越南岸外上升流区48万年来高分辨率的生源组分记录及其古海洋学意义

南海西部越南岸外MD05-2901孔沉积物分析显示,该孔覆盖氧同位素1-12期,底界年龄约为48万年。生源组分记录显示表层古生产力冰期高、间冰期低,体现间冰期海平面下降、陆源物质输入增强的影响。生产力在末次冰期达到最高,体现末次盛冰期海陆差异增强,东北风发育对生产力提高的促进作用。碳酸钙含量变化呈现冰期早期含量低、冰消期和间冰期含量高的趋势。其冰消期的高值在MIS1/2、MIS3/4和MIS5/6分界处,与浮游有孔虫碳同位素低值对应,揭示该地区的碳酸钙沉积旋回是“稀释旋回”。同时碳酸钙含量变化领先于同一地区浮游有孔虫氧同位素的变化,证明低纬海区碳酸钙泵作用对大气二氧化碳浓度和温度有影响。滤波分析结果显示碳同位素存在23 ka的岁差周期和偏心率长周期,生源组分的含量变化显示出典型的岁差周期,体现南海季风环流的轨道响应,证明低纬热带过程是调节气候变化的重要因素。     

南海深海盆表层沉积物氮的地球化学特征与生态学功能

研究了南海深海盆区域(南沙海槽西南部)表层沉积物中氮的形态、分布及其在生物地球化学循环中的功能.研究表明,表层沉积物中不同形态氮的含量不同.其中,氧化还原转化态的氮(SOEF-N)含量最高,平均为68.3μg/g,占总氮(TN)的7.08%;弱酸转化态氮(WAEF-N)含量最小,仅占总氮(TN)的1.09%.离子交换态(IEF-N),WAEF-N,S OEF-N及TN的地球化学分布特征存在一定相似性:均由海槽东西两侧向中央递增,并在槽底呈高含量分布;SAEF-N(强碱转化态)分布则与该趋势相反.IEF-N,SAEF-N和SOEF-N的分布主要受沉积物中有机碳含量(OC)控制;而WAEF-N则与碳酸盐(CaCO₃)存在显著的负相关关系;TN与OC不具有显著意义的相关,间接说明二者来源的不同.同时,各形态氮的分布还与沉积物粒度类型密切联系.此外,研究区域内由沉积物提供的氮源很大程度上补偿了浮游植物对水体中营养盐的消耗,对维持该海域的初级生产力水平起到一定作用.其中,IEF-N和SOEF-N的释放对浮游植物生长及初级生产力的贡献较为显著.     

渤海湾潮间带(大沽口)柱状沉积物中的重金属来源判别

采用因子分析法对2003年11月采自渤海湾潮间带(大沽口)柱状沉积物中的重金属含量数据进行了分析,提取出的三个主要因子占据重金属含量样本信息量的83.69%,以此定量判别出重金属的来源方式和富集原因。并有效采用Li和Sc作为污染重金属的参照元素,以这两种元素含量比值的自然对数和目标元素与Sc的比值的自然对数做比率散点图的方法验证了因子分析所得的结论。结果表明,Cd,Zn和As以人类活动输入为主,Pb,Cr,Hg受到一定人为输入影响,但仍以环境背景贡献为主,Cu,Al,Fe,Ni以自然来源为主。     

