北部湾近岸海域夏季海洋环境质量评价

【目的】调查和评价广西北部湾近岸海域的污染状况。【方法】2010年6月从广西北部湾近岸海域采集46个海水样品和24个表层沉积物样品,测定海水中14种元素和沉积物中12种元素的含量,并采用单因子指数法和内梅罗指数法对海水及表层沉积物污染特征进行分析和评价。【结果】该海域中海水平均单项污染程度依次为铅无机磷无机氮=锌汞pH值溶解氧化学耗氧量油类铜镉DDT砷总铬,其中铅和无机磷平均含量超过国家一类海水水质标准;表层沉积物中平均单向污染指数大小顺序为砷石油类铅铬锌汞=铜有机碳DDT镉多氯联苯硫化物,平均含量单项污染指数均小于1,主要污染物为砷、石油类、铅、铬。【结论】内梅罗指数综合评价结果显示,广西北部湾近岸海域海水处于较清洁状态,沉积物质量环境状况良好;综合评价结果显示,该海域海水处于清洁状态。     

南黄海表层沉积物中生源要素的分布规律及其环境意义

【目的】研究南黄海表层沉积物中生源要素的分布规律及其影响因素。【方法】通过测定南黄海82个站位表层沉积物样品中生源要素的含量及表层沉积物的平均粒径,分析研究区表层沉积物中生源要素和沉积物粒径的分布特征,并从表层沉积物中有机质来源、沉积物粒度、水动力作用和环境等因素探讨其对生源要素分布的影响。【结果】南黄海表层沉积物中生源要素总有机碳(TOC)、总氮(TN)及总磷(TP)的含量与平均粒径存在显著的相关关系,近岸沉积物粒度较大,对应生源要素的含量较低,在南黄海中部海区的沉积物粒度较细,各生源要素的含量较高。【结论】表层沉积物的粒度是影响生源要素含量分布的主要因素,即粒度越细,表层沉积物中生源要素含量越高。同时,有机质来源和水动力作用在一定程度上也影响和控制着表层沉积物粒度及生源要素的分布。生源要素TP分别与TOC、TN之间相对较弱的相关关系和近岸河口等地生源要素的高值表明,可能存在其他外部环境因素也会对其含量造成影响。     

广西近岸海域水下平原表层沉积物中重金属分布及其积累

【目的】研究广西近岸水下平原沉积物重金属分布和积累特征,促进对重金属自河口海湾向陆架扩散规律的对比与把握。【方法】从广西近岸水下平原采集表层沉积物和岩芯,通过实验测试的手段,分析表层沉积物重金属Pb、As、Hg的分布和积累特征。【结果】广西近岸水下平原表层沉积物中Pb含量为8.0×10-6~44.7×10-6,As含量为1.6×10-6~31.4×10-6,Hg含量为0.001×10-6~0.086×10-6,变化较大;Pb、As、Hg的分布受沉积环境和沉积物类型影响,As含量在水下平原北部水动力作用强烈之处出现局部高值,与含As的母岩风化有关;Pb、As、Hg有一定的共聚性,并显示亲Ni、Zn、Ga、Zr和疏Sr的特征;Pb、As、Hg与粒度参数有线性和聚类关系,对粒级响应性即斜率k的拐点在~0.125mm至~0.063mm之间,视沉积环境和沉积物的不同而有所移动;贫有机质站位由于水动力作用强烈,以自然风化的物理过程为主,重金属含量很低,而有机质积累成因为主的站位重金属含量积累增幅区间的频率,Pb的以40%~60%最高,As和Hg的均是60%~80%最高,增幅序列均遵循单增自然对数关系,曲线分段对应不同的沉积环境。【结论】广西近岸水下平原表层沉积物质量总体较好,但相对区域本底值来看,Pb积累性比较突出,As次之。     

广西北部湾沉积速率研究

沉积速率是确定沉积环境演变的重要指标,利用沉积速率讨论海岸带沉积环境是海洋环境研究中的重要手段。文中通过~(137)Cs和~(210)Pb双核素法来研究广西北部湾近海口的现代沉积速率,分析沉积速率的变化与人类活动的关系,简单地探讨了这两种核素在不同环境沉积环境中的可靠性。对广西北部湾典型沉积地区进行了仔细调查,采集并测量了南流江口和三娘湾湾内两个柱状沉积物中~(137)Cs和~(210)Pb_(ex)比活度,根据比活度的垂直分布特征,利用~(137)Cs和~(210)Pb_(ex)计年法分析讨论了广西北部湾的现代沉积速率。结果表明,南流江口(NLJ3柱状样)和三娘湾(SN2柱状样)的现代沉积速率分别为1.039±0.15 cm/a和0.458±0.04 cm/a。~(210)Pb法和~(137)Cs法在两个柱样中均体现了较高的一致性。     

