达里诺尔湖近2400年以来Hg元素含量变化及环境意义

汞（Hg）元素作为一种全球性循环元素,对环境的影响正逐渐成为人们关注的焦点之一.为揭示寒旱区达里诺尔湖沉积物的Hg污染历史及人类活动对湖泊沉积物中Hg污染的影响,通过采集湖泊沉积物岩芯（编号DL1）,在建立DL1岩芯沉积地层年代框架的基础上,结合沉积物粒度特征、总有机质（TOC）含量等指标参数的变化,对DL1岩芯记录的地质历史上的Hg含量变化特征及环境意义进行了综合分析.结果显示,沉积物记录的Hg元素污染具有明显的阶段性变化特征：2400~1400 cal.a BP,Hg含量呈逐渐降低趋势,期间降水量呈逐步减少趋势,区域气候显著干旱;1400~200 cal.a BP,Hg含量相对稳定,呈小幅度波动变化,对应了区域气候的干-湿交替;近200 cal.a BP以来,Hg含量明显增加,这可能是受人类活动影响的结果.整体上,地质历史上DL1沉积物中Hg含量变化受气候干冷-暖湿交替周期性变化影响较大.而近200 cal.a BP来Hg与TOC等指标间显著正相关,则显示了沉积物中有机质可能吸附了大量的Hg元素,使其呈顶端富集趋势,进而对湖泊水生态环境造成影响.     

程海沉积物重金属时空变化及人为污染与潜在生态风险

沉积物重金属污染是影响湖泊等水体环境质量与健康的主要因素之一.通过对程海9个沉积短岩芯中10种金属元素含量的分析,在~(210)Pb与~(137)Cs定年的基础上,研究了沉积物中重金属含量与污染的时空变化特征;采用潜在生态风险指数法与沉积物质量基准法、并参考重金属污染水平,评估了表层沉积物重金属的潜在生态风险.结果表明,各岩芯不同年代沉积物中,除了Cd含量变化较大之外(变异系数为0.59),其余各金属元素含量变化均较小(变异系数小于0.20);空间上,各岩芯之间每一种金属的平均含量差异较小,最大值与最小值的比值为1.2~1.8,显示了不同湖区重金属较为相似的富集规律.沉积物中主要污染元素为Cd、Pb和Hg,其中Cd和Pb污染始于20世纪80年代中期;近十年来Cd污染程度稍有下降,但仍呈中等污染水平,而Pb污染程度持续增加,属于弱污染水平;Hg污染始于20世纪90年代末期,呈弱污染水平;而As、Cu和Zn仅在部分近表层沉积物呈现较弱污染.空间上,沉积物中重金属污染水平并未表现出明显的趋势.除了大气沉降(主要为有色金属冶炼释放)输入之外,程海沉积物重金属污染还可能受到农业面源与生活污水排放的影响.表层沉积物中As、Cu、Ni、Pb和Zn具有较低的潜在生态风险,Hg和Cd具有中-高潜在生态风险.     

昌邑滨海湿地沉积物的放射性核素水平与环境指示意义

利用伽马谱仪测定了昌邑滨海湿地表层沉积物以及沉积物岩芯中放射性核素含量,根据放射性核素的分布,探讨了其对物质来源、人类活动以及其他沉积环境演变事件的指示作用,并估算了研究区域的沉积速率.结果表明,表层沉积物中自然放射性核素238U、232Th、226Ra和40K的平均含量分别为(54.4±11.7)、(57.9±9.7)、(28.6±4.3)和(542±21)Bq·kg~(-1),表层沉积物放射性水平的区域差异反映了物质来源的不同以及人类活动对沉积物特性的影响.根据岩芯中过剩210Pb的分布,计算出近百年来沉积环境稳定的高沼区沉积速率为0.23 cm·a~(-1).在沉积物岩芯中,238U、232Th和226Ra具有较高的变异系数,根据238U和226Ra及其比值的垂直分布,沉积过程可被分为4个阶段:缓慢沉积阶段,受黄河河道迁徙影响下的沉积环境剧烈变化阶段,黄河归流后的稳定阶段,以及在人类活动的影响下的退化、增长交替阶段.放射性核素的变化反映了滨海湿地沉积环境的演变过程,具有重要的环境指示意义.     

