滇中抚仙湖沉积物元素特征与流域侵蚀研究

通过对云南滇中盆地高原深水湖泊抚仙湖沉积岩芯进行X射线荧光光谱（XRF）元素与磁化率连续扫描,结合聚类分析、主成分分析方法和其它相关环境代用指标,探讨了抚仙湖流域自1840年以来的流域侵蚀与人类活动特征.研究结果表明,抚仙湖XRF元素扫描的聚类分析结果具有明显的阶段性特征,可将其大致划分为3个阶段,即34~24cm（约1715~1813年）,24~9cm（约1813~1947年）和9~0cm（约1947~2018年）.基于抚仙湖沉积物岩芯中元素比值和低频磁化率的主成分分析,识别出的主成分1与主成分2的方差贡献分别为37.72%和25.73%.指示抚仙湖流域侵蚀强度的元素比值Rb/Sr、Ti/Sr、Ti/Rb公因子载荷较大（>0.6）,该结果表明,抚仙湖外源碎屑沉积物的元素比值对流域侵蚀与人类活动具有良好的指示意义.因此,本文使用湖相沉积中的环境代用指标对抚仙湖流域侵蚀与人类活动强度进行重建.研究结果表明,1840年以来人类活动加剧了流域侵蚀强度.自1990年以来随着流域生态环境的逐步恢复,侵蚀强度总体较弱.     

利用网格采样法比较潮间带沉积物不同粒度区域重金属含量特征

采用网格采样法,在渤海湾潮间带泥质区、泥沙过渡区和粉沙区分别以10 m和1 m为间隔,采集了384个表层沉积物样品,对Al、Fe、Ti、Mn、Ba、Sr、Zn、Cr、Ni、Cu 10种重金属含量特征进行研究,对比了潮间带不同粒度沉积物中重金属的蓄积特征.结果表明,10种重金属在淤泥、泥沙混合、粉沙3种研究区的总含量分别为147.37、98.68和94.27 g·kg-1,粒度变化造成重金属含量的显著分异;除Ba、Sr倾向在富含长石的粗颗粒区富集外,多数重金属元素呈现细颗粒区富集倾向;Sr含量受粒度变化影响最大,而Cr、Ti含量受粒度变化影响相对较小.     

博斯腾湖表层沉积物元素地球化学特征及重金属污染评价

重金属是沉积物中一类非常典型的污染物,开展湖泊沉积物元素地球化学的研究具有重要的现实意义。本文对新疆博斯腾湖表层沉积物(0—5 cm)中24种元素含量、粒度、有机碳含量(TOC)等进行了系统分析。受干旱区强蒸发作用的影响,博斯腾湖沉积物Ca、Sr、Mg含量高于新疆土壤元素背景值,Al、Fe、Mn及重金属元素等低于新疆土壤元素背景值。Al、K、Fe及重金属等元素主要受陆源细颗粒物质影响(4μm、4—16μm),Ba、Na受粗颗粒含量(63μm)影响,Ca、Sr、Mo、TOC主要来源于湖泊内生作用,与16—63μm颗粒组分相关。Q型聚类将采样点分为3个区域,第Ⅰ区为包括河口区、湖心区及东部湖区的大部分湖区,第Ⅱ区为湖区西侧黄水沟区,第Ⅲ区为湖区东南角。在空间上,重金属元素与细颗粒组分分布基本一致,而第Ⅱ区部分地区沉积物重金属已受到流域农田排水的影响。总体来说博斯腾湖沉积物重金属元素基本不构成污染。本研究可为湖泊沉积物元素地球化学研究提供参考,对博斯腾湖流域环境管理与规划也有重要价值。     

