大连湾附近海域表层沉积物粒度特征及水动力环境指示

对大连湾、大窑湾外及其附近海域表层沉积物进行了粒度分析,揭示了该区域大致的沉积特征。结合相关的地质水文资料,探讨了其控制因素,同时对沉积环境进行了初步分析。研究区沉积物粒度组分以砂(平均含量34%)和粉砂(平均含量52%)为主,粘土含量比较少(平均含量14%),且主要分布在研究区中部水下台地之上,各组分相对含量呈东西向条带状分布,与地形分布趋势较为一致。北部近岸水下岸坡区,水深较浅,距离物源区较近且水动力条件复杂,沉积物粒度较粗;向南随水深增加水动力减弱,东部为一水下台地,沉积物粒径偏细。分选较好,粉砂和粘土组分在该区域最为富集,沉积物可能来自于通过东部海域自西向东进入研究区的远源物质;研究区南部水深增加,又出现一水下岸坡,其下地形趋于平坦,该区域在黄海环流体系的作用下,接受了较多来自包括山东半岛水下三角洲的粗颗粒物质。     

南大西洋沉积物中多环芳香化合物的组成特征研究

10 samples of sediments obtained from the South Mid-Atlantic Ridge were measured for the abundances and distributions of polycyclic aromatic compounds(PAHs). The total concentrations of PAHs(∑PAHs) ranged from 2.768 to 9.826 μg/g dry sediment. The ∑PAHs was higher in sample 22V-TVG10 and sample 26V-TVG05 which were close to hydrothermal fields, with the lowest value in sample 22V-TVG14 which was farthest from hydrothermal fields, suggesting a probable hydrothermal origin of ∑PAHs of samples. Approximately nine kinds of PAHs were identified, and low molecular mass tricyclic and tetracyclic aromatic compounds were predominant in the samples. The concentrations of fluoranthene which were typical as hydrothermal alteration compounds were the highest among PAHs with dry weight between 0.913–3.157 μg/g. The phenanthrene homologue was most abundant in the samples, and the ratios between parent phenanthrene and methylphenanthrene which probably reflected the degree of hydrothermal alteration ranged from 0.097 to 1.602. The sample 22V-TVG10 possessing a maximum ratio value showed the intense influence of the hydrothermal alteration on this sample, which might further imply that PAHs in sediments were mainly derived from the hydrothermal alteration.     

海底沉积物纵波波速与物理-力学性质的理论关系和比较

本文提出以密度变化比和等效弹性模量变化比为参数描述海底沉积物纵波波速,得到密度变化比是由孔隙率、海水密度和海底沉积物固相密度构成的复合参数,建立了以复合参数和等效弹性模量变化比为变量的泰勒多项式海底沉积物纵波波速公式。基于单因素分析法得出纵波波速可表示为参考声速与调制函数的乘积,沉积物的参考声速由海底底质物理性质确定,建立了复合参数-声速的近似理论模型。对该理论模型与现有的主要纵波波速经验公式的分析结果表明,孔隙率-纵波波速经验公式只是参考声速不同,但调制函数是互相等效的,验证了本文海底沉积物纵波波速理论关系的有效性。     

福建省兴化湾、九龙江河口和东山湾潮间带沉积物岩心碘研究

用碱熔法处理样品,水沥取,用分光光度法测量了采集自福建省兴化湾、九龙江河口和东山湾3个海湾潮间带沉积物岩心的碘分布。兴化湾、九龙江河口和东山湾3岩心中的碘含量分别为2.5~43.7,17.3~39.6和11.3~29.1 mg/kg。3个沉积物岩心中的碘含量稍高于福建省的土壤的碘含量,与我国海域的沉积物碘含量在同一水平,但明显低于文献报道的开阔海域沉积物的碘含量。兴化湾和东山湾沉积物中的碘与有机碳含量有较好的相关性;在九龙江河口采集的岩心中的碘与有机物碳含量的相关性较差。推测海洋源的沉积物碘与有机碳含量相关性较好,而陆源沉积物的碘与有机碳含量相关性较差。     