石梁河水库沉积物中重金属的累积污染研究

沉积物中的重金属常被作为环境质量的重要指标之一. 通过对岩芯的137Cs测年及探讨石梁河水库表层沉积物重金属的分布特征和柱状岩芯中重金属的垂直沉积特征,分析了水库重金属的主要来源,并采用Hkanson潜在生态风险指数法对水库沉积物中As,Pb,Cu,Cr,Zn 5种重金属进行生态风险评价. 结果表明:石梁河水库表层和岩芯沉积物的粒度与重金属元素的变化规律遵从“粒控效应",库区表层的重金属含量显示Cr含量最高,而As含量最低;20世纪80年代前岩芯重金属含量是升高的,之后逐渐降低,其中As,Pb和Zn的变化较为明显;用Al校正后发现水库重金属元素主要为自然来源,但同时受到人类活动影响. 生态风险评价结果显示,单一重金属生态风险系数均小于40,潜在生态风险指数均小于150,说明水库各重金属富集程度均处于轻微的生态风险等级,各重金属元素的生态风险顺序为As>Pb>Cu>Cr>Zn.      

海南岛东寨港博度村岩芯记录对沉积环境的指示作用

通过对海南岛东寨港西岸博度村附近的小型古海湾采集的BD岩芯沉积物粒度、元素地球化学、烧失量等的实验分析,结合14C测年资料,分析了岩芯沉积物质变化情况,研究了研究区域中全新世以来的环境演化过程。根据分析结果,将研究区沉积环境演变过程分为4个阶段:第1阶段,7473aBP⁷648aBP,为高海平面时期的泻湖相沉积;第2阶段,6155aBP7648aBP,为高海平面时期的泻湖相沉积;第2阶段,6155aBP⁷473aBP,为古水土流失沉积;第3阶段,26607473aBP,为古水土流失沉积;第3阶段,2660⁶155aBP,为海陆过渡的潮流相沉积;第4阶段,2660aBP至今,为低海平面时期的陆相沉积,沉积物受人类活动的影响较大。     

沉积盆地的演化模式

<正> 引言沉积盆地发育的最简单模式是地形低地被沉积物所充填。由于沉积物负载而发生沉降,从而使沉积盆地的深度大于原始低地的深度。低地可能与洋壳有关。洋壳上沉积物充填的一个例子是象亚马孙河和尼日尔河那样的大河三角洲。在其他情况下,如加利福     

加拿大海盆与楚科奇海柱状沉积物中硫酸盐还原菌的分布状况

对取自北极楚科奇海及加拿大海盆的10个沉积物岩芯分别在4℃、25℃培养温度下进行硫酸盐还原菌(SRB)分析,结合首次北极科考海洋沉积物SRB的研究成果,探讨了研究区SRB的分布特点.研究结果表明,4℃与25℃温度培养的SRB含量均为0～2.4 ×106个·g-1(湿样);4℃时SRB的检出率与平均含量分别为45.5%和2.06×104个·g-1(湿样),25℃培养条件下分别为73.7%和4.70×104个·g-1(湿样);柱状沉积物中SRB的检出率、含量范围、平均含量都明显高于表层沉积物中SRB的相关指标;岩芯中SRB含量分布与采样点的纬度、深度有一定关系,但这种关系不如表层沉积物中SRB分布表现的那么明显;4℃培养时,各层位SRB含量的平均值范围为51～1.2×106个·g-1(湿样),25℃时为2.04×102～2.47×105个·g-1(湿样);在所研究的深度范围内,4℃时培养SRB的垂直变化较为明显,而25℃时SRB的垂直变化相对缓和;根据4℃、25℃2个不同培养温度时SRB的检出率、含量对比看,似乎25℃时更有利于某些SRB的繁衍.     

