天山与珠峰冰芯草酸根的一致性及其环境意义

冰芯中草酸根记录的研究有助于对过去环境变化的认识.色谱分析表明,天山一号冰川所记录的过去43年草酸根的平均含量为3.6?9.2ng/g (x1s, N=534).草酸根具有一个含量约为2ng/g的背景值,在背景值基础上存在含量的突变峰值,多数峰值的含量超过10ng/g,且其增减过程多局限在1年之内.一号冰川与珠穆朗玛峰远东绒布冰川过去40年的草酸根记录具有相同的变化特征.虽然后者的平均含量是前者的7倍左右,但两冰川的草酸根峰值几乎具有一一对应的关系.这种对应关系表明两地区可能拥有同一个草酸根来源或同一类型的来源,因而具有时间上的同期性.草酸根含量的变化与南亚地区工业和经济发展以及环境保护事业的发展历程相一致,它直接或间接地来自人类生产和生活过程中对大气所造成的污染.     

现代环境事件的冰芯记录

1997年9月，在喜马拉雅山中段希夏邦马峰北坡达索普冰川海拔7000m冰雪平台钻取14m冰芯一支。1990年以来冰芯中主要离子浓度的变化表明，现代环境事件在达索普冰川雪冰中有一定的记录。已有的证据表明1991年达索普冰芯中SO^2-4浓度的最高值最大可能是由海湾战争引发的1991年春季科威特油井燃烧污染物所致。冰芯中陆源离子（如Ca^2 和SO^2-4等）记录与我国西北地区春季沙尘暴具有某些相关性，其逐年变化趋势与新疆13个城市的降尘变化有一定的共性。     

达索普冰芯中现代环境信息记录

１９９６－０７－０８,中美联合考察队成功地考察了希夏邦马地区达索普冰川,并提出了一支２０ｍ长的冰芯,这支冰芯是迄今为止世界上海拔最高的冰芯。对资料分析发现离子含量变经显示强烈的周期性变化,反映了季节变化的特征。离子浓度高低变化将指示气候的冷暖变化,并与δ＾１８Ｏ存在着对应关系,     

中国天山过去43年大气环境变化:来自冰芯草酸根记录的证据

中、低纬度地区山地冰川有机酸记录的研究是目前国际冰芯地球化学研究的前沿之一。中国天山乌鲁木齐河源一号冰川为一中纬度山地冰川。对其冰芯的草酸根含量的分析显示,其冰芯所记录的过去43 年草酸根变化的总体特征是在一个背景值基础上存在着含量的突变峰值。草酸根的背景值含量在1 ng/g左右,在部分冰芯段,其含量甚至低于测试分析的检测限;而大多数草酸根峰值的含量都达到或超过了10 ng/g。草酸根的平均含量为3.6 ±9.2 ng/g ( x±1σ, N=534),其中70%以上由峰值构成。50年代后期是草酸根的一个低值期,平均含量略高于本底值;至60-70年代达到最高值,平均含量为5.0ng/g;80年代草酸根平均含量又下降到接近50 年代后期的水平;至90年代回落到本底值附近。草酸根的主要来源是人类活动对大气所造成的污染。其过去43 年平均含量的变化大致与中国西部工业和环境保护事业的发展历程相一致,是西部区域大气污染变化的一种反应。     

鸭绿江口重金属沉积记录的环境意义

对采自鸭绿江主汊道的3根柱状样进行了放射性测年、粒度和重金属含量等指标的测试.通过放射性元素测年,得出其沉积速率分别为1.88、1.60和1.48 cm·a~(-1),由此建立年代框架.重金属垂向分布、R型聚类、地累积指数及沉积通量的分析结果表明,鸭绿江主汊道沉积的8种重金属的垂向分布具有阶段性,1981年前后(3个柱状样分别对应62、58和44 cm处)是重要的时间节点.R型聚类显示出3类物源,元素Zn主要来源于人类活动,Cr、Cu和Pb具有人为和自然双重来源,Cd、Hg、As和Ni主要来源于陆源物质的风化.主汊道重金属的含量总体上在逐年缓慢增加,但由于主汊道受到强大水动力的稀释作用,使其对鸭绿江口生态环境的影响很小,绝大多数重金属元素的地累积指数为-1.15~1.01,为无污染和偶有轻微污染的状态.受区域物源供给的限制,各重金属元素沉积通量在多数时段接近或低于背景值,总体上人类活动对鸭绿江主汊道重金属的沉积影响不大.鸭绿江的不同区域重金属的沉积记录并不同步,主汊道的重金属污染程度显著小于西汊道.     