獐子岛附近海域沉积物中氮和磷的分布来源及污染风险评价

【目的】为探讨北黄海獐子岛附近海域氮、磷的来源及其污染风险状况,对该海域表层沉积物中氮、磷的形态和分布特征进行分析。【方法】采用K2S2O8氧化法和HCl浸取法对獐子岛附近海域13个站位的表层沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)及其无机和有机态的含量进行分析,并采用单因子标准指数法对氮、磷的污染水平进行评价。【结果】獐子岛附近海域沉积物中TN和TP的含量分别为0.192~1.357 mg/g和0.302~0.489mg/g,有机氮(ON)和无机磷(IP)是表层沉积物中氮和磷的主要存在形式,分别占TN与TP的90.93%和82.84%。沉积物中TN和TP在研究区域南部含量较高,这与沉积物粒度密切相关;而ON、有机磷(OP)两者都与有机碳(TOC)含量具有显著相关性,说明它们具有相似的来源。单因子标准指数法分析表明獐子岛附近海域沉积物中TP含量较低,标准指数均小于1;而TN含量相对较高,其标准指数为0.35~2.47。【结论】獐子岛附近海域沉积物中氮为陆源和自生混合来源,而磷主要是陆源输入;海域沉积物环境受到氮的污染。     

137 Cs在土壤中淋溶迁移的模拟试验

~(137)Cs作为示踪元素广泛应用于土壤侵蚀及泥沙沉积研究中,其在土壤中的稳定性是决定其能否用于示踪土壤沉积与侵蚀的前提条件.但也有学者对应用~(137)Cs示踪技术的重要假设提出质疑,认为被土壤颗粒吸附的~(137)Cs易解吸成Cs+离子,随水流失或被植物吸收.本文利用双层土柱模拟淋溶装置研究了~(137)Cs和土壤粒径组成在不同雨量条件下的淋失和垂直迁移特征.结果表明,在600~3 000mm降雨量内,土壤中~(137)Cs平均质量活度为10.9Bq·kg-1,略小于试验前的11.5Bq·kg~(-1),与雨量并无显著相关性,土壤中的~(137)Cs有向下垂直迁移现象,但并不显著;土壤中~(137)Cs质量活度与土壤中的黏粒含量有很好的正相关性,决定系数R2达到0.73;有待于增加模拟雨量,作进一步研究.     

防城港湾夏季水质及表层沉积物重金属污染评价

【目的】调查及评价广西防城港湾的重金属污染现状。【方法】2013年8月从广西防城港湾采集33个站位海水样品和11个站位表层沉积物样品,测定海水和沉积物中重金属(铜、铅、锌、镉、汞、砷)含量,再采用单因子指数法和生态风险指数法对采集的海水和沉积物污染状况进行评价。【结果】该海域海水重金属污染程度由高到低分别是PbZnHgCuCdAs,其中,Pb的平均单项污染指数均大于1,超过国家一类海水水质标准;沉积物中重金属平均含量排序为ZnPbCuAsCdHg,均符合国家一类沉积物标准;沉积物重金属污染程度排序为AsPbCuZnHgCd,即污染程度均属于低污染;潜在危害的影响程度从大到小排序为HgAsCdPbCuZn,即潜在风险较低。【结论】夏季防城港湾海洋重金属环境质量状况良好。     

渤海湾西北部沿岸主要入海河流表层沉积物中无机碳形态研究

【目的】调查渤海湾西北部沿岸河流表层沉积物中不同形态无机碳(IC)的分布和影响因素,阐明我国近岸不同环境沉积物中IC分布形态的异同和调控机制。【方法】采用连续浸取方法,根据IC在沉积物中的结合强度,将其分为交换态(氯化钠相)、弱碱结合态(氨水相)、强碱结合态(氢氧化钠相)、弱酸结合态(盐酸羟胺相)和残渣态,分析表层沉积物中不同形态的IC含量,并讨论其与各地球化学参数之间的关系。【结果】渤海湾西北部沿岸河流表层沉积物中总IC的平均含量为6.76mg/g。沉积物中各相IC的平均含量为盐酸羟胺相(3.21mg/g)残渣相(1.92 mg/g)氨水相(0.77 mg/g)氯化钠相(0.64 mg/g)氢氧化钠相(0.22mg/g)。盐酸羟胺相是沉积物IC的主要形态。总有机碳(TOC)对各形态IC影响较强。氨水相IC与沉积物各参数间存在较为紧密的联系。【结论】研究区域沉积物中不同形态IC的组成和分布空间变化显著,不同地点样品中IC的活跃程度和可能的环境影响因子差异很大。     