河南三杨庄剖面光释光年代学研究

河南省安阳市内黄县三杨庄遗址是由于黄河下游洪水快速掩埋而保存的汉代文化遗址,是研究黄河流域历史气候变化与古河道变迁的理想载体。近年来,石英的光释光（OSL）测年技术广泛应用于水成沉积物的定年。本文选取三杨庄文化遗址区的一个深度为10.40 m 的剖面,使用细颗粒石英单片再生剂量（SAR）法OSL 技术测量了该剖面的8个样品的年龄,建立了剖面年代标尺,并与前人测得的加速器质谱（AMS）¹⁴C年龄进行了对比,结果显示：（1）三杨庄剖面年龄分布在约12.43 — 1.21 ka,沉积于整个全新世时期,剖面沉积速率波动幅度较大,在约3.91 — 3.15 ka（深度9.60 — 5.00 m）沉积速率很快,而3.91 ka 之前的早 — 中全新世时沉积速率较慢;（2）剖面深度8.60 — 5.00 m,¹⁴C年代相对OSL 年代出现严重高估,高估值随深度增加而增大,由约2 ka 变化到约7 ka,推断三杨庄剖面¹⁴C年代的高估可能是由于碳库效应的影响;（3）三杨庄剖面细颗粒石英OSL 测年结果指示细颗粒石英在河流-洪积相沉积物测定中的潜力。     

东大海柱状沉积物营养盐沉积记录

通过对东大海柱状沉积物岩芯有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)、C/N指标综合分析,研究了营养盐变化垂向演化特征。根据有机指数评价法、有机氮评价法和沉积物总磷的评价标准评价了营养盐状况,并且结合粒度探寻其来源。结果表明:岩芯深部(39~28 cm)营养元素处于自然沉积状态;岩芯中下部(28~16 cm)OM与TN来源相同,营养指标的变化主要是受气候等自然因素的影响,受人类活动的影响较小;岩芯中上部(16~7 cm)OM和TN含量的减小在很大程度受到粗颗粒物质的影响,证实了降水量下降对该时期沉积物各项指标含量的影响;岩芯上部(7~1 cm)有机质数由尚清洁类型向有机污染类型转变,有机氮属于有机氮无染类型,总磷为重污染。C/N说明有机质以内源碎屑为主,各营养指标增加明显并处于较高的阶段,说明近年来湖泊富营养化现象明显加剧,因此水体富营养化的治理仍是大庆地区水环境整治工作的重点。     

胶州湾内外沉积物岩芯中多氯萘的分布特征研究

利用13 C同位素稀释-高分辨率气相色谱-高分辨率质谱法测定了胶州湾内、外沉积物岩芯中多氯萘(PCNs)异构体的含量,对其同系物分布、可能来源、沉积通量及毒性当量进行了初步探讨,并研究了由各类来源PCNs进入到胶州湾的历史沉积趋势.结果表明,胶州湾内、外沉积物岩芯中∑PCNs含量范围分别为3.9～56.4 Pg·g-1...     

滇池沉积物有机质沉积特征与来源解析

以滇池湖泊东南部和东部沉积柱为研究对象,对沉积柱中不同层的沉积物样品使用210Pb定年,分析不同年代沉积物中总有机碳(TOC)和正构烷烃的含量及沉积通量,利用正构烷烃相关指标示踪有机质来源.结果表明:1两采样点沉积物中TOC含量和沉积通量随时间增长均表现为总体上升的变化趋势;正构烷烃沉积通量随沉积年代的变化,分为上升期、下降期与再次上升期这3个阶段.2正构烷烃与TOC沉积通量均增大时,两者来源具有一致性,均来自于湖泊内部和入湖河流携带的泥沙物质之中;20世纪80年代至20世纪末,正构烷烃沉积通量在减小,TOC沉积通量在增大,说明该时期两者来源存在较大差异,湖泊内的细菌、藻类对正构烷烃的贡献较大,而TOC受湖泊内部与入湖泥沙的影响较大.3两采样点检测到的正构烷烃碳数范围为C12~C35,由正构烷烃基本特征与源解析指标分析得出:挺水植物对滇池湖泊沉积物中有机质来源贡献较大,浅层深度,细菌和藻类的贡献突出.     