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.     

城市化过程中黑碳的土壤记录及其环境指示意义

以南京市为对象,通过3组共计10个土壤剖面的采样,用湿化学氧化法分析了土壤有机碳（organic carbon,OC）和黑碳（black carbon,BC）的含量.研究发现,南京城市土壤剖面中黑碳含量的变幅为0.22～32.19 g·kg^-1,平均值为4.35 g·kg^-1.第1组城市土壤剖面中黑碳含量的平均值为0.91 g·kg^-1,第2组为8.62 g·kg^-1,第3组为3.72 g·kg^-1.城市土壤剖面中BC/OC值的变幅为0.03～1.59,平均值为0.29,其中BC/OC平均值的大小顺序是：受古代工业活动影响的第2组最大,受现代工业和交通人为活动影响的第3组次之,受古代居民生活影响的第1组最低.研究认为,在城市化过程中,由于工业和交通等人类活动引起的生物物质和矿物燃料（煤、石油等）燃烧产生的BC在土壤中都有不同程度的沉积和记录.BC含量和BC/OC值的大小可能在一定程度上反映了不同人为影响过程和城市土壤的污染程度.城市区域BC的主要来源是矿物燃料燃烧,其中表层（现代层）主要来自交通车辆（尤其是柴油为动力的机车）排放的颗粒物质,而在古代（文化层）可能与燃烧用煤历史有关.     

东平湖表层沉积物有机质分布特征及其环境意义

依据表层沉积物样品测定结果,着重分析了东平湖表层沉积物有机质浓度的空间分布特征及其影响因素,并结合历史数据对20世纪90年代以来东平湖沉积物有机质浓度变化状况进行了研究。同时,对东平湖沉积物有机质地球化学行为的环境意义进行了探讨。研究结果表明:东平湖表层沉积物中有机质浓度为0. 74%～2. 83%,平均值为1. 56%。在空间上具有湖区东南向西北方向舌状递减趋势。大汶河来水所携带的外源有机质输入是控制东平湖有机质分布特征的主要因素,养殖业与旅游业的发展以及区域性污废水排放等因素也有一定影响。受外源污染物入湖量显著降低等因素的影响,21世纪以来东平湖有机质浓度较20世纪90年代明显下降。此外,有机质矿化过程中释放的营养盐增加了东平湖水质恶化及水体富营养化的风险,但沉积物中有机质对重金属的吸附、络合作用则有效降低了东平湖重金属污染危害。     

华南地区酸沉降的硫同位素组成及其环境意义

为探讨华南珠江三角洲和湘桂走廊及其周边地区的酸沉降硫源,分别对大气降水、大气SO₂、气溶胶和工业用煤、重油及其燃烧产物进行了硫同位素组成测定.研究结果表明,珠江三角洲和湘桂走廊地区的大气降水硫同位素组成有明显的差异,其大气降水δ³⁴S值的变化范围分别为1.9‰～10.3‰和-4.8‰～-0.1‰.湘桂走廊地区大气降水明显的富集轻硫同位素(32S),而珠江三角洲地区则富集重硫同位素(34S).在煤、重油燃烧过程中硫同位素分馏效应研究基础上,将该地区酸雨硫源区分为4种类型,即人为成因硫、天然生物硫、海雾硫和远距离传输硫.在定量计算不同硫源对酸雨贡献的基础上.提出人为成因硫是珠江三角洲和湘桂走廊地区最强的污染硫源,而生物硫在夏季贡献突出,其贡献率分别为47%和52%.传输硫在冬季贡献率可达49%.上述结果,对研究治理华南地区的酸雨具有重要意义.     

土壤焙烧过程中碘的释放及其环境意义

研究了温度和焙烧时间对黄壤和红壤碘排放的影响。随着焙烧时间的增加,土壤中碘的逸出率呈上升趋势,900℃时焙烧90min后碘的排放基本达到平衡。土壤中的碘主要以吸附形式存在,各种吸附剂对碘的吸附强度不同,从105℃开始即有部分碘被释放出来,随着温度的升高,更多的碘被解吸、释放。焙烧90分钟,1100℃时碘的逸出基本达到平衡,红壤和黄壤碘的逸出率分别为99.85%和98.52%。500℃和900℃左右是土壤碘释放的两个高峰,分别对应着高岭石和蒙脱石的脱羟基作用,这表明有相当一部分I-取代粘土矿物晶格中的OH-而进入了晶格内部。粘土砖生产过程中碘的排放系数约为97.56%,通过计算得出我国粘土砖生产每年向空气中排放4100t碘,其对生态环境与人体健康有重要影响。