北仑河口附近海域冬季海洋环境质量评价

【目的】调查和评价广西北仑河口近岸海域的污染状况。【方法】2011年11月从广西北仑河口附近海域在大潮期采集20个海水样品和10个表层沉积物样品,在小潮期采集17个海水样品,分别测定海水中13种元素和沉积物中10种元素的含量,采用单因子指数法和内梅罗指数法对海水及表层沉积物污染特征进行分析和评价。【结果】在大潮期,该海域中海水平均单项污染程度依次为铅锌汞溶解氧化学耗氧量无机氮pH铜油类镉无机磷砷总铬;小潮期海域中海水平均单项污染程度依次为无机磷无机氮油类溶解氧pH化学耗氧量锌汞铅铜镉砷铬;表层沉积物中平均单向污染指数大小顺利分别为石油类铅镉硫化物有机碳锌铜砷汞铬,均达到国家一类沉积物标准,主要污染物为石油类、铅、镉。【结论】广西北仑河口近岸海域海水在大潮期处于较清洁状态,在小潮期处于轻污染状态,沉积物质量环境状况良好。     

广西乐业天坑群中苔藓的放射性核素分析

为探究广西喀斯特地貌对放射性核素分布及当地环境放射性的影响,利用高纯锗探测器对广西喀斯特地区的大曹天坑和邓家坨天坑采集来的苔藓样品中⁷Be、⁴⁰K、²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、²¹⁰Pb和¹³⁷Cs的放射性比活度进行测量与分析。结果表明：在苔藓植物中, ⁷Be的放射性比活度为202.3-698.8 Bq/kg [平均值：(430.7±169.7) Bq/kg,n=7];⁴⁰K为33.7-159.9 Bq/kg [平均值：(91.6±44.1) Bq/kg, n=7];²³⁸U为检测限(3.0 Bq/kg)至54.4 Bq/kg [平均值：(16.9±23.6) Bq/kg,n=7];²³²Th为1.2-42.5 Bq/kg [平均值：(14.7±15.9) Bq/kg, n=7];²²⁶Ra为0.7-48.4 Bq/kg [平均值：(16.9±20.3) Bq/kg,n=7];²¹⁰Pb为284.1-950.5 Bq/kg [平均值：(555.5±231.0) Bq/kg, n=7]; ¹³⁷Cs为检测限(0.1 Bq/kg)至2.3 Bq/kg [平均值：(1.1±0.9) Bq/kg,n=7]。对比后发现所有测得的数据均在正常范围内,表明天坑这一喀斯特地貌对放射性核素的分布并没有显著影响,该地区也不存在其他污染来源,同时为我国南方喀斯特地区大气示踪提供数据支撑。     

Chernobyl nuclide record from a North Sea sediment trap

Nuclides liberated by explosion and subsequent fire at Chernobyl No. 4 reactor on 26 April 1986, travelled to Western Europe with lower tropospheric air masses. They reached the northern Alps and Paris on 30 April, southern Great Britain on 2 May, the southern North Sea on 3 May, and the northern North Sea on 3 May and again on 8 May. Levels of deposited activity varied by a factor of 30 or more over distances less than 100 km because of variability of rainfall. A sediment trap deployed 222-m-deep in the North Sea off Bergen recorded the onset and magnitude of the deposition of Chernobyl nuclides. The trap collected 13 samples between 24 April and 21 September 1986. The flux of nuclides adsorbed to particles sinking from surface waters to sediments started less than ten days after contaminated air reached the site. Maximum specific activity occurred on 16-27 May for 137Cs, 134Cs, 106Ru and 103Ru, and on 8-20 June for 144Ce, 95Nb and 95Zr. The highest activity was found for 103Ru. The highest total specific activity of these nuclides in depositing sediments reached 670,000 Bq kg-1, and the highest total activity flux for one day amounted to 50 Bq m-2.     

Chernobyl radionuclides in a Black Sea sediment trap

The Chernobyl nuclear power station accident released large quantities of vaporized radionuclides, and, to a lesser extent, mechanically released small (less than 1-10 micron) aerosol particles. The total release of radioactivity is estimated to be out of the order of 1-2 x 10(18) Bq (3-5 x 10(7) Ci) not allowing for releases of the xenon and krypton gases. The 137Cs releases of 3.8 x 10(16) Bq from Chernobyl can be compared to 1.3 x 10(18) Bq 137Cs released due to atmospheric nuclear weapons testing. Chernobyl-derived radionuclides can be used as transient tracers to study physical and biogeochemical processes. Initial measurements of fallout Chernobyl radionuclides from a time-series sediment trap at 1,071 m during June-September 1986 in the southern Black Sea are presented. The specific activities of 137Cs, 144Ce and 106Ru in the trap samples (0.5-2, 4-12 and 6-13 Bq g-1) are independent of the particle flux while their relative activities reflect their rates of scavenging in the order Ce greater than Ru greater than Cs.     

