长江中下游湖泊沉积物碳球粒及其元素组成

碳球粒是工业高温燃烧化石燃料形成的黑色多孔碳质球形颗粒,是一种典型的大气污染标志物。湖泊沉积物中碳球粒浓度变化可表征区域大气污染历史,也可作为沉积物年代标记。基于扫描电子显微镜和能谱仪分析长江中下游地区9个湖泊(洞庭湖、洪湖、斧头湖、沙湖、严西湖、云中湖、三里七湖、鄱阳湖、巢湖)表层沉积物碳球粒,揭示长江中下游地区碳球粒形态、浓度和元素组成。结果表明:(1)碳球粒存在表面光滑型、表面粗糙不规则型和表面有回旋状或层状纹理型3种形态;(2)长江中下游湖泊表层沉积物碳球粒浓度在1 110~7 368粒/g;(3)碳球粒以碳(w=59.95%)和氧(w=12.31%)为主要成分,含量较高的元素依次为Si、Zn、Ca、Cu、P、Cl和Ti等。此外,武汉以西地区湖泊(如洞庭湖和洪湖)中碳球粒相对富集Al、Mg、Cu、Zn和Fe等金属元素,以东地区湖泊(如鄱阳湖和巢湖)中碳球粒重金属元素富集现象不明显。区域差异性可能与地区能源消耗结构不同相关。进一步研究需要拓展研究区范围,综合判识碳球粒物源,为大气污染防治研究提供基础资料。