长江三角洲晚第四纪陆-海交互地层的光释光年代学

长江三角洲地层的年代学研究对探讨晚第四纪以来我国东部沿海地区陆海交互作用历史以及海岸地貌的形成与演化具有重要价值。本研究选择长江三角洲YZ07和EGQD14两支钻孔开展系统光释光（optically stimulated luminescence,OSL）测年研究,总结前期已发表的50个年代数据并收集整理该区域相关钻孔的年代地层资料,探讨在可靠的年代框架约束下晚第四纪长江三角洲沉积地层演变特征,取得了以下几点认识：（1）在长江三角洲地区,常规OSL测年以较细石英颗粒OSL测年效果较为理想;对粗颗粒石英,若存在长石包裹体对石英OSL信号的影响,建议用脉冲释光测年（POSL）技术加以解决。（2）以YZ07孔为例,¹⁴C测年和OSL测年结果对比表明在三角洲海岸地区,¹⁴C测年方法建立的年代地层框架需要谨慎对待,建议在此区域开展年代地层学研究时可以尝试将两种测年方法结合使用,以确保年代地层框架的准确和可靠。（3）针对争议较大的氧同位素3阶段（MIS3）沉积环境问题,EGQD14孔给出了新的年代学证据,认为MIS3阶段（约30?—?50 ka）长江三角洲可能是陆地河流相沉积环境为主导,这也得到了区域相邻的几支钻孔沉积记录的佐证。（4）两支钻孔从年代学角度证实了前人关于末次盛冰期（Last Glacial Maximum,LGM）以来长江三角洲发育下切河谷的沉积学判识和地层学论断。此外,多钻孔的年代地层学特征也验证了全新世时段海平面变化控制下的长江三角洲及海岸演变的时空动态。     

太湖多环芳烃的历史沉积记录

通过分析测定太湖上、下2个典型湖湾(梅梁湾和东山胥口湾)沉积钻孔中多环芳烃的垂直分布和含量特征,结合210Pb定年,重建了该地区多环芳烃的历史沉积记录.研究发现,梅梁湾沉积物PAHs污染年代早并重于胥口湾,但两地PAHs污染类型基本相似.在剖面深度0～28cm范围内,梅梁湾和胥口湾多环芳烃的沉积通量范围分别为40～320ng·cm-2·a-1和13～150 ng·cm-2 a-1.自上世纪40年代起,梅梁湾沉积物中的PAHs通量呈不断上升之势,近25年来增加更为迅速,可能源于太湖北部湖区乡镇工业的快速发展;而胥口湾的PAHs污染只在1990年之后才开始加重,并呈急剧增加之势态.太湖沉积物中的多环芳烃主要为热(燃烧)成因来源,沉积物中高环PAHs的比例呈递增趋势,流域内能源消耗和机动车尾气排放的增加是其主导因素.多环芳烃的沉积记录很好的反映了周边地区社会经济的发展变化,反映了人类活动与水环境污染状况之间的关系,提示经济发展过程中环境保护的相对滞后.     

小柴旦湖表层沉积物粒度分布特征

柴达木盆地分布着的大量浅水盐湖,是重建过去全球变化的重要载体。盐湖沉积物粒度的测定及其解释对湖水动力学、地貌学和沉积学的研究具有十分重要的意义;粒度作为湖泊沉积物中最直接的物理指标,在不同的湖泊中存在着多解性,因此,系统地研究不同湖泊表层沉积物的粒度空间分布特征十分必要。本文以柴达木盆地的小柴旦湖为研究对象,对湖泊中23个表层沉积物样品进行粒度分析,并结合2个风成砂样品和1个湖泊钻孔样品(XCD3),系统研究其表层沉积物粒度特征,探讨可能影响粒度分布的外力因素。结果表明:(1)在两条采样路线上,样品粒度随水位深度增加逐渐变细,其平均粒径的变化范围自50.2μm至5.3μm,说明小柴旦湖这类小型浅水盐湖的沉积特征符合湖泊中湖滨至湖心沉积物颗粒逐渐变细这一规律;(2)凡是湖泊水深超过200 cm的样品,粒度频率分布曲线具有较高的一致性,表明在小柴旦湖中较细颗粒主要赋存于深水区,指示深水区沉积环境相对稳定;(3)湖滨浅水区沉积物颗粒特征复杂,粒度频率分布曲线呈多峰态,可能受洪积扇、植被和风浪的影响。选取柴旦气象站1956—2013年气象数据中极大风速计算风浪对水体的影响,最大影响深度为0.4 m,说明湖滨深度小于0.4 m的区域受风浪影响。结合湖泊表层沉积物及周围风成砂粒度特征,对小柴旦3(XCD3)钻孔沉积物粒度特征进行分析,发现:钻孔中68—70 cm和77—80 cm层位粒度特征指示水位快速下降,湖泊干涸并沉积风成砂;其余层位均表现为相对稳定的湖相地层,湖泊水位与现代相近。     

