大洋铁锰结壳的地球化学与古海洋环境示踪

主要回顾近年来铁锰结壳在深度定年、主量元素、微量元素及Sr，Nd，Pb同位素地球化学及其古海洋环境示踪方面的主要研究进展，并提出有关认识和展望。     

海洋气团对沿海城市大气环境影响与识别研究

本研究通过识别海洋气团特征及沿海城市大气受到海洋气团的影响方式与程度,为评价沿海城市空气环境质量提供科学依据。以青岛市为例,收集大气气溶胶样品中放射性核素~(210)Pb、40K数据及采集时段当地大气颗粒物数据;分析~(210)Pb活度浓度与气溶胶颗粒物浓度变化;对当地当时大气气团进行溯源分析。研究表明:(1)研究期间青岛沿岸地区2015年4月至2016年6月与2016年6月至2017年6月大气污染特征显著不同,前者~(210)Pb活度浓度与污染颗粒物浓度显著相关,而后者~(210)Pb活度浓度与污染颗粒物无相关关系;(2)穿越海洋的陆地气团呈现出高活度浓度、低颗粒物浓度的特征;来自海洋气团的气溶胶呈现出低活度浓度、低颗粒物浓度的特征;(3)海洋气团气溶胶中~(210)Pb活度浓度较低。临近大陆的海洋(黄海、东海)上层大气受到大陆气团的影响,其海洋气团的特征有所减弱。~(210)Pb活度浓度、颗粒物浓度(PM2.5)可作为判断海洋气团的指标,识别"来自海洋的气团"与"经过海洋的气团"。     

湖北省随州杨家棚地区辉长岩Rb-Sr同位素年龄

对湖北省随州地区组成花山蛇绿混杂岩的杨家棚MORB型辉长岩进行了RbSr同位素分析,其矿物(辉石、斜长石)等时线年龄为435±49(2σ)Ma,ISr为0.70516±28(2σ),与该地区出露的三里岗二长花岗岩的RbSr等时线年龄(422Ma)在误差范围内是一致的;反映了该地区在加里东期曾受到强烈地质事件的作用,并进一步表明花山洋盆可能是一个形成年龄较老的洋盆,以前有关花山洋盆存在时限(海西印支期)的推测在这里没有得到确证。     

江西金山金矿含金黄铁矿的Rb-Sr年龄

前人对江西金山金矿的成矿时代有许多不同的认识,笔者通过对江西金山蚀变岩型矿石中的含金黄铁矿Rb-Sr年龄的测定得出,含金黄铁矿的Rb-Sr等时线年龄为(838±110)Ma,initial87Sr/86Sr=0.7045±0.0020。由此可以推测晋宁期是蚀变岩型金矿体形成的主要时期。黄铁矿Rb-Sr所得的Sr同位素初始比(87Sr/86Sr)i小于陆源硅酸盐的值(0.720),而与玄武岩的值(0.704)接近,结合前人有关的同位素及稀土、微量元素研究,笔者认为金山金矿变质岩型矿体的成矿物质源于变质围岩,成矿流体为来源于深部的变质水。     

辽西北票地区南天门断裂的第四纪活动

作者通过野外地质调查,通过对断层角砾,断层泥的ＥＳＲ法年龄测定和断层上盘黄土的光释光法年龄测定,认为辽宁北票发生于中生代燕山期的南天门断裂,也是一条切割了晚更新世马兰黄土的第四纪活动断裂。     

车辆碾压作用下戈壁地表起尘浓度

通过野外观测车辆碾压作用下戈壁地表PM₁₀释放浓度,探讨其主要影响因素。针对戈壁区砾石、砂砾、砂质和砂土4种路面类型,应用TSI粉尘仪多次重复观测车辆碾压产生的PM₁₀浓度,进而阐明碾压次数、车速和地表水分等因素对起尘浓度的影响。结果表明：4种路面的平均起尘浓度依次为5.339、9.089、16.944、50.251 mg·m^-3,是自然状态下的5~50倍;起尘浓度随碾压次数增多而增大,其中砂土路情况下的增长最显著;随土层厚度的增大呈现出幂函数的增长趋势;降雨后路面起尘浓度显著减小,且降雨量会影响降雨后起尘浓度的变化趋势。最后提出了针对性的建议和措施以减弱车辆碾压导致的戈壁地表起尘。     

耦合土地利用回归与人口加权模型的PM2.5暴露风险评估

PM_2.5已成为人群健康的重要威胁之一,科学精准的暴露评估是PM_2.5风险防控的前提,为提升PM_2.5暴露精准评估,本文利用土地利用数据、道路数据、气象数据等构建PM_2.5土地利用回归反演模型,实现了2013年12月1日-2014年2月8日（冬季）广佛都市区PM_2.5时空动态演变监测,在此基础上将PM_2.5反演结果与人口密度数据耦合,分别从PM_2.5污染浓度与人口加权PM_2.5浓度2个方面,评估广佛都市区PM_2.5污染暴露风险。研究结果表明：① 土地利用回归模型能够较好的反映研究区域内PM_2.5的空间分布特征,R²大于0.78;② 2013年12月1日-2014年2月8日,广佛都市区PM_2.5浓度平均值呈现波动变化趋势,研究时段内,最高平均浓度为97.91 μg/m³ （12月29日-1月11日）,最低平均浓度为53.40 μg/m³ （1月26日-2月8日）,全时段PM_2.5浓度超WHO健康标准的面积占比达99.8%;③ 广佛都市区PM_2.5的空间分布具有异质性规律,其高值区分别位于广州市天河区、越秀区、番禺区北部、花都区北部及佛山市禅城区、南海区中部、三水区中部,低值区主要位于广州市白云区、番禺区东南部及佛山市顺德区南部。人口加权暴露风险存在2个高值中心,分别位于广州市和佛山市的主城区;④ 耦合人口加权模型前后,广佛都市区PM_2.5暴露风险高风险区空间分布发生变化,未考虑人口加权模型时,广佛深高值区较为分散,主要位于南海区、天河区、越秀区、禅城区,考虑人口加权模型后,高值区更加集中于广州市和佛山市的主城区。     