珠江口外内陆架表层沉积物重金属元素形态特征、控制因素及生态风险分析

2011年对珠江口外内陆架海域22个点位表层沉积物中主要的重金属Cr、Ni、Cu、Pb、Zn、Cd和As含量、形态特征、来源控制因素以及潜在生态风险进行了研究。采用了BCR提取法分析各种重金属赋存形态,并依据各种重金属的形态特征与沉积物基质属性进行了相关因子分析,了解其分布的控制因素。结果表明:珠江口外内陆架沉积物重金属分布特征为由陆向海的方向,随着水深增大而逐渐降低。重金属赋存形态中Cr、Ni、Cu、As主要以残渣态存在,Pb主要以可还原态存在,Cd主要以酸提取态存在,Zn主要存在于残渣态与可还原态。各重金属非残渣态比重Cd最高,Cr最低,表明Cd的迁移性最强。各元素非残渣态在平面上的分布与总量分布模式相关性较好,因此,珠江口外内陆架海域通过总量来确定区域重金属污染情况在一定程度上是可靠的。重金属元素与黏土含量、可还原态Fe、Mn含量普遍具有较好的相关性。珠江口外内陆架的重金属来源比较复杂,主要来源于附近大陆的物质输入。运用酸提取态百分含量风险评估法对重金属潜在生态风险进行评价,发现研究区各元素综合风险评价除Cd为高风险外,Cr元素综合风险评价为无风险;其余为中一低风险等级。     

淤泥质潮滩沉积物含水量遥感反演模型研究

潮滩沉积物含水量是表征潮滩地物信息的一个重要特征量,它影响着遥感提取潮滩地物信息的准确性。利用含水量-反射率指数衰减模式建立单波段模型,同时参考4种植被指数的形式构建含水量指数,建立适用于潮滩环境的含水量反演波段组合模型,实现了沉积物含水量的遥感反演。研究结果显示:对反射率数据利用干土反射率进行归一化处理后构建的NEWCI(Normalized Enhanced Water Content Index)归一化增强型含水量指数模型的含水量反演效果最佳。在含水量结果中,除了砂类别反演的确定性系数R2为0.675以外,粉砂、砂质粉砂、粉砂质砂、粘土质粉砂等4种沉积物类型反演的确定性系数均在0.83以上;当不考虑沉积物类型时,NEWCI指数模型的反演精度也达到0.8,RMSE为0.059,表明NEWCI指数模型对沉积物类型不敏感,且能够保持较高的含水量模拟精度,因而适合潮滩沉积物含水量的大范围预测。其反演结果可在潮滩地物信息遥感反演时有效削弱水分的影响,进而提高地物信息提取的效率。     

2012年罗源湾海域环境质量现状评价与分析

文章根据2012年8月对福建罗源湾海域的环境质量调查结果,结合海洋功能区划对海洋环境质量现状进行了评价与分析,并综合分析了海水中富营养化程度,沉积物中重金属的富集程度与生态风险效应。结果表明:该海域水质中除活性磷酸盐、无机氮和石油类存在超标外,其他环境因子均符合功能区划要求的海水水质标准。沉积物中除滴滴涕外,其他因子均符合海洋沉积物标准。20%的站位富营养化指数大于1,该海区的富营养化程度较低。沉积物中铅的富集程度相对较大,沉积物重金属的潜在生态危害轻微。     