太湖湖心区的痕量金属历史沉积过程研究

以太湖湖心区的沉积物为研究对象,解析了湖心区痕量金属的沉积通量年变化,探明了湖心区痕量金属的历史沉积情况.结果表明:湖心区各样点沉积物的沉积速率从1950年以前的(0.032±0.023)g·cm-2·a-1缓慢递增到1980前后的(0.076±0.030)g·cm-2·a-1,1980年后突增明显,在2000年后达到(0.185±0.132)g·cm-2·a-1.湖心区沉积物中8种痕量金属(钒、铬、镍、铜、锌、砷、镉和铅)的含量年变化没有明显递增趋势,在20世纪80年代(对应沉积柱4~9 cm深度处)前后相差不大(变幅小于20%).但8种金属元素的沉积通量随时间推进而递增,与1980年前相比,金属沉积通量在1980年后突增倍数达到11倍以上.金属沉积通量与沉积物的沉积速率显著正相关,并与20世纪20年代以来太湖流域社会经济发展形势相一致.1980年后8种痕量金属沉积总量在湖心区西部最大,而沉积物沉积速率对湖心区南部的痕量金属沉积总量贡献最大.通过金属沉积通量可以更全面地研究太湖重金属的历史沉积过程和人为活动的干扰效应.     

江苏扬州西部岗地晚第四纪沉积物的细颗粒（4 — 11 μm）石英光释光测年及其气候地层意义

江苏省扬州地区西部的岗地地貌受控于区域内的NW向走滑并正断的无锡-宿迁断裂的长期活动,同时该断层的活动性也是一个关系到长三角地区地壳稳定性的重要地质问题,而研究该问题的一个关键是对该断层两侧晚第四纪地层的划分及绝对年代的确定。本文对17个采自岗地的样品使用光释光（OSL）测年法中的细颗粒（4—11 μm）石英测试技术,采用SMAR法和TT-OSL法进行D _e 值的测试及年龄对比,较系统地对江苏扬州西部岗地晚第四纪沉积物年代和地层层序进行了探讨。结果表明：SMAR法较适用于D _e <300 Gy的样品;TT-OSL法对于较“低”剂量的样品效果差,而对D _e >200 Gy的样品测试更适宜,误差相对SMAR法结果更小,与地层的沉积层序符合的更好。17个样品的OSL年龄结果表明：本区岗地主要为晚更新世沉积物,沉积速率约0.1 mm?a ^?1;在水系及湖岸的附近有少量全新世沉积发育。根据所有样品的宏观岩性和年龄分布,本文初步认为晚更新世沉积物主要形成于MIS5—MIS4阶段、MIS2阶段,沉积物主要为风成,对应区域上的下蜀土,堆积期间本区地壳相对稳定,无锡-宿迁断裂无明显活动。在冰后期—全新世随着气候的变暖,海平面上升,河湖泛滥,水系边缘发育少量湖沼相沉积。总体而言,本区的晚更新世—全新世沉积形成主要受到气候变化影响,构造影响不明显。     

