太湖沉积物中有机氯农药的污染历史

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)沉积钻孔中有机氯农药(OCPs)的垂直分布和含量特征,以210Pb测年建立相应时间标尺,考察了该地区OCPs的污染历史.结果表明,沉积物中OCPs主要以DDTs类物质为主,梅梁湾沉积物污染早并重于胥口湾.在垂直深度0～28cm,梅梁湾、胥口湾DDTs的含量分别为1.2～12.0ng/g和0.4～6.0ng/g;HCHs的含量分别为0.4～9.0ng/g和0.4～2.7ng/g.自20世纪60年代起,沉积物OCPs呈上升之势,并在1970年前后达到第一个峰值.胥口湾沉积物OCPs含量在20世纪90年代之前变化不明显,而梅梁湾OCPs污染自20世纪80年代初起不断增加,在我国禁止生产和使用OCPs后略有降低.自1990年起,2个湖湾沉积物中OCPs含量均显著增加,且其含量变化与流域耕地面积的减少密切相关.     

帕米尔高原冰川流域碎屑颗粒的铀同位素组成及其对沉积物搬运的指示

铀(U)同位素作为一种新的地球化学示踪手段,被逐渐用于研究陆地和海洋沉积物的搬运过程。然而,这一新技术能否有效指示不同环境中各类沉积物的搬运还需更多流域数据的支持。本文选取位于帕米尔高原东北部具有显著海拔梯度和气候差异的盖孜河冰川流域作为研究对象,通过该流域河流沉积物细颗粒中的U同位素的活度比((~(234)U/~(238)U)_(AR))的空间变化,探索U同位素指示内陆冰川流域沉积物搬运的可行性。流域内河流沉积物的矿物组成以石英和长石(占51%—77%)为主,表明较弱的风化作用。流域内受冰川侵蚀控制的上游山区支流康西瓦河和木吉河沉积物的(~(234)U/~(238)U)_(AR)范围分别是0.990—1.017和0.988—1.009,盖孜河中下游段河流沉积物的(~(234)U/~(238)U)_(AR)则为0.913—0.997。从上游山区至中下游段显示了一个明显的下降趋势,指示了沉积物搬运过程中(~(234)U/~(238)U)_(AR)的确发生了系统的变化。然而,盖孜河流域碎屑颗粒比表面积和分形维数计算得到的反冲损失参数太低,未能利用U同位素破碎年龄模型获得合理的沉积物搬运时间,该模型如何用到冰川流域尚需更多的研究工作。     

沉积物捕获器及其在海洋与湖泊沉降颗粒物研究中的应用

沉积物捕获器是用来收集水体中自然沉降颗粒物的一种现场监测仪器,在研究海洋与湖泊现代沉积过程与生物地球化学循环过程上具有重要价值。本文在综述了沉积物捕获器的产生背景与主要类型的基础上,详细论述了沉积物捕获器的采样偏差来源和校准方法,阐述了沉积物捕获器在海洋与国外湖泊沉降颗粒物研究中的应用,旨在为正确使用沉积物捕获器、深刻理解沉积物捕获器在海洋与湖泊现代沉积过程与生物地球化学循环过程研究中的重要作用提供较为详尽的参考。     

小喀湖有机碳记录的慕士塔格地区过去200年温度变化

青藏高原气候变化存在显著空间差异,相对于东部和南部地区,高原西北部的气候变化研究较为薄弱。本文利用慕士塔格地区小喀湖77 cm沉积总有机碳(TOC)序列,高分辨率(平均约3年)地重建了该区1812—2012年的温度变化历史。结果表明:小喀湖沉积物中的TOC主要来自受湖水温度控制的水生生物,其含量指示了流域温度变化。近200年来,慕士塔格地区总体呈现升温特征,在1812—1890年和1970—1980年气候相对寒冷;1980—2004年升温最为剧烈,其次为1864—1914年,分别对应于全球快速变暖和小冰期结束后的升温时期。上述历史有别于我国大陆和北半球的温度变化,即升温幅度最大时期为全球快速变暖期而非小冰期结束后时期(19世纪50年代至20世纪40年代);该区近十年来呈降温趋势,可能是气候由暖转冷的提早表现。慕士塔格温度变化历史既体现了高寒山区对全球变化的敏感响应,又表征了其在全球变化中的区域独特性和超前性。     