新疆伊犁河谷沙漠沉积不同粒径组分的地球化学元素分布特征

本文通过对伊犁河谷西部塔克尔莫乎尔沙漠内的可克达拉（TKP）剖面典型层位样品 的不同粒级组分地球化学元素分析,探究西风环流控制的沙漠沉积区元素特征和化学风化指标 在不同粒级组分中的分布特征。研究结果表明TKP 剖面Na 和Sr 元素趋向于在粗粒级中富集; Fe、Mg、Al、Rb 元素趋向于细粒级中富集,K 元素含量随粒径增大先升高再降低,16 ~ 32 μm 粒 级处出现谷值;Ti 元素含量与粒度关系不明确。CIA、Rb/Sr 随粒级增大逐渐降低,Na2O/Al2O3、 Na2O/K2O、K2O/Al2O3 随粒级增大逐渐升高。TKP 剖面地球化学元素和比值在<2 μm、2~16 μm、 16 ~32 μm 细粒级组分不同粒级间变化较为剧烈,32~ 63 μm、63~125 μm、>125 μm 粗粒级组分 变化则不明显,而且粗粒级组分在剖面中的变化也比较稳定。剖面整体风化程度较弱,因此这 种现象可能是物源不统一造成的,为塔克尔莫乎尔沙漠具有物源多样性特点的观点提供了地球 化学元素方面的证据。     

淀山湖沉积物重金属分布特征及其与底栖动物的关系

采用X-ray荧光光谱法测定了淀山湖沉积物中17种重金属元素的含量,分析了各元素的空间分布特征,并采用Hkanson潜在生态风险指数法评价了Cd、As、Pb、Cu、Cr、Zn6种重金属的潜在生态风险.结果表明：沉积物中重金属含量大小顺序为：Al〉Fe〉K〉Na〉Ca〉Mg〉Ti〉Mn〉Zr〉Zn〉Sr〉Rb〉Cu〉C...     

海州湾潮滩重金属污染的历史记录

近岸海域是区域源汇过程的汇,记载了区域环境演变的重要信息.2010年在海州湾潮滩采集得到4个沉积物柱样,对沉积物柱样进行了重金属元素测定,结合核素210Pb测年结果,研究了海州湾潮滩重金属污染历史及人类活动对其影响.运用Al元素作为粒度的代用指标对重金属进行标准化,并获取了重金属富集系数和人为污染的重金属通量.研究表明,粒度控制效应并不是影响海州湾潮滩地区重金属分布的最主要因素,并且各重金属元素之间具有良好的相关性,说明该区域重金属元素具有来源一致性;海州湾潮滩沉积物中除重金属Cr和Cu表现为弱富集外,其他重金属元素Cd、Cr、Cu、Mn、Pb和Zn均表现为强富集,并且表层沉积物中重金属含量均高于该区域的背景值,这表明近50年以来,海州湾潮滩已明显受到人类污染源的影响,从而造成沉积物中重金属不断富集累积;自20世纪50年代至2000年初海州湾潮滩沉积物中人为污染活动输入的重金属通量呈现出波动增加的趋势,这种变化特征与区域社会、经济发展阶段相吻合;而从2005年以来随着区域产业结构优化调整,环境监管力度加强,潮滩沉积物中人为来源的重金属通量呈现出减少的趋势.     

可可西里地区BDQ钻孔岩心粒度特征、TOC及其古气候环境意义

BDQ0608钻孔位于可可西里地区东缘,受人类活动影响较小,较为完整的记录了湖泊的自然演化过程,文章通过对岩心粒度、古地磁及总有机碳含量的详细计算与分析,重建了过去875.8Ka以来的古气候及古环境演化过程。BDQ0608钻孔岩心的黏土含量主要分布在15-60%之间,粉砂含量主要分布在30-70%之间,砂含量主要分布在0-20%之间。粒度参数采用矩值法计算求得,标准偏差为0.87-2.69,偏度为-1.2-4.4,峰度为0.92-16.43。粒度频率分布曲线存在1、4-10、30-80μm以及200μm左右的众数粒径。其中以4-10以及30-80μm的众数粒径为主体的沉积物,分别指示了深水湖心相和半深水(或较浅水)过渡相两种沉积环境,200μm左右的众数粒径为主体的沉积物则指示了极浅水的滨湖相沉积环境。结合TOC指标对沉积物沉积特征进行分析,我们认为该区域经历了四次较大的气候环境变化过程:875.8kaBP-608.7kaBP,湖泊水位高低变化较大,TOC变化明显,表现为暖湿与冷干交替的气候变化特征;608.7kaBP-366.5kaBP,湖泊长时间处于较为稳定的沉积环境,TOC逐渐降低,表现为由暖湿向冷湿转...     

