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.     

秋季东海水体Eh、pH分布特征及其影响因素

根据2016年9~10月在东海海域38个站位取得的114个水体样品的氧化还原电位（Eh）和酸碱度（pH）现场测试数据,结合同步获得的水文环境要素调查资料,分析了该区秋季Eh和pH的空间分布特征及主要影响因子。结果显示:秋季水体Eh值范围在337.2~588.3 mV,平均值为526.57 mV,空间上呈现不连续分布特征,内陆架为高Eh区,口门外为低Eh区;pH介于7.80~8.24之间,平均为8.04,呈现近岸低、离岸高、表层高、底层低的特点。针对实测Eh与Nernst理论值非耦合现象,认为非热力学平衡状态下海域高Eh值主要受控制于O_2（aq）/H₂O电对浓度,其次受海水层化现象阻滞海-气交换影响,水体有机物矿化分解及Fe（Ⅲ）还原的相对贡献量增加。此外,Eh与温度呈显著负相关,与盐度呈显著正相关,表明物理过程是影响氧化还原反应的重要因素。pH与温度、盐度均呈显著正相关,其中长江冲淡水输入、扩散及混合对近岸pH的影响最为显著。受浊度、叶绿素a浓度及Eh制约,现场浮游植物生产仅对表层pH变化产生作用。基于pH-T、S建立的一元线性回归模型扣除温盐效应,校正后口门外底层低pH的存在可能是水体层化与有机分解相互叠加的结果。     

泉州湾悬浮颗粒物中重金属的分布特征及其影响因素

(1.国家海洋局第三海洋研究所,厦门361005;2.中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛266100)摘要:利用等离子质谱仪(ICP-MS)对泉州湾6个13h连续站悬浮颗粒物及2个13h连续站(Q2和Q4站)表层沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb和Cd等元素的含量进行测试,悬浮颗粒物中其平均含量分别在1.610～0.359、0.730～0.150、2.249～0.319、6.421～1.266、0.131～0.027、4.176～1.101μg/L和17.526～2.260ng/L之间,从内湾向外湾逐渐降低;表层沉积物中其平均含量分别在65.3～82.6、37.8～39.8、37.4～51.4、121.0～172.8、3.3～3.4、42.2～76.9和0.217～0.493μg/g之间,Q2站含量一般高于Q4站的.综合分析1个潮周期内重金属含量及其分布特征发现:河口及其附近海域悬浮颗粒物中重金属含量变化相对较大,其分布特征与潮汐及河口过程相关;外湾的含量变化相对较小,其变化受局地表层沉积物再悬浮的影响要大于潮汐影响下的河流输入影响;表层沉积物中重金属的含量变化与悬浮颗粒物中的可以相对应,指示了两者之间的交换.本研究结果为全面了解泉州湾重金属的分布、运移和交换提供了重要参考.     

台风“凤凰(Fung-wong)”对泉州湾重金属分布的影响

利用等离子质谱仪(ICP-MS)测定了台风"凤凰(Fung-wong)"登陆后泉州湾6个13h连续站悬浮颗粒物及1个13h连续站(Q4站)表层沉积物的样品中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb和Cd等元素的含量.表层沉积物中其平均含量分别为60.4、50.3、26.5、101.7、3.36、40.0和0.180μg/g;悬浮颗粒物中其平均含量分别在1.108～7.408、0.476～3.394、0.809～5.046、3.190～19.337、0.087～0.595、2.621～10.073μg/L和4.160～50.828ng/L之间,从内湾向外湾逐渐降低.与平静海况下相同站位和潮时中相同元素含量及分布进行对比,结果显示台风过境后在1个潮周期内的样品中重金属含量和分布特征较正常海况下均有显著变化:Q4站表层沉积物中除Ni元素显著增加外,其他元素含量明显降低,分布特征与正常海况下类似,但变化幅度增加;悬浮颗粒物中重金属含量增加,其分布特征与正常海况下的有显著差异,因地理位置而异.台风期间的强动力过程导致的重金属"二次污染",以及伴随的强降雨增加了入海物质量及其扩散范围是影响重金属含量和分布的直接原因.本研究结果将为泉州湾重金属污染的准确评价和科学治理提供依据,为评估台风对重金属污染的综合影响提供直接佐证.     