太湖地区近百年Hg污染富集特征研究

通过对太湖梅梁湾沉积物柱样中重金属汞总量的分析测量,并结合210Pb和137Cs计算沉积速率以确定年代,由此探讨了近百年以来Hg的富集特征和Hg的积累过程。结合磁化率与粒度特征,分析其与太湖沉积物中Hg含量的相关关系。结果表明,近百年来太湖沉积物中Hg含量呈持续增长的趋势,但是在20世纪80年代初期以来,沉积物中Hg的含量在逐渐降低,这与流域区域内重度污染工业规模的缩减是息息相关的;磁性矿物含量的增加与重金属污染的输入有关,中值粒径含量与磁化率呈一定的负相关关系,不同粒级的沉积物对于Hg的富集起到不同的作用,其中>32μm的粒级对于Hg的吸附作用随深度的增加而有所加强。     

澳大利亚布罗肯希尔超大型Pb-Zn矿床沉积模式

在过去15年间,越来越多的人认为澳大利亚3亿吨起大型布罗肯希尔Pb-Zn矿体为火山喷气成因,看来,在主岩地层中已确定有硅质火山碎屑岩型,由于伴有基性火山岩(角闪岩),故与显生宙大陆裂谷作了对比。该矿体也被描述为在远洋深水条件下生成。然而,我们认为,所谓的硅质火山岩均属正常碎屑沉积物。变质沉积地层(厚度大于5km)被认为是一主大陆、河流三角洲、与海侵旋回交互贯穿的进积楔沉积系列,沉积在逐渐加深的海盆中。Pb-Zn矿化是以后变成含金属卤水储集层的浅海砂层为主岩。盆地建造、地层结构和Pb-Zn矿化都可用研究年青沉积盆地演化时所理解的概念来解释。结论是;Pb-Zn矿化是在沉积柱堆积期间含金属卤水被挤压排出而形成的。     

黏性土弱透水层氮形态的赋存特征及迁移转化——以江汉平原沉湖沉积物为例

以江汉平原沉湖湖相沉积地层不同深度的黏性土弱透水层沉积物、孔隙水中不同氮形态为研究对象,通过测定沉积物、孔隙水中各种形态氮的含量来了解氮的赋存特征,并通过沉积物颗粒粒径、含水率和有机质含量等指标来分析氮的迁移转化过程。结果表明:①湖相沉积地层表层受到较严重的人为污染导致氮元素总量很高,随着深度的增加总氮(TN)含量趋于缓慢减少,且沉积物中离子交换态氮中,铵氮(NH_4-N)的含量范围为7.34～162.50 mg/kg,硝态氮(NO_3-N)的含量范围为6.79～147.20 mg/kg,亚硝态氮(NO_2-N)的含量范围为0.024～0.16 mg/kg,沉积物中TN含量范围为176.08～836.06 mg/kg;②沉积物粒径和总有机碳(TOC)含量影响了离子交换态铵氮的分布,而对离子交换态硝态氮和亚硝态氮则无明显影响;③碳氮比(C/N)低时能够促进总有机氮(TON)向硝态氮、铵氮形态的转化;④含水率会对硝酸根离子、亚硝酸根离子的迁移产生影响,而对铵根离子的迁移无明显影响。     

官厅水库沉积物中大量元素的历史分布特征

以官厅水库沉积物为研究对象,建立年代序列,解析有机质及TOC、TN、TS的含量和沉积通量的年变化,探明官厅水库大量元素的历史沉积特征.结果表明:采用210Pb和137Cs测定官厅水库线性沉积速率分别为0.33 cm·a-1和0.32 cm·a-1,累积质量沉积速率从1954年水库建成后缓慢递增到1980年左右的0.156 g·cm-2·a-1,之后递减至当前的0.090 g·cm-2·a-1.沉积物中有机质含量为36.8~100.7 g·kg-1,在水库南部库区略高;有机质沉积通量在时间尺度上随年代呈先增加后减少,与沉积物沉积速率年变化趋势相似.沉积物中TOC含量为1.18%~7.83%,TN含量为0.04%~0.73%,TS含量为0.07%~0.50%.TOC和TN的沉积通量在20世纪90年代左右出现峰值,而TS沉积通量呈逐渐下降趋势.总体而言,官厅水库沉积物中C、N、S等大量元素呈连续分布,其沉积通量主要受沉积速率影响,颗粒物沉积过程可能在污染物迁移转化中扮演重要角色.