北江河水溶解无机碳同位素的季节变化

在有碳酸盐岩分布的河流流域, 河水地球化学主要反映的是风化速率较高的碳酸盐矿物风化的信息, 而硅酸盐矿物风化的信息往往被掩盖掉.北江流域碳酸盐岩和硅酸岩分布广泛, 为追踪其中的硅酸盐矿物风化的信息, 分析了北江河水中溶解无机碳同位素的时空变化.河水样品按4个季节自北江的上游到下游采集6个样点, 分析结果显示, 除上游武江的采样点同位素值季节变化不大外, 中下游采样点的同位素值有明显季节变化, 主要表现在6月份的δ13C_DIC显著变轻(-16‰~-19‰).在详细剖析矿物风化过程对碳同位素的影响后, 指出除了显著的碳酸盐矿物风化过程外, 北江流域在夏季还存在明显的硅酸盐矿物风化过程, 大大提高了流域的碳汇作用.      

末次冰期以来巽他陆架东北部陆坡区正构烷烃分布特征及其古植被意义

为了讨论末次冰期以来巽他陆架东北部植被情况及巽他陆架在冰期时的碳循环意义.对位于南海西南部陆坡的18252-3站位岩心柱沉积物中长链正构烷烃组分的平均链长(ACL27-33)、碳优势指数(CPI27-33)、烷烃含量(∑oddC27-C33)、及烷烃比值等指标进行了分析.结果显示:末次冰期以来CPI27-33表现出与海...     

蓝细菌和浮游古菌在南海第四纪氮循环中的作用初探

南海晚第四纪沉积物中的氮同位素在冰期-间冰期气候旋回中只有微弱的变化,与东太平洋的反硝化记录截然不同,可能反应了局地的氮生物地球化学过程。文章对位于南海南部钻取的一根柱状样MD05-2897的海洋氧同位素阶段(MIS)3~5期的有机氮同位素、反映蓝细菌贡献的2-甲基藿烷指数和反映氨氧化古菌Thaumarchaea的泉古菌醇进行了分析。结果显示,有机氮同位素在MIS 5期有明显降低,对应于这一降低,2-甲基藿烷指数和泉古菌醇都显示了升高的特点,暗示蓝细菌固氮作用和古菌氨氧化作用可能是导致OIS 5期的氮同位素降低的重要过程。     

东海陆架海水和沉积物中藻类生物标志物的分布特征与比较

对东海内陆架杭州湾附近的季节性水体悬浮颗粒物和表层沉积物中的主要藻类生物标志物进行分析,如菜籽甾醇、甲藻甾醇和长链烯酮,分别对应于硅藻、甲藻和定鞭藻,分析探讨水体颗粒物和沉积物中藻类生物标志物的分布特征及控制因素。研究结果显示,东海内陆架表层沉积物中藻类生物标志物空间分布特征明显,由杭州湾近岸向海,含量随水深增加而增加;颗粒物中生物标志物含量的季节变化突出,夏季样品的含量最高。生物标志物的时空变化主要受控于藻类生产力的变化。由于营养盐丰富,高初级生产力主要分布在远离河口的冲淡水和外海海流交汇的水域;夏季由于长江冲淡水携带营养盐影响扩大,近岸浮游植物生产力最高。此外,结果还显示表层沉积物与颗粒物中优势甾醇有显著差异,颗粒物中菜籽甾醇占优势,而表层沉积物中甲藻甾醇占比更大。除了通常解释的颗粒物中有机质主要反映局部地点的瞬时性,而表层沉积物中有机质反映更广区域的多年平均性,我们认为沉积物中可能发生的菜籽甾醇后期氢化作用改造有巨大影响,导致沉积物中菜籽甾醇含量相对甲藻甾醇大量降低。本研究结果强调沉积物中生物标志物沉积历史的复杂性,理解表层沉积物中生物标志物的相对变化对于沉积记录中生物标志物的准确解读具有重要意义。     

沉积物埋藏深度和碳酸钙含量对南海沉积物干密度的影响

在古海洋学研究中,质量堆积速率是反映地质历史时期某种物质沉积通量变化趋势的重要指标。计算质量堆积速率的一个必要参数是沉积物的干密度（DBD）。但是,很多钻孔沉积物的干密度数据往往因采样间隔稀疏而分辨率太低,甚至没有实测数据,为后续研究带来一定限制。前人研究中曾经发现深海沉积物的DBD可以用沉积物中的CaCO3含量进行估算,但这一方法在南海是否可行尚缺乏研究。笔者根据前人经验,对南海ODP184,IODP 349、367、368共4个航次17个站位的DBD、CaCO3含量与样品埋藏深度数据进行了分析,发现沉积物埋藏深度是影响DBD的重要因素,DBD和CaCO3含量仅在南海南部的ODP1143站位表现出良好的关系。而在南海北部及中部可能由于受到不同程度深层流活动的影响,导致沉积环境极不稳定,非碳酸钙组分来源复杂多变,故DBD与CaCO3%的相关性差。在南海南部,以沉积物埋藏深度和CaCO3%为变量,对ODP1143站位用二元多项式拟合出一经验公式,该公式适用于南海南部海域与1143站位有相似沉积环境的沉积物样品干密度的估算。     