大陆岛入海沉积物通量的估算研究

大陆岛入海沉积物通量（Q_s）信息对于精确解译大陆架沉积记录的研究是个重要补充。针对如何估算大陆岛Q_s的科学问题,本文以中国东南部海域的8 227个大陆岛为例,提出了一种基于邻近大陆中小型河流Q_s的经验公式计算大陆岛Q_s的解决方案。该方案在实施时需设置两个假定,即大陆岛的Q_s法则遵循邻近大陆中小河流的Q_s法则和可将1个大陆岛当作1个河流流域计算其Q_s。结果表明：（1）经验公式计算的大陆岛Q_s为其最小估计值;如考虑大陆岛流域的具体情况,实际的Q_s值会稍微增加,但其增幅不超过n^0.13（n为流域数量）;（2）经验公式能获取大陆岛Q_s的大致数量级信息;大陆岛的总面积为4 418.49 km²,对应Q_s的数量级为10⁶ t/a,与邻近大陆中型河流入海通量的数量级相当;（3）在大河河口湾充填阶段完成以前,大陆岛沉积物是内陆架泥质沉积体的主要物源之一。因此,大陆岛入海沉积物会对大陆架沉积体系的形成和演化造成一定程度的影响,需引起研究人员的高度重视。     

基于WOA-LSSVM的海底沉积物物性参数建模

电阻率测量是海底沉积物工程地质勘察的主要原位观测方法之一,作为一种间接测量方法,需要建立沉积物物性参数与沉积物电阻率的回归模型。为提高建模精度,本文提出了一种基于鲸鱼算法优化的最小二乘支持向量机(Whale Optimization Algorithm-Least Squares Support Vector Machine,WOA-LSSVM)的海底沉积物物性参数与电阻率回归建模方法。该方法建立了海底沉积物电阻率与沉积物4种基本物性参数(含水率、密度、孔隙比、塑性指数)的单输入、单输出最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LSSVM)回归模型,利用WOA算法对LSSVM参数进行寻优取值。对比研究了WOA算法、遗传算法(Genetic Algorithm,GA)、粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法优化的LSSVM建模结果,结果表明,基于WOA-LSSVM建立的海底沉积物物性参数与电阻率的回归模型具有更好的预测效果,均方根误差降低1.1%～14.9%,平均绝对百分比误差降低0.4%～19.9%。     

桑沟湾不同形态锰的分布、季节变化及影响因素

利用催化动力学分光光度法和两步提取法对2011年4月（春）、8月（夏）、10月（秋）和2012年1月（冬）桑沟湾海域溶解态无机锰(DIMn)和表层沉积物中的锰的含量进行测定。结果表明,桑沟湾4个季节（春季至冬季,后同）DIMn浓度呈现出近岸高、远岸低的分布特点,其平均浓度分别为(60.5±43.1) nmol/L、(42.0±30.5) nmol/L、(23.4±11.2) nmol/L和(18.2±13.5) nmol/L,呈现出明显的季节变化,即春季最高,夏季、秋季次之,冬季最低;与相邻的俚岛湾和爱莲湾相比,桑沟湾春季、夏季DIMn的浓度较高,秋季、冬季则没有显著性差异。桑沟湾表层沉积物中总Mn在4个季节的含量分别为(861±308) mg/kg、(915±322) mg/kg、(589±108) mg/kg、(653±185) mg/kg,表层沉积物中醋酸提取态Mn在4个季节的含量分别为(500±272) mg/kg、(502±232) mg/kg、(322±81) mg/kg、(345±91) mg/kg,两者均表现出近岸高、远岸低的分布特点。醋酸提取态Mn的含量在春季、夏季要显著高于秋季、冬季。悬浮颗粒物的吸附和浮游生物的利用是影响桑沟湾DIMn浓度与分布的重要因素。桑沟湾DIMn的源主要包括河流及地下水输送、大气输送、沉积物−水界面释放;汇主要包括养殖生物的清除、向黄海的输送等。简单箱式模型收支计算结果显示,桑沟湾DIMn的源略大于汇,表明除了养殖生物的清除和向黄海的输送,桑沟湾DIMn还存在其他汇。本研究的结果为桑沟湾DIMn的生物地球化学循环的深入认识提供了基础数据。