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.      

南京市秋季大气颗粒物中金属元素的粒径分布

在南京市仙林地区,采用ANDERSON八级撞击采样器,于2016年秋季采集了63个大气颗粒物有效样本,并利用ICP-MS分析了金属元素的含量.结合气象等资料,研究了大气颗粒物金属元素的粒径分布与富集特征,并对其来源进行了探讨.结果表明：南京秋季大气颗粒物质量浓度的粒径分布呈双峰型,峰值分别位于0.4~1.1和3.3~9μm;金属元素的粒径分布呈3种类型,一是粗粒子单峰型,峰值位于3.3~5.8μm,主要元素包括Na、Al、Ca、Mg、Co、Ce、Sr和Ba;二是细粒子单峰型,峰值位于0.4~1.1μm,主要元素包括Zn、As、Cd、Ag、Tl和Pb;三是粗细粒子双峰或多峰型,峰值位于1.1和5μm粒径段,主要元素包括K、Se、Li、Be、Mn、V、Cu、Cr、Ni和Fe.按富集因子的大小,可将元素分为3类,低富集元素包括Ba、Ca、Ce、Sr、Mg、Fe、Co、Mn、Be和V,中富集元素包括Li、Na、Ni、K和Cr,高富集元素包括Cu、Tl、Zn、As、Pb、Ag、Cd和Se.不同的粒径分布和富集水平反映了大气颗粒物的来源特征.研究结果可以为深入认识大气颗粒物金属元素的来源及其环境与健康效应提供科学依据.     

我国地表矿物质颗粒物的粒度分布与来源

下垫面的地表矿物质颗粒物是大气气溶胶的源和汇，对生物地球化学循环、环境状况和人体健康产生影响。下垫面地表矿物质颗粒物的粒度分布是表征颗粒行为的重要参数，颗粒物的物理性质、化学性质和环境学性质等都与粒径有关。为探究人为下垫面（城市铺装道路、农村土路和农田等）和自然下垫面（沙漠和戈壁）地表矿物质颗粒物的粒径分布，并分析其影响因素，对城市铺装道路、农村土路、裸露农田、沙漠和戈壁下垫面的地表矿物质颗粒物进行粒度研究。结果表明：从沉积物中值粒径来看，城市铺装道路表现为佛山市南海区（254.9 μm）＞杭州市桐庐县（247.5 μm）＞北京市（201.3 μm）＞ 南平市延平区（178.7 μm）＞兰州市（65.5 μm）；赣州市湖江镇农村土路为131.3 μm；兰州市榆中县裸露农田为21.1 μm；沙漠和戈壁表现为腾格里沙漠（272.7 μm）＞塔克拉玛干沙漠（121.9 μm）。总体来说，地表矿物质颗粒物的粒度分布与人类活动、地理位置、风速和季节等因素密切相关，人类活动对粒度分布的影响因人类活动的复杂而难以明确，风速不同将裹挟不同粒径颗粒物，不同季节风速与风向不同，不同地理位置人类活动与风速存在差异。样本中，除兰州市外，城市铺装道路的地表矿物质颗粒物主要来自土壤、工地和交通活动等局地源，远距离传输来的颗粒物较少；沙漠沉积物的来源为单一的局地物质；沙漠沉积物中重金属含量表现出随粒径变大而减小的趋势。     