青海湖水化学的季节性和空间变化及其受自生碳酸盐沉淀的影响

青海湖湖水季节性和空间上的变化特征对青海湖沉积物中自生碳酸盐形成过程及环境意义的理解、湖泊的演变趋势具有重要的指导意义。本文通过沉积物捕获器采集了为期一年每月一次的青海湖季节性的湖水,并采集了青海湖和周围子湖空间分布上的湖水样品。对季节性样品阳离子的分析显示,青海湖湖水中的阳离子在旱季（12月至次年4月）达到最高值,在雨季逐渐降低。湖水的Ca²⁺和Mg²⁺从2—3月份逐步降低,表明自生碳酸盐开始沉淀,并且在雨季来临时沉淀持续大量发生,而在雨季后期,则可能发生含Mg碳酸盐的部分溶解。空间分布的样品分析显示,青海湖可能经历了太阳湖和月牙湖的水化学阶段,在未来的演变过程中,湖水的Ca²⁺和Sr²⁺受自生碳酸盐沉淀的控制而保持基本稳定,Mg²⁺、Na⁺、K⁺则将持续增加,其水化学将朝着当前海晏湾,并进一步朝尕海湖水的方向演变。本文的研究还进一步暗示了在长时间尺度上自生碳酸盐形成对气候变化的可能响应。     

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.     

青海湖流域理物理侵蚀速率对气候变化的响应

气候要素是否影响地表物理侵蚀速率目前还存在诸多争议。以往对此方面的研究均集中在高降雨区域,而对于低降雨条件下气候因子的控制机制研究目前还很有限。青海湖流域对气候变化十分敏感。本文通过对青海湖流域最大两条河流布哈河和沙柳河每日的温度、降雨、径流和河流悬浮物浓度进行为期一年的持续监测,探讨干旱/半干旱区气候要素对地表物理侵蚀速率的影响。研究结果显示:在气候要素中,降雨以及其产生的径流是青海湖流域物理侵蚀速率最主要的控制因素,而温度的影响较弱。最重要的是,降雨强度决定着最终的侵蚀速率。布哈河和沙柳河流域一次瞬时高强度降雨能产生全年侵蚀通量的30%以上。此外,相同流量条件下,季风前期的侵蚀速率要高于季风中、后期,反映了季风前期低温条件下的冰冻作用,以及春季降尘产生的大量细颗粒物质,增加了雨季来临时侵蚀物质的输出。这些认识对于理解长时间尺度上青海湖沉积物钻孔中沉积速率和古气候要素的关系具有重要意义。     

喀拉库里表层沉积物组成的分布特征及其物质来源

喀拉库里地处帕米尔高原东部,整个湖区被中纬度西风带贯穿,湖水主要由冰川融水和夏季降水补给,对气候变化响应敏感,是重建西风气候和冰川环境演变的理想区域,然而对于喀拉库里沉积物的组成和来源还知之甚少。本文以喀拉库里表层沉积物为研究对象,获得了其组成及空间分布特征,进而探讨了其物源及输入方式。根据沉积物粒度、矿物组成及湖水等深线分布,表层沉积物可分为三种类型:第Ⅰ类以细砂粒为主,以高石英和低粘土为特征,分布在近湖岸;第Ⅲ类以分选良好的细粉砂为主,主要分布在深湖区;第Ⅱ类粗、细颗粒混杂,分选性差,位于Ⅰ、Ⅲ类沉积物过渡区域。喀拉库里沉积物的SiO_2含量同粒径呈正相关关系,粒径越大、含量越高;Al_2O_3、Fe_2O_3和K_2O则相反。结合河流泥沙和慕士塔格冰芯中粉尘颗粒的粒度分布及区域气候特征,初步认为深湖区分选良好的细粉砂可能主要来自西风携带的高空粉尘,而近岸细砂是岩石就地物理风化的产物。这些认识对于钻点的选取及沉积序列气候、环境信息的提取具有重要价值。