广东汕头湾表层沉积物重金属含量分布及风险评价

汕头湾地处汕头东部,是珠三角经济区和海峡西岸经济区重要的海上交通枢纽。因受周边城镇、养殖区排污等影响,汕头湾的海洋环境已受污染,生态健康问题不容忽视。沉积物中重金属是反映区域环境质量的重要因子,本研究通过测定汕头湾海域29个表层沉积物样品中重金属Zn、Cu、Cr、Cd、Pb、Hg、As含量,分析了各元素的平面分布特征,并运用主成分分析法(PCA)、地累积指数法和潜在生态风险指数法对该区域沉积物中重金属的来源及潜在生态风险进行了探讨。结果表明:汕头湾海域表层沉积物的金属含量变化范围为CZn(15. 3～280. 4 mg/kg)、CCu(2. 0～84. 6mg/kg)、CCr(3. 0～130. 8 mg/kg)、CCd(0. 05～1. 07 mg/kg)、CPb(12. 97～39. 31 mg/kg)、CHg(0. 008～0. 171 mg/kg)、CAs(1. 60～16. 50 mg/kg),榕江入海口处为重金属元素的高值区,在拦沙堤的两侧,元素Zn、Cu、Cr、Cd的含量差别较大。相关性分析和主成分分析结果显示,重金属具有相同污染来源,工业废水和城市排污等人类活动输入是主要途径,其分布特征受有机碳、硫化物及细粒级组分等环境因子的影响。地累积指数法和潜在生态风险指数法的结果表明,在榕江入海口附近区域,重金属表现出强的生态风险,而拦沙堤东侧海域为轻微生态风险,Hg、Cu、Cd是主要污染元素。     

黄河入海口径流量和输沙量对黄河三角洲生态环境的影响

20世纪后期黄河入海口的径流量减少和多次断流。这对流域下游地区的经济发展、尤其是农业产生明显影响。特别应注意的是,与径流量减少的同时,输沙量也明显减少,致使20世纪90年代以来入海口造陆面积锐减,在1996年和1997年甚至造陆停滞、出现海侵。黄河入海口的径流量、输沙量减少可能引发的一系列生态环境问题中,造陆面积的减少和海水的侵入可能关系到黄河三角洲的经济发展前途,近期则危及胜利油田的安全,应引起有关部门的关注。文中还探讨了用地球物理测井方法检测生态环境的变化。     

Stable Carbon Isotope and Long-Chain Alkane Compositions of the Major Plants and Sediment Organic Matter in the Yellow River Estuarine Wetlands

Elemental(TOC,TN,C/N)and stable carbon isotopic(δ^13C)compositions and long-chain alkane(n C16-38)concentrations were measured for eight major plants and a sediment core collected from the Yellow River estuarine wetlands.Our results indicate that both C3(-25.4‰to-29.6‰)and C4(-14.2‰to-15.0‰)plants are growing in the wetlands and C3 plants are the predominant species.The biomass of the wetland plants had similar organic carbon(35.5-45.8%)but very different organic nitrogen(0.35-4.15%)contents.Both C3 and C4 plants all contained long-chain alkanes with strong odd-to-even carbon numbered chain predominance.Phragmites australis,a dominant C3 plant contained mainly n C29 and n C31 homologues.Aeluropus littoralis,an abundant C4 plant were concentrated with n C27 and n C29 homologues.Organic matter preserved in the Yellow River estuarine sediments showed strong terrestrial signals(C/N=11-16,δ^13C=-22.0‰to-24.3‰).The distribution of long-chain n-alkanes in sediments also showed strong odd-to-even carbon chain predominance with n C29 and n C31 being the most abundant homologues.These results suggest that organic matter preserved in the Yellow River estuarine sediments were influenced by the wetland-derived organic matter,mainly C3 plants.The Yellow River estuarine wetland plants could play important role affecting both the carbon and nutrient cycling in the estuary and adjacent coastal waters.     

Experimental study on a sampling technique based on a freeze-sediments valve for deep-sea microorganism