渤海中部底质沉积物重金属环境质量

对渤海中部底质沉积物中的重金属元素Cu、Pb、Zn、Cr、V、Ni的含量和空间分布进行了分析,与国内外其他海域进行了对比,探讨了重金属来源,并对沉积物中重金属进行了环境质量评价.研究发现,该区重金属元素Cu、Pb、Zn、Cr、V、Ni的平均含量分别为22.50, 24.26, 64.27, 59.66, 67.91, 30.57mg/g,重金属在海河口附近、渤海湾中部、渤海中部泥质区及辽东半岛沿岸的含量较高,而在研究区东部的渤中浅滩和渤海湾北部的含量较低.与国内外其他海域相比,研究区的重金属含量处于中等水平.重金属以自然来源为主,同时受到人类活动的显著影响.采用地质累积指数法和生态危害评价法对研究区底质沉积物的环境质量评价表明:渤海湾北部和研究区东部的渤中浅滩污染程度较轻或者无污染;辽东半岛沿岸为轻度污染;海河口及天津沿岸、渤海湾中部、研究区中部泥质区为中度污染.污染元素主要是Pb,其次为Cr、Zn和V,而Cu和Ni的污染程度较低.     

辽东湾表层沉积物重金属污染特征及潜在生态危害评价

为了解辽东湾海域表层沉积物重金属的污染特征,利用原子吸收分光光度法及原子荧光法测定了辽东湾33个站位表层沉积物中Hg、Cu、Pb、Cd、Cr、Zn及As共7种重金属的含量,同时应用地累积指数法及潜在生态风险评价法对辽东湾海域进行了污染程度及潜在生态风险评价。结果表明:（1）重金属相关性及主因子分析表明,辽东湾表层沉积物中Zn、Cu、Pb、Cr、Cd、As和Hg可能具有同一污染源;（2）辽东湾海域表层沉积物中Hg、Cu、Pb、Cd、Cr、Zn、As的平均质量浓度分别为0.09、18.81、20.55、0.35、34.15、52.94、5.84 mg/kg;（3）重金属污染程度由高到低依次为:Cd > Hg > Cu > Pb > Zn > As > Cr;（4）单个重金属生态风险由高到低依次为:Hg > Cd > As > Cu > Pb > Cr > Zn,研究海域除锦州湾13号站位附近具有很高的生态风险外,其他海域生态风险处于轻微或中等生态危害水平。     

珠江河口悬浮物中重金属时空变化特征及其影响因素

在珠江河口开展了16个站位同步采样和观测,分析该河口不同区段悬浮物中6种重金属(Cr、Cu、Zn、Pb、As、Cd)含量的时空特征,并结合同步的水文调查资料进行统计分析,探讨其影响因素.结果表明,珠江口重金属含量枯水季节高于洪水季节,受流量、温度、粒度的影响;河口段重金属含量低于远口段与"过滤器效应"有关,主要是由枯水季节这两区段的盐度和含沙量差异导致的.运用富集系数和沉积物质量基准法对珠江口重金属进行评价.结果表明,两种评价方法均显示重金属枯水季节危害强于洪水季节,As、Zn生态风险大,Cd、As、Zn污染严重,远口段重金属污染程度高于河口段,远口段北江Cu、Zn、As、Cd污染程度明显高于西江和东江,分别为重度污染、严重～极重污染、严重污染、极重污染,与上游矿区有关,需要重点关注.河口段东四门和西四门的6种重金属污染程度相似,虎门污染最严重,与当地的工业发展有关.珠江口悬浮物中重金属来源与流域地质背景、工业以及矿区有关.     

