渭河中游全新世晚期古洪水沉积物特征

通过野外实地调查,在渭河中游咸阳市南寺村一级阶地的全新世黄土-古土壤剖面,发现了含有波状水平层理的古洪水滞流沉积层,对所采集的全新世地层样品进行了粒度、磁化率、烧失量、CaCO3和石英颗粒微结构表面特征分析,表明古洪水滞流沉积物（SWD）平均粒径小,磁化率值低,CaCO₃含量高,石英颗粒表面“V”形坑和三角痕明显等特征,与风成黄土和古土壤差别显著,判定为典型的古洪水滞流沉积物。通过OSL（光释光）测年及地层学对比,确定古洪水SWD记录了渭河中游3 200~2 800 aBP发生的一组3次古洪水事件,正处于全新世大暖期向晚期转变的过渡时期,气候不稳定,降水变率大,引发了连续的特大洪水事件。此研究成果对于揭示区域水文变化对全球气候变化的响应规律具有重要科学意义。     

猪野泽不同位置沉积物碳酸盐含量与花粉保存

孢粉是恢复古气候、古植被重要的代用指标。根据已有的研究成果,猪野泽孢粉组合所指示的全新世气候环境变化存在较大分歧。湖泊碳酸盐沉积可以指示碱性沉积环境,而碱性环境对孢粉的腐蚀较大,影响花粉的保存。所以,研究湖泊沉积物中碳酸盐含量与孢粉保存的关系,可以探讨该区域花粉保存是否受到过盐湖沉积的影响,并可进一步探讨该区域花粉组合的差异是否与花粉保存有关。结果表明：在猪野泽全新世两个成湖期,高碳酸盐含量与高孢粉浓度相对应。虽然,高碳酸盐含量对应的强碱性环境对孢粉的腐蚀性大,但当时猪野泽成湖期内气候温暖湿润,孢粉输入量非常大,以至于碱性沉积环境不足以改变孢粉的浓度。因此,猪野泽不同位置沉积物碳酸盐含量与花粉保存情况无明显相关关系,以上分歧的出现不是由孢粉保存引起的。     

白洋淀沉积物中溶解有机质荧光特性及其与铜的相互作用

在实验条件下通过三维荧光光谱、荧光猝灭滴定和质子核磁共振(1HNMR),分析了白洋淀污染水体沉积物中溶解有机质(DOM)与Cu(Ⅱ)的相互作用。结果表明:DOM的结构以碳水化合物及多糖为主且具有明显的类蛋白(峰B)和类富里酸(峰A和峰C)荧光峰,类蛋白的荧光强度较强于可见类富里酸;3类荧光基团荧光强度由于Cu(Ⅱ)猝灭,呈明显不同程度的降低;并且DOM与Cu(Ⅱ)络合常数及1HNMR分析表明DOM中荧光基因与Cu(Ⅱ)络合或螯合能力较大,配位的配位基较多。     

日本大沼湖表层湖泊沉积物记录的气候变化

过去气候变化的研究可为研究现代气候的变化规律及预测未来的气候变化奠定基础并提供参考依据,湖泊沉积物是研究过去气候变化的重要载体。本文对日本北海道大沼湖湖泊沉积物样芯ON4进行了粒度、有机物和生物硅含量分析,以及放射性核素137 Cs和210Pb测年,计算大沼湖的平均沉积速率。分析结果表明,近200年来大沼湖区域的气候具有3个阶段的演化,即1832—1900年气候暖湿;1900—1960年气候逐渐冷干;1960—2011年气候逐渐暖干。表明近200年大沼湖区域的气候由暖湿逐渐变暖干,且有继续的趋势,这种趋势跟全球气候转暖相吻合。     

滇池沉积物铵态氮的时空变化特征研究

沉积物在湖泊氮、磷循环和水体富营养化过程中起着重要作用。本研究应用GPS定位技术,于2003年5月至2004年5月,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳等5个代表性样点沉积物铵态氮含量进行为期1 a的动态监测,全面分析了滇池不同区域、不同层次、不同时期沉积物铵态氮的动态变化特征。结果表明,滇池沉积物铵态氮平均含量为74.57 mg kg-1,全湖沉积物铵态氮平均含量年变化范围是45.55~170.1mg kg-1。沉积物铵态氮因季节变化其变化幅度很大,各区域沉积物铵态氮含量总体趋势夏季高、冬季低,但不同位点变化高峰和趋势不同。不同层次沉积物铵态氮含量变化随季节而变化,夏季为表层(0~5 cm)中层(5~10 cm)底层(10~20 cm),冬季为中层表层和底层。表层、中层、底层沉积物铵态氮含量的变化范围分别为18.71~172.9mg kg-1、29.55~192.2mg kg-1、19.93~123.8mg kg-1。各区域沉积物铵态氮平均含量以罗家村最高,斗南最低。沉积物铵态氮与水体铵态氮、水体pH呈显著正相关,与沉积物有效磷呈显著负相关,暗示了沉积物铵态氮是水体氮的源和库,并影响着沉积物中磷的释放。     