2015年调水调沙期间黄河悬浮颗粒Pb及其稳定同位素组成变化

通过对2015年黄河调水调沙期间利津水文站悬浮泥沙以及小浪底水库表层沉积物的分析,研究了调水调沙期间黄河入海泥沙中Pb元素的含量及同位素组成的变化特征,探讨了其物质来源及对调水调沙进程的响应.结果表明,调水调沙期间黄河入海泥沙Pb元素含量为18.09~28.35μg/g,平均为21.64μg/g,稳定同位素²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb为0.8367~0.8481,²⁰⁸Pb/²⁰⁶Pb为2.0839~2.0997,与黄土等物质较为接近.Pb含量及稳定同位素组成在调水调沙前、后期均较高,而在调水调沙中间主要时段则较低.利津站悬浮泥沙及小浪底水库沉积物中Pb同位素组成均符合黄河源Pb演化规律,但小浪底水库沉积物Pb元素含量较高,部分站位受到了人类活动的影响.调水调沙进程对该期间黄河入海泥沙Pb的变化及来源有着显著影响,在调水调沙前期和后期,水沙通量小,洪水对下游河床冲刷作用弱,Pb受到中上游沉积物来源影响,导致含量和同位素组成较高.在调水调沙中间的主要时段,利津悬浮泥沙与小浪底水库沉积物显著不同,Pb主要来自洪水对下游河床的冲刷,以自然来源为主,未受到人类活动影响.     

象山港部分金属元素的百年沉积记录及物源指示意义

本文利用X荧光光谱仪测定了象山港沉积物柱状样中常量元素Ti、K、Ca、Fe、Mn和微量元素Pb、Rb的含量。通过210Pb定年,分析了象山港近百年来元素的沉积记录变化特征。结合沉积物粒径、有机碳、无机碳、总氮等理化参数,通过计算富集系数和主成分分析,探讨了沉积物中金属元素的物源和环境指示意义。研究结果表明:象山港沉积物中的金属元素Ti、K、Ca、Fe、Mn、Pb、Rb的含量分别为0.45%~0.52%、2.14%~2.58%、2.48%~3.13%、4.54%~5.83%、546×10-6~868×10-6、23×10-6~37×10-6、113×10-6~130×10-6,与中国其他近岸海域具有很好的可比性。象山港沉积物中的金属元素Ti、K、Ca、Fe、Mn、Rb主要来源于陆源碎屑物质,没有出现明显的富集;而沉积物中的Pb自1980年以来出现了富集现象,其含量在近年来可能受到了人类活动的影响。金属元素Ti、K、Fe、Mn、Rb、Pb易于在有机质含量丰富的沉积物中赋存,而Ca则以无机碳酸钙的形式赋存于象山港底质中。通过与百年来长江流域夏季降水变化的比较,发现陆源性金属元素的沉积记录异常与历史降水异常年份具有耦合性。     

南黄海冷水团海域及西部近岸区表层沉积物中碳、氮、磷的分布特征及其生态学指示意义

基于南黄海西部沉积化学及相关环境因子的调查资料,重点分析和探讨了冷水团海域及近岸区表层沉积物中TOC、TN、TP的分布特征及其生态学指示意义.结果显示,冷水团海域沉积物比近岸区沉积物具有较高的含水率、TOC、TN、TP含量及N/P比.沉积物类型(粒径)、物质来源和沉积环境显著影响着TOC含量,TOC高值主要分布在泥质沉积区.表层沉积物TN与TOC含量在冷水团海域呈显著正相关关系,表明两者的同源性较好,但整个调查海域中TP与TOC、TN无显著相关性,说明其来源较复杂.南黄海冷水团海域和西部近岸浅水区沉积物理化特性之间的显著差异反映了它们受控因素的迥异,冷水团海域沉积物TOC和TN含量受水柱中生物活动的影响较大,上层水体中产生的有机碎屑是其重要的海生物质来源,而浅水区沉积物TN和TP含量受水柱中生物活动的影响相对较小.底层水年平均DO含量对沉积物TOC、TN分布也具有一定影响.     

