4Ф和10Ф。敏感粒度组分含量随深度变化的初步分析、各种粒度参数垂向分布特征及有孔虫资料表明,黄河三角洲ZK1孔的沉积环境大致可分为4段:Ⅰ(0～5.14 m)为1904—1976年上三角洲平原沉积;Ⅱ(5.14～17.41m)为1855年以来的下三角洲平原沉积;Ⅲ(17.41～22.6 m)为1855年以前的陆架沉积;Ⅳ(22.6～24.6 m)为潮坪沉积。     

青岛胶州湾沉积物痕量元素黄铁矿化程度及其剖面类型

为了探索青岛近海不同沉积环境下不同痕量元素的黄铁矿化规律, 2003年5月潜水员潜入海底采集了4个不同沉积环境的未扰动柱样, 并利用Huerta-Diaz and Morse (1990)连续提取技术测试分析了沉积物痕量金属的不同存在形式(活性态和黄铁矿结合态) 在垂直剖面上的分布规律.结果表明: 除了在涨潮三角洲上部沉积和潮下带沉积物柱子的Cd和Cr外, 痕量元素的黄铁矿化度的增高取决于其相应剖面上的DOP的增高; 并且不同痕量元素向黄铁矿中转移的规模存在着较大的差别, 即元素As、Hg和Mo转移的规模最大, Cu、Zn、Cd、Cr、Co和Ni中等, Pb和Mn最小; 此外, 还进一步揭示了河流三角洲沉积物的下部各元素的黄铁矿化程度高, 而潮下带沉积物以及涨潮三角洲沉积物低.最后指出在河口水下三角洲进行的清淤工作应注意黄铁矿结合态痕量元素的活化而产生生物有效的毒性元素.      

胶州湾水生系统中Pb、Zn 的分布特征及其在生物体中的浓缩

利用在胶州湾采集的47组同站位多介质样品,进行了痕量金属Pb、Zn及其它环境因子的化学成分测试,讨论了胶州湾水-沉积物-生物系统中Pb、Zn的生物地球化学总体特征及其在各介质平面上的分布,揭示了胶州湾水-沉积物-生物系统对陆源物质输入的响应.垂向上表层沉积物是Pb、Zn组分的富集带,该系统中的生物相对于其所处水环境具有显著的富集作用,生物体中Pb、Zn生物浓缩系数分别为36、935;横向上,Pb、Zn在底层水和沉积物介质中的分布主要受控于河口,即高值区分布于胶州湾的各个主要河口区,特别是在沉积物中金属组分浓度的高值区主要集中分布于胶州湾的东部.而孔隙水中Pb、Zn的高值主要分布于水交替较弱的海域,如红岛前缘.但生物体中的痕量金属组分化学场空间分布规律与上述各介质的化学场均不吻合,亦即是生物体中痕量金属组分的浓度与其所处环境中的同名金属组分浓度无关.作者认为,生物对痕量金属组分的富集并不简单地取决于它所处环境介质中同名金属组分的总量,而存在形态上的选择性.通过回归分析揭示了孔隙水对生物体中Pb、Zn的富集贡献较大.     

莱州湾营养盐和富营养化特征与研究进展

近年来,在人类活动和自然因素共同作用下,全球近岸海域营养盐含量逐年增加,导致不同程度的富营养化问题,并产生赤潮、鱼类死亡、贝类毒化、海草和海藻床消失、珊瑚礁破坏等一系列生态环境灾害,受到各国政府和科研工作者的关注。借鉴历史资料和近期调查数据,针对渤海莱州湾的营养盐特征和来源进行了重点分析,综述了该区富营养化状况及成因,探讨了营养盐浓度和比例结构变化与富营养化问题对莱州湾生态环境的影响。     

辽河三角洲晚更新世以来的地层层序及沉积环境变迁

通过分析辽河三角洲获取的长41.4m的ZK2孔岩心的岩性、粒度、有孔虫丰度及分子标志物等资料的基础上,结合精确的测年数据、海面变化等资料,并与其他钻孔资料分析对比,构建了辽河三角洲晚更新世33ka BP以来的年代地层框架,将ZK2孔自下而上划分为U1-U4这4个沉积相段:U1为河道相,U2为河漫滩相,U3为海相(全新世海侵)和U4为上三角洲平原相。U3段的海相沉积自下而上又可进一步分为U3~1、U3~2、U3~3、U3~4、U3~5 5个沉积层,分别对应了河口湾相、浅海相、前三角洲相、三角洲前缘相、下三角洲平原相(潮坪相)。沉积物的粒度、有孔虫及生物标志物BIT等指标在不同沉积环境中出现了较为明显的变化,且变化趋势相似,揭示了辽河三角洲晚更新世33ka BP以来的海平面变化的沉积历史,其中U3段沉积物(15.75~2.65m)沉积连续,地层完整,测年数据可靠,较完整地反映了辽河三角洲9 100cal.a BP以来全新世海侵期的沉积历史。     

渤海西北近岸海域表层沉积物重金属污染及评价

对取自渤海西北近岸海域的189个表层沉积物进行了重金属元素、粒度和有机碳(TOC)分析,查明了研究区重金属的分布特征和潜在污染水平。结果表明,As、Cr、Pb、Zn的空间分布比较均衡,Cd、Cu、Hg的空间变异系数较大,低值区都集中在昌黎沿海海域,高值区基本都集中在沿岸河口位置,总体上呈现出由西北部沿岸海区向东南降低的趋势。Cu、Cr、Pb、Hg与黏土含量、TOC之间表现出较强相关性。Pearson相关分析表明,黏土是重金属元素的主要载体,TOC是控制重金属元素的次要因素。根据地质累积指数法(Igeo)评价得出,渤海西北近岸海域仅在个别区域受到轻微污染,大部分区域沉积物底质环境良好。重金属富集因子(EF)显示研究区沉积物污染程度明显高于Igeo计算结果,多数重金属元素均处于中度污染水平,这可能与计算EF值时所取的区域背景值存在偏差有关。两种重金属元素评价方法同时表明Hg元素在沿岸河口位置存在一定程度污染,这与陆上人类经济活动向河口排放的污染物质经河流排入海有直接关系,说明人类经济活动给沿岸水域造成了一定程度的污染。