近海水生系统与沉积物中痕量金属的形成机理

痕量金属和有毒金属通过面源(如大气沉降)和点源(如河流、地下水和倾废)污染过程参与近海水生系统的生物地球化学循环.根据近年来主持的多项沿海生态地球化学调查与评价项目的理论与实践,概括了痕量金属在水生系统中迁移、转化的生物地球化学模式,并对模式意义作了概要的解释.近海水生系统中痕量(有毒)金属形成取决于系统内发生的生物、...     

河口三角洲生态系统的水质污染与对策

河口三角洲、湿地及其邻近海域生态系统的水质污染在全世界范围内普遍存在,其主要原因是过量的无机营养盐或有机物、垃圾、有毒物质、病原体等通过陆地径流及排污口输入到河口及近海,引起水体富营养化、有害元素或病原体污染,给河口生态系统带来危害,从这4个方面分析了水质问题的起因和后果,并提出了相应的治理措施.     

辽河三角洲翅碱蓬湿地不同植被覆盖度下的土壤对碳的扣留

为研究辽河三角洲湿地的固碳能力,2010年5月在辽河三角洲双台子河口东侧的两个翅碱蓬湿地区域采取7个柱状样,通过对样品的化学分析测试,并利用210Pb测年法确定的沉积速率研究了土壤对碳的扣留速率,其结果表明:有机碳浓度分别与各营养元素浓度间有显著的正相关关系(p0.01),指示沉积物中的有机物质对营养元素有很强的富集能力,同时营养元素促进植物的生长,从而影响土壤碳的加积速率。研究区总碳浓度范围为10.5~14.6 g/kg,其中约83%为有机碳,其相应的土壤对总碳和有机碳扣留速率分别为98.02~260.37 g/m2/a(均值171.84 g/m2/a)和81.17~229.98 g/m2/a(均值141.29 g/m2/a)。本研究区,土壤对碳的扣留速率主要受土壤的沉积速率控制,并与高程有显著的相关关系(p0.01)。土壤对碳扣留机制的研究有助于加深对全球碳循的理解。     

渤海湾晚更新世晚期以来古河道分布和三角洲发育及其古环境的演变

渤海湾及其沿岸是中国海洋地质与第四纪地质研究程度最高的地区之一。虽然研究成果众多,但仍有一些基础的地质问题亟待解决。比如,晚更新世晚期黄河是否流经渤海湾?全新世黄河在渤海湾及其沿岸形成的多期次三角洲叶瓣在海域如何展布?以上问题一直是中国海洋地质研究中备受关注的热点话题。借助2016-2017年在渤海湾获取的约2000 km的浅地层剖面数据、2个30 m左右的取芯钻孔（BXZK2017-1和BXZK2017-2孔）及相应的AMS ¹⁴C和OSL测年数据,同时结合前人的一些浅剖数据和钻孔的研究成果,将渤海湾中部晚更新世以来的地层自上而下划分出4个地震单元（SU1~SU4）和6个沉积单元（DU1-DU6）,分别对应前三角洲相、潮坪与浅海、泛滥平原、河道相、海陆交互相、湖沼相。在此基础上综合探讨渤海湾晚更新世晚期以来总体的地层框架和沉积演化特征。研究表明：黄河可能在21.8~9 cal ka BP,由近东西向流经渤海湾北部进入渤海中部盆地;全新世以来,渤海湾从西北侧至南侧,依次分布4期次的三角洲叶瓣,对应的发育时间可能分别是1400 AD~现在、11~1128 AD、700 BC~11 AD和1855~现在;渤海湾西侧最北两期次的水下三角洲可能主要与海河有关,而南侧其余2期次三角洲叶瓣则可能分别对应岐口超级叶瓣以及现代黄河三角洲超级叶瓣。加深了解渤海湾晚更新世晚期以来的地层序列演化、古河道发育以及全新世三角洲在渤海湾的展布情况,将有助于渤海湾海岸带开发、海底工程建设以及地质灾害防范等。     

黄河三角洲利津超级叶瓣时空范围的再认识

黄河三角洲是世界著名的河流三角洲之一。自有学者首次系统地提出黄河三角洲全新世10期超级叶瓣的时空分布范围后,这一观点近30年来未见明显的改进。借助渤海湾南岸研究区获得的4个20～30 m钻孔地层资料和相应的AMS14C测年数据,以及前人部分钻孔的研究成果,本文对黄河三角洲利津超级叶瓣的沉积演化框架和时空分布特征进行了重新厘定:研究区全新世沉积环境由早期的河道和泛滥平原沉积,逐渐向海侵过程中盐沼、潮坪和浅海相演化。海平面上升速率减缓之后三角洲开始发育并逐步成陆,直至最后被陆相沉积所覆盖。黄河下游古河道在9000-8000 cal a BP左右可能在黄骅南部入海;大约8000 cal a BP之后,黄河主河道南迁到滨州—惠民一带,并在7000-5500 cal a BP之间发育利津超级叶瓣;利津超级叶瓣的北界可能在马山子和阳信一界,而南界在郭井子和弥河之间;约5500 cal a BP之后,黄河下游古河道可能重新过黄骅入海,于5500-3500 cal a BP左右形成黄骅超级叶瓣;约3500 cal a BP之后,黄河古河道北迁至天津,直至～700 BC左右主流河道入海口再次南迁至河北岐口附近。     