Impacts of the Fukushima nuclear accident on the China Seas: Evaluation based on anthropogenic radionuclide 137Cs

In order to evaluate the impact of the Fukushima nuclear accident on the China Seas, seawater samples from the South China Sea (SCS), the East China Sea (ECS) and the Yellow Sea (YS) were collected in April–June 2011, and their ¹³⁷Cs activities were measured using low-background γ-spectrometry. ¹³⁷Cs activities in the study area ranged from 0.75±0.07 to 1.43±0.08 Bq m^?3 with an average of 1.12±0.08 Bq m^?3. ¹³⁷Cs activities initially increased from the nearshore to the inner shelf, and subsequently decreased from the inner shelf to the outer shelf. Vertical profiles showed higher ¹³⁷Cs activities at the surface but lower activities at depth in the ECS, suggesting atmospheric input of ¹³⁷Cs. As such, the distribution pattern of ¹³⁷Cs in the region was presumably determined by a combination of atmospheric deposition and subsequent mixing between different water masses including the coastal currents, the Yangtze River plume and the Taiwan Warm Currents. Based on the inventory of 93 Bq m^?2 and the atmospheric deposition flux of ¹³⁷Cs in the ECS of 32.2 mBq m^?2 d^?1 (5.4–42.9 mBq m^?2 d^?1) which we estimated, we derived the residence time of ¹³⁷Cs in the upper water column to be 66 d (45–95 d). We concluded that in terms of ¹³⁷Cs, the ECS was less impacted by the Fukushima accident as compared to the Chernobyl accident. The released amount of ¹³⁷Cs into the ECS from the Fukushima accident was minute.     

Spatial pattern of modern sedimentation rate of Qinghai Lake and a preliminary estimate of the sediment flux

We investigated the spatiotemporal distribution of1 37Cs radioactivity in surface sediment of Qinghai Lake,and developed the spatial pattern of sedimentation rate.The1 37Cs inventory is higher near the estuary/bank area,but lower at the central lake.On the other hand,the average1 37Cs activity is lower near the estuary/bank area,but higher at the central lake.The mass accumulation rate(MAR) and the fluxes and contents of the terrestrial detritus(e.g.SiO2,Fe2O3,and Ti) are higher near the estuary/bank area,b...     

基于淤地坝淤积信息的小流域泥沙来源及产沙强度研究

根据黄土丘陵区王茂沟流域关地沟3号淤地坝29年泥沙沉积旋回变化,以及各旋回层泥沙中、坝控流域沟间地和沟谷地表层土壤中137Cs的测量,结合淤地坝修建、运行历史资料及次降雨资料,估算了坝控流域沟间地和沟谷地的相对产沙量和坝控流域不同时期的侵蚀产沙强度。研究表明,沟间地是该小流域泥沙主要来源,该流域泥沙的70%源自沟间地;坝控流域1959~1987年期间,年侵蚀产沙强度由强变弱,呈显著降低趋势。     

九龙江口红树林湿地沉积物中有机碳和氮的分布特征及来源辨析

【目的】探讨九龙江口红树林湿地沉积物中总有机碳(TOC)和总氮(TN)的影响因素及来源,加深对红树林湿地中碳和氮的生物地球化学过程的认识。【方法】测定九龙江口红树林湿地表层沉积物粒度、TOC和TN含量,并对其分布特征进行分析。利用TOC/TN比值分析有机质来源及不同来源的贡献率。【结果】九龙江口红树林湿地沉积物中TOC和TN的含量分别为1.24%~3.81%和1.19~2.05mg/g,TOC/TN比值为11.6~26.3,TOC、TN含量和TOC/TN的平面分布均呈现出由陆向海方向逐渐降低的趋势。沉积物中TOC和TN含量没有表现出明显的粒度效应。【结论】控制沉积物中TOC和TN含量分布的主要因素并不是粒度效应,而可能是其来源。沉积物中TOC和TN的主要来源可能是红树林植物碎屑、养殖废水输入的有机碳和氮污染,以及海洋浮游植物碎屑。     

南沙河口湿地沉积物对磷的吸附特性研究

以广州南沙河口水域境内的柱状沉积物作为研究对象,分析其对磷的吸附特性.结果表明,沉积物对磷的吸附降低较好地符合Langmuir方程式.吸附主要发生在前11 h,24 h基本达到平衡.沉积物对磷的吸附速率在0.5 h内达到最大值.所选沉积物样品对PO3-4-P的吸附容量均大于250 mg/kg,距离表层30～40 cm处...