厦门西港近岸沉积物中重金属元素背景值的确定

重金属环境背景值是评价环境中重金属污染和制定环境质量标准的前提和基础,为确定厦门西港近岸海域沉积物中重金属元素的背景值水平,以厦门西港近岸海域柱状沉积物样品为研究对象,对不同深度沉积物样品的重金属元素含量进行测定,在分析重金属元素垂直分布特征的基础上,筛选未受人为活动影响的沉积层位,根据数据分布类型计算得到17种重金属元素的背景值(范围):Sc 13. 85(11. 52～16. 69)、V 101. 03(94. 61～107. 45)、Cr 63. 50(55. 00～69. 20)、Co 14. 62(13. 70～15. 54)、Ni 29. 92(27. 23～32. 54)、Cu 21. 48(17. 95～25. 01)、Zn 118. 81(96. 39～141. 23)、Pb 41. 80(38. 41～57. 35)、Sr 97. 78(93. 22～102. 34)、Mo 1. 39(0. 59～2. 19)、Sb 0. 58(0. 53～0. 63)、Ba 407. 00(378. 15～427. 00)、Tl 0. 93(0. 72～1. 05)、Bi 0. 71(0. 51～0. 82)、Fe 32 610. 27(19 903. 73～53 428. 67)、Mn 393. 20(306. 67～793. 63)、Cd 0. 066(0. 056～0. 076) mg/kg。以上背景值与福建省海岸带土壤、厦门A层土壤、中国陆壳、中国浅海沉积物和全国水系沉积物元素背景值相比,总体上比较接近,但Sr含量略低,Pb和Zn含量略高,说明可信度较高且具有地域性。影响厦门西港近岸海域沉积物中重金属元素背景值的主要因素是陆源物质、沉积物粒度和地球化学特征。     

黄河入海口沉积物脂肪烃的分布特征及源解析

为探讨黄河流域生态环境变化对莱州湾生态环境的影响,本研究分析测试了黄河入海口70 cm沉积物柱状样的总有机质参数、脂肪烃组成及含量。 结果表明:1968年前,黄河入海口沉积物中有机质含量较低,陆源高等植物源有机质和人类活动源石油烃在沉积物有机质中的占比都较低,藻类、细菌源有机质为沉积物有机质的主要来源;1968－2001年,黄河入海口沉积物中有机质含量逐年增高,沉积物中陆源有机质和人类活动源石油烃含量都呈增长趋势;2001－2010年,黄河入海口沉积物中有机质含量较低,其中,藻类、细菌源有机质占比增大,人类活动源的石油烃污染仍然明显;2010年后,黄河入海口沉积物中有机质含量又呈增高趋势,且沉积物中陆源有机质和人类活动源石油烃含量也呈增长趋势。综上所述,黄河入海口区域有机质污染程度较轻,沉积物有机质呈自然源和人类活动源混合输入特征,其中,人类活动源石油烃是该区域有机质污染的主要来源。     

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.     

京津冀地区城市环境空气颗粒物及其元素特征分析

于2013年四个季度,选择京津冀3个主要城市和1个对照点,以及4个全国大气背景站,同步采集环境空气颗粒物PM10和PM2.5样品,采用微波消解ICP-MS法分析样品中的68种元素.结果表明,京津冀3个城市四个季度PM10和PM2.5均超过国家二级标准限值,且采暖季高于非采暖季.全年PM2.5/PM10比值大于0.5,细颗粒物污染占主导.元素在PM2.5中所占比例高于PM10.而背景点颗粒物浓度低于标准限值,远低于城市点,且四个季节变化不大.在检出的57种元素中, Na、Mg、Al、S、K、Ca、Fe、Zn在0.1~10 μg/m3之间,P、Ti、Mn、Ni、Cu、Ba、Pb在10~100ng/m3之间,其他含量较低元素如Cd、Co、Ge、Ga、Zr、Sr、V等在0.01~10ng/m3之间.元素S、Na、K、Al、Fe、Mg、Ca等含量大于1%,P、Zn、Pb、Cu、Ba等其他元素含量介于0.1%~1%.富集因子分析结果提示,K、Ca、Cr、Fe、Cu、Zn、As、Cd和Pb等9种元素主要来源于人为污染,采暖季与非采暖季富集因子比值在1.1~3.5之间.因子分析提示,燃煤、工业污染源、燃油等是颗粒物污染的主要贡献因素.     

海河流域14条河流表层沉积物中多溴联苯醚的分布特征

海河流域是我国受人类活动扰动强度最大的地区,为了解多溴联苯醚（PBDEs）在该流域的污染现状与分布特征,通过采集14条主要河流的48个表层沉积物样品,采用高分辨的GC-MS/MS技术对干燥后的沉积物中27种PBDEs进行分析.结果发现沉积物中PBDEs的平均含量范围为0.06～2.10 ng·g^-1;其中徒骇河沉积物...