百余年来珠江口及邻近西部海域有机碳来源及其埋藏记录

对珠江口外和粤西沿海的两个具百余年沉积历史的柱状样进行了基于支链与类戊二烯甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraether,GDGT)化合物比值的BIT(branched and isoprenoid tetraether)指标分析,该指标指示的是沉积有机质中陆源土壤来源有机质的相对输入贡献。结果发现,BIT值在两个柱状样中都小于0.26,显示水生有机质是沉积有机质的主要来源。BIT时间序列在两个柱状样中表现出一致的变化趋势:大约在1940年代以前,BIT保持在相对稳定的高值,此后表现出逐渐下降趋势,1990年以来下降趋势显著。这一下降趋势表明,半个多世纪以来沉积有机质中陆源有机质的相对贡献是持续减少的,或者水生有机质的相对贡献是持续增加的。在分析了陆源和水生有机碳沉积通量变化序列的基础上,认为水生生产力对沉积有机质的相对贡献持续增大是BIT指数持续降低的主要原因。水生有机碳输出通量半个多世纪来的上升趋势及其与广东省GDP变化趋势的相似性表明,陆地人类活动的不断增强导致了沿海水域营养化水平的不断升高。     

大庆齐家水源地水文地球化学环境的模拟

大庆齐家水源地抽取地下水过程中，地下水中CO2和H2S气体大量逸出，造成就地实测的Eh和pH等值不能代表含水层中地下水的真实情况。本文提出用化学热力学模拟恢复水文地球化学环境的方法，在分析齐家水源地实际情况的基础上，界定了齐家水源地的水文地球化学环境指标：pH值、Eh值、游离CO2和H2S，pH值为6．56以下；Eh值为—121-—145mV之间；游离CO2为300mg/L以上；H2S(aq)大于64μg/L；HS^-大于17μg/L。指出大庆齐家水源地为偏酸性、弱还原、高游离CO2，且含H2S的水文地球化学环境；为地下除铁提供了水文地球化学环境依据。     

北江流域氮收支估算

根据2006年北江流域的基本统计数据和相关参数,对该地区氮的收支进行了估算和环境影响分析.2006年北江流域的氮输入量为39.52×104 t,单位国土面积接收的氮量为84.61 kg/hm2·a,稍高于全国和长江流域,也高于世界一些大河流域.在氮的输出中,约38.61﹪的氮通过珠江口输送到中国南海,27.80﹪的氮通过反硝化和9.13﹪的氮通过氨挥发进入大气,剩余24.46﹪的氮储存在流域内.研究发现,北江流域的主要氮输入源均与农业活动有关,氮输入源分布的地区差异较大,单位面积接收总氮量主要受经济发达程度的影响.     

珠江口近百年来富营养化加剧的沉积记录

由于土地利用和人类活动加剧所导致的营养元素由河流输入的增加是引起河口港湾地区富营养化趋势增强的重要原因,由此引发的赤潮在中国沿海地区呈现越来越频繁的趋势。本文通过珠江口两个沉积柱状样(ZJ6和ZJ10)揭示了该水域近百年来的富营养化加剧趋势。由柱状样中的TOC/TN比值判断,TOC是陆源和水生两种来源的混合物。在假设陆源和水生有机质C/N比值分别为5和20后,计算了在沉积物中两种来源有机碳的含量得到:两钻孔柱状样中水生有机碳、总氮、生物硅、陆源有机碳沉积通量自20世纪20年代到90年代呈明显升高趋势,分别增加了2.0、3.6、2.9、12.0倍(ZJ6)和5.4、6.8、5.5、10.6倍(ZJ10)。这一趋势与中国珠江三角洲地区在此期间,特别是50年来生产力的迅速提高趋势相对应。两钻孔柱状样中生物硅沉积通量的增加幅度逐渐超出水生有机碳沉积通量的增加幅度,表明硅藻是富营养化的敏感藻类。目前,Si相对于N、P还不是珠江口水域的限制性营养元素,但若不对水域的营养物进行有效管理以平衡营养元素间的比例关系和减弱富营养化趋势,珠江口的浮游生物种群结构和底层水的溶解氧含量将受到严重影响。