长江口邻近海域表层沉积物中As的分布及其影响因素

于2011年10月在长江口邻近海域采集了31个站位的表层沉积物样品,利用原子荧光分光光度计测定了样品的As质量比,旨在通过分析毒性元素As在表层沉积物中的空间分布,探讨As的来源、赋存状态及其影响因素。结果表明,研究区表层沉积物中As质量比范围为0.92~23.25 mg/kg,平均值为6.98 mg/kg,呈近岸高远岸低的分布特征,且在泥质沉积区相对较高,高值区沿岸线呈明显的带状分布。As与沉积物粒度组成密切相关,即表层沉积物的粒径越小,As质量比越高,细粒沉积物是As的主要载体。表层沉积物中As与有机碳、总氮呈弱的正相关,表明生物虽可能对As分布有一定的影响,但相对于沉积物粒级组成而言不是主要控制因素。As质量比高值区与长江冲淡水和沿岸流的分布格局一致,尤其是在长江口门处的泥质区值最高。这一方面说明As主要来源于长江入海所携带的细颗粒悬浮物,另一方面说明长江入海冲淡水和研究区海洋流系控制着As的空间分布。As在研究区内总体上呈轻度富集,部分采样站位As的富集因子较高,说明长江口邻近海域存在一定程度As的人为污染(排污)和潜在的环境风险。     

珠江河口悬浮颗粒的磁学特征及其对重金属污染的指示意义

以珠江河口2017年洪季16个站位和2016年枯季8个站位的悬浮颗粒的磁性测量数据为基础,结合同步的水文调查资料及样品重金属测量数据,探讨了珠江河口悬浮颗粒磁性的时空分布特征及与重金属污染的相互联系.结果表明,珠江口悬浮颗粒的磁化率平均值为61.1×10^-8 m³·kg^-1,亚铁磁性矿物是珠江口悬浮颗粒磁化率的主要贡献者.整体而言,远口段悬浮颗粒磁性高于河口段,枯季悬浮颗粒磁性高于洪季.珠江口磁性颗粒多畴、单畴和超顺磁同时存在,洪季以准单畴和多畴颗粒为主,枯季以单畴和准单畴颗粒为主.悬浮颗粒磁性的时空分布主要受母岩性质、流量等自然因素及重金属污染的影响.重金属污染和磁学参数的相关性系数多在0.4~0.7之间,且与χ、SIRM、χ_ARM、S_-100、S_-300、SOFT呈现显著的正相关关系（r≥0.5,p<0.05,n=24）,可以用来指示珠江河口悬浮颗粒不同的重金属污染程度.     

夏季渤海湾及邻近海域颗粒有机碳的分布与物源分析

根据2006年8月在渤海湾及其邻近海域41个站位取得的155个样品的颗粒有机碳（POC）和颗粒氮（PN）的分析数据,结合同步获得的水文环境要素资料,分析了该区夏季POC和PN的空间分布特征、影响因子与有机碳物源．结果表明,夏季水体中POC的浓度为155.9～1363.1 μg/L,平均浓度为429.5 μg/L; PN的浓度为26.2～225.5 μg/L,平均浓度111.5 μg/L. POC与PN的空间分布特征一致,呈现近岸高、远岸低、表层低、底层高的特点. 生物作用、水体温盐跃层和总悬浮颗粒物（TSM）是影响研究区POC空间分布的重要原因. POC与TSM的相关分析表明,POC与TSM之间具有正相关关系,不同来源的TSM是控制水体中POC浓度高低的重要因素. 本区POC/PN的比值范围为3.4～7.0,但这一物源指标的应用受到海水中颗粒无机氮（PIN）的影响. 通过建立POC和PN的一元线性回归模型,估算了样品中PIN的含量. 扣除样品中PIN的影响后,本研究区的POC/PON (颗粒有机氮) 比值范围介于5.5～19.8之间,显示POC除了海洋生物为主要来源外,周边河流的陆源输入也有重要贡献.这一研究方法对认识中国近海的POC物源具有一定的参考价值．