Deep-sea microorganism research has become a hot topic in life science, owing to its special value in high pressure and low temperature environment. If not kept the in-situ low temperature and high pressure, it will cause the microorganism to lose its activity and lead to a waste of resources. A freeze-sediments valve presents a promising solution to maintain the low temperature and high pressure in situ, improve the success rate of sampling and shorten the sampling time. A series of experiments were conducted to characterize the freeze-sediments valve, including the sampling time without leakage, adaptation to different sediments and the effect of the length, etc. Most important of all, temperature change of sediments is observed in all experiments. Experimental results indicated that the freeze-sediments valve was formed in 5 min without leakage and the freeze-sediments valve could be applied to different sediments without limitations on sediments type and mineral content. Considering the pressure retaining capacity and formation time of freeze-sediments valve, it was found that the freeze-sediments valve with a length of 60–80 mm has good pressure retaining capacity whose value was 41.3–48.4 Mpa and short formation time which was 5 min. Precooling the sampler could be used to shorten the sampling time in the actual environment application. This sampling technique can play a vital role in maintaining in-situ low temperature at −2 to −4 ° Celsius in all the experiments. According to the tests, the sampling technique based on the freeze-sediments valve had the potential to solve the problem of keeping in-situ temperature, low sampling success rate and long sampling time in the future.     

中国东海陆架海域柱状沉积物对磷的吸附行为

通过研究磷在海洋柱状沉积物上的吸附动力学曲线和吸附等温线,并结合沉积物表面电荷性质以及磷形态分析,考察了我国东部陆架海域沉积物对磷的吸附特征。结果表明,所研究海域沉积物对磷的吸附过程明显分为快慢两段,48h后吸附可达到平衡;吸附后的磷主要为可交换态磷,吸附过程以物理作用为主;吸附等温线可用Langmuir交叉型模式描述,在磷初始浓度较低时,沉积物对磷存在解吸现象;沉积物对磷吸附参数的垂直分布较为复杂,受自身性质影响较大;盐度增大,沉积物对磷的吸附能力呈下降趋势。     

扬子陆块西缘寒武系砂岩的物源分析：对古地理位置重建和构造背景的指示

扬子陆块西缘寒武系主要为一套碎屑岩- 碳酸盐岩的岩石组合,前人研究多认为形成于相对稳定的克拉通盆地。但同时期出现的大陆岩浆作用显然与前期认定的克拉通盆地性质不符,需要借助扬子西缘的物质来源探讨构造背景。基于野外露头等资料,本文通过对扬子陆块西缘会泽和会东附近寒武系3件砂岩样品进行重矿物分析、电气石电子探针和碎屑锆石U- Pb测年分析,确定扬子西缘寒武纪沉积物的源区;并结合沉积序列等综合探讨扬子陆块西缘寒武纪的构造背景。沉积序列表明,扬子西缘寒武系沧浪铺组、西王庙组和二道水组主要由砂岩和白云岩等组成,沉积环境为滨岸—潮坪。细—粗砂岩碎屑颗粒为次棱角状—次圆状,分选较差;碎屑组分主要为石英,岩屑几乎全部为燧石,长石含量较少。测试分析结果表明：重矿物分析指示扬子西缘寒武系砂岩重矿物主要由锆石、赤—褐铁矿、电气石、钛铁矿、金红石、磷灰石等组成,重矿物组合指示岩浆岩为其主要母岩;电气石电子探针分析结果表明,物源主要来自于贫锂花岗岩和变砂岩、变泥岩;碎屑锆石测年分析表明物源区母岩主要为983~540 Ma岩浆岩。碎屑锆石年龄对比等综合分析表明,寒武系沉积物部分源自康滇古陆983~708 Ma的岩浆岩和变沉积岩,部分源自冈瓦纳大陆东非造山带663~540 Ma的岩石,物源区岩石经历再旋回产物作用。扬子西缘寒武系的沉积序列、碎屑锆石年龄谱图和碎屑组成等特征综合分析表明,扬子陆块西缘寒武系形成于前陆盆地。     

渤海湾表层沉积物重金属与污染评价

用原子吸收法测定了渤海湾表层沉积物中重金属的含量,同时用2种评价方法对该海域底质环境进行了评价。结果表明:沉积物中汞、锌含量平均值超过标准,其余项目未发现超标;其分布特征由于受沿岸不同污染源的污染影响,重金属污染物难以形成一定规律的分布状态。同时该海域底质环境质量总指数已达到污染程度和很强的生态危害,其中主要污染元素是Hg,已达重污染,并形成极强的生态危害。