晚中新世南海珍贝-黄岩海山岩浆活动及其演化:岩石地球化学和年代学证据

南海海盆15°N附近呈东西向展布的珍贝-黄岩海山被认为是32~17Ma前南海海盆的残留扩张中心.对采自黄岩海山的两个火山岩样品(9DG,9DG-2)进行了岩石学、地球化学和年代学研究.两个样品的SiO₂含量分别为60.3%和63.6%,Al₂O₃含量分别为17.56%和17.55%,TiO₂含量分别为0.48%和0.31%,碱度率分别为3.88和3.62.根据岩石学和岩石化学分类,样品属碱性系列的粗面岩.对稀土元素和微量元素分析表明岩石具有洋岛玄武岩(OIB)型配分型式,轻重稀土总量比(∑c(LREE)/∑c(HREE))和球粒陨石标准化镧镱比((La/Yb)N)分别高达17.22和27.23,并具有铕负异常和锶、磷、钛亏损的特点.样品9DG的锶-钕-铅同位素分析结果为锶-87的含量与锶-86的含量之比值为0.704183,钕-143的含量与钕-144的含量之比值为0.512827,铅-206的含量与铅-207的含量之比值为18.68668,铅-207的含量与铅-204的含量之值为15.67962,铅-208的含量与铅-204的含量之比值为39.00261,表明初始岩浆来自软流圈地幔,具有与珍贝海山玄武岩相似的同位素组成.经钾-氩法测年,粗面岩的年龄为(7.77±0.49)Ma,略晚于珍贝海山玄武岩的年龄[(9.1±1.29)~10.0±1.80Ma],属于南海扩张期后晚中新世火山活动的产物.对比珍贝海山玄武岩的地球化学和同位素特征,认为两者有相同的岩浆源区,但是它们经历了不同程度的结晶分异过程,在晚中新世期间珍贝-黄岩海山可能有地幔柱活动.     

Application of an ecosystem model for the environmental assessment of the reclamation and mitigation plans for seagrass beds in Atsumi Bay

An ecosystem model was used to evaluate the effects of reclaiming seagrass beds and creating artificial shallows with seagrass beds to mitigate the effects of the reclamation. The applied model can simulate the pelagic and benthic ecosystems including seagrass beds and tidal flats. The objectives of this study were (a) to investigate the likelihood of cultivating and maintaining seagrass beds in artificial shallows (Part 1), and (b) to understand the effects of the reclamation of seagrass beds and the creation of artificial shallows on the water quality in the estuary (Part 2). In Part 1, first, the nutrient turnover rates due to both biochemical and physical processes in the natural seagrass beds where reclamation is proposed were analyzed. Biological processes rather than physical processes were the most significant driving forces of nutrient cycles in seagrass beds. Second, the effects of filter feeding benthic fauna (suspension feeders) in the seagrass beds were analyzed. The scenario with suspension feeders resulted in higher transparency of the water column (8.7% decrease in the light attenuation coefficient) and an increase in nutrient supply (24.9% increase in NH₄-N in the water column) contributing to the high specific growth rate of seagrass. Third, the specific growth rate of seagrass on the proposed artificial shallows was measured. The value on the artificial shallows set at a depth of datum line minus 0.8 m (D.L. − 0.8 m) was approximately the same as that of the natural seagrass beds. In Part 2, first, water quality in the estuary was compared among the scenarios with/without natural seagrass beds and artificial shallows. Then, the defined values of the water purification capability of (a) artificial shallows with/without seagrass beds, and (b) natural seagrass beds per unit area were evaluated. The reclamation of the natural seagrass beds resulted in a decrease of the removal of phytoplankton and detritus from the pelagic system (i.e. resulted in a loss in the purification rate). In contrast, the creation of artificial shallows resulted in an increase of the removal of phytoplankton and detritus from the pelagic system (i.e. resulted in a gain in the purification rate). Based on an annual average, approximately twice as much phytoplankton was removed from the artificial shallows at the depth D.L. − 0.8 m, than at the depth, D.L. − 1.5 m, and the artificial shallows with seagrass beds removed pelagic DIN and DIP at a rate 120% higher than that without seagrass beds.     

STUDY ON ~(210) Po IN MARINE ORGANISMS IN NORTH CHINA WATERS

INTRODUCTIONWiththedevelopmentofcoastalnuclearpowerandmarinenuclearestablishments,peoplepaymoreandmoreattentiontothedistribution ,behaviorandpathwaysofsomeman maderadionuclidesinmarineenvironment.Thedischargedartificialradionuclidesoverlieabackgroundofnaturallyoccurringradionu clideswhicheitheralreadyexistedinmarineenvironmentorwasenhancedbysomeotherhumanactivi ties.Goodunderstandingofsomeman incurredradionuclides’impactsonpeopleandmarineorganismsrequiresknowledgeofsomecriticalnaturalradi…