黄河三角洲滨海湿地演化及其对碳与营养成分的扣留

2007年在黄河三角洲布设了一口24.6m的浅钻ZK1,对获取的岩芯样品进行了详细的沉积学观测及含水量、有机碳、总碳和营养成分的实验室分析测试。通过ZK1孔的地层分析,将其划分为7种沉积环境,揭示了滨海湿地地质演化过程。并利用AMS 14C测年方法,结合黄河改道的历史记录,运用历史地理学和沉积地质学综合分析的方法对黄河三角洲沉积环境进行了年代划分,并计算了黄河三角洲不同沉积环境沉积物的沉积速率和碳的加积速率。结果表明:总碳和有机碳与除硫和磷元素以外的各营养成分都呈良好的线性相关(R20.7,Ρ0.05);碳、氮、磷的加积速率与沉积物的沉积速率呈极显著正相关关系(R20.95,Ρ0.01),沉积物的沉积速率是碳、氮、磷的加积速率的主控因素;虽然现代黄河三角洲沉积物有机碳浓度较低(1%),但由于沉积物的高沉积速率,现代黄河三角洲沉积物有机碳的平均加积速率达到648.1g/(m2·a),远高于世界其它高有机碳浓度的湿地,因此是很好的碳汇地质体。     

浙江台州湾潮间带沉积物痕量金属形态及其黄铁矿矿化程度

在浙江椒江口潮间带采集了3个未扰动沉积物柱状样,并采用分级提取方法获得了沉积物各痕量金属的活性态和黄铁矿态分量,同时采用冷扩散法测试了酸可挥发性硫化物(AVS)。结果表明:研究区痕量金属黄铁矿矿化程度(DOP)较低,痕量金属存在较大的活性,容易参与水生系统的生物地球化学循环;但各元素的痕量金属黄铁矿矿化度(DTMP)存在较大差别,即元素As和Hg的DTMP值最大,Cu、Zn、Cd、Cr和Ni中等,Pb和Mn最小。控制黄铁矿矿化程度的因素包括沉积物是否存在大量的有机碳(OrgC)、AVS以及是否存在隔氧的还原系统。     

我国滨海湿地保护的地学问题与研究任务

滨海湿地是大陆边缘淡水输入与潮汐作用的产物,同时它可通过生物薄膜、沉积物的生物扰动、浪和流的振动、沉积物的有机物富集以及营养盐的循环终结对生物因素的控制作用进行反馈.在过去的十几年中,人们对滨海湿地功能的认识得到快速提高,并且对不同气候带的滨海湿地的地貌过程、水动力特征、生物反馈以及指示人类活动干扰的代理指标有了足够深...     

中国湿地资源与开发保护现状及其管理建议

【研究目的】中国作为世界上湿地类型最齐全的国家之一,湿地面积5360.26万hm2,位居世界第四,但近几十年来随着人口迅猛膨胀和经济快速发展,中国面临着湿地保护与经济发展的矛盾冲突,分析中国湿地资源与开发保护现状及其退化原因是研讨湿地管理对策的前提。【研究方法】本文在分析中国湿地资源特征及其开发保护现状的基础上,系统总结了中国湿地损失和退化的驱动因素,由此提出中国湿地管理建议。【研究结果】中国湿地资源丰富,其在发挥水质净化、蓄水防洪、气候调节等功能的同时,为地方经济发展和当地居民提供了丰富的资源保障,并由此发展了一系列具有良好经济效益和社会效益的利用模式。同时中国高度重视湿地保护,颁布和实施了一系列湿地保护政策和工程,湿地保护率达52.65%。然而在人类活动和气候变化双重影响下,中国湿地面积萎缩现象仍然普遍存在,且在湿地保护修复管理实践中仍存在许多科学问题需要解决。【结论】当前中国湿地损失和退化趋势依然严峻,为进一步加强湿地保护,必须强化地球系统多学科的综合研究,同时需考虑经济可行和社会需求问题的约束,从而制订一个能满足社会经济发展要求且生态科学合理的可持续管理方案。