东苕溪中下游沉积物重金属污染特征与评价

于2009年10月和2010年5月在东苕溪中下游河段采集沉积物样品34个,测定了沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量,并用地积累指数法对沉积物中重金属污染进行评价分析。结果表明,Hg和Ni含量属于国家一级土壤标准;Cr、Cu、Pb、Zn含量基本属于国家一级至二级土壤标准;2009年As含量属于国家一级至二级土壤标准,2010年As含量属于国家二级至三级土壤标准;Cd污染最严重,属于国家三级土壤标准。采用地积累指数法对东苕溪中下游沉积物中重金属的污染状况进行评价,结果显示,Cd污染最严重,As次之,Cr污染最轻;东苕溪中下游河段76.5%的样品重金属浓度具有增大的趋势。     

条子泥垦区养殖尾水净化河道的细菌群落结构及其与环境因子的关系

监测条子泥垦区养殖尾水净化河道内的水体和沉积物,以探究河道内的细菌群落结构及与环境因子的关系。结果表明,河道内水质在不同月份间的差异显著,沉积物的理化性质在不同位点间的差异显著。依总氮(TN)和总磷(TP)判断,河道水体处于富营养化水平,但满足江苏省池塘养殖尾水排放二级标准。碳酸氢钠可提取磷(Olsen-P)表明沉积物不处于高营养水平。水体和沉积物中细菌群落组成的变化同理化性质一致,两环境中细菌群落的多样性、丰富度和组成均存在显著差异。蓝细菌门(Cyanobacteria)是水中的优势菌门之一,在9月份水体中的相对丰度高达39.33%。蓝细菌属(Cyanobium_PCC-6307)在水体(13.34%)和沉积物(8.15%)中均占据最高丰度,对细菌群落的影响最大。水体中水温(T)、TN、可溶性活性磷酸盐(SRP)和高锰酸盐指数(COD_Mn)与细菌群落显著相关(P<0.05)。除TN外,其余3项指标均与蓝细菌属呈正相关。沉积物中水溶性磷(WSP)、易解析磷(RDP)和总碳(TC)与细菌群落显著相关,WSP和RDP与蓝细菌属呈正相关。应加强对养殖尾水中磷的控制,以限制蓝细菌属在河道中的富集。本研究为沿海垦区水产养殖的尾水调控和健康发展提供了参考。     

红树林沉积物反硝化和厌氧氨氧化速率的时空变化及环境响应

为研究红树林退塘还林过程对沉积物氮循环速率的影响,使用15N同位素示踪技术研究原生红树林区域（原生区）、修复红树林区域（修复区）和退养鱼塘区域（鱼塘区）3种生境的红树林沉积物反硝化与厌氧氨氧化速率的时空分布特征,并分析影响沉积物反硝化与厌氧氨氧化速率的环境因素。结果表明:1. 不同生境沉积物理化因子存在季节性差异,沉积物反硝化速率具有空间差异。旱季修复区反硝化速率（14.39 nmol·g?1·h?1）与鱼塘区（11.48 nmol·g?1·h?1）相比未有明显差异,但显著高于原生区（8.08 nmol·g?1·h?1）（P<0.05）;雨季修复区反硝化速率（11.67 nmol·g?1·h?1）与原生区（11.29 nmol·g?1·h?1）、鱼塘区（9.62 nmol·g?1·h?1）相比无明显生境差异;不同生境的反硝化速率无明显季节性差异。2. 沉积物厌氧氨氧化速率具有时空差异。旱季不同生境沉积物厌氧氨氧化速率变化趋势与反硝化速率相似:旱季修复区厌氧氨氧化速率（0.52 nmol·g?1·h?1）最高,显著高于原生区（0.10 nmol·g?1·h?1）（P<0.05）;雨季不同生境沉积物厌氧氨氧化速率差异不明显。原生区沉积物厌氧氨氧化速率具有明显的季节差异,雨季明显高于旱季（P<0.05）。对各环境因子与沉积物反硝化速率和厌氧氨氧化速率进行相关性分析发现,沉积物温度、盐度、氨氮、硝氮与不同季节沉积物反硝化和厌氧氨氧化速率的相关性存在一定差异,不同生境沉积物的温度、氨氮和硝氮与反硝化速率和厌氧氨氧化速率具有明显的相关性,反硝化速率与厌氧氨氧化速率两者在红树林区域存在明显的协同。研究结果为红树林的生态修复和清退工作的效果及阶段评估提供科学支持。     

互花米草入侵对滨海湿地重金属的富集迁移效应

为探究互花米草（Spartina alterniflora）入侵对滨海湿地沉积物重金属的富集迁移效应,为滨海湿地生态保护与合理利用提供依据,在山东省日照市黄家塘湾滨海湿地选取不同互花米草入侵年限的斑块,以5 cm为间隔采集0～30 cm沉积物样品和互花米草样品,分析沉积物和互花米草不同部位中重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd的含量,并采用地累积指数法、潜在生态风险评价法、生物富集系数及转运系数等方法进行评价。结果表明：湿地沉积物重金属Cu、Zn、Pb和Cd 的含量范围为5.94～31.94 mg(kg^-1,18.59～56.87 mg(kg^-1,4.76～30.36 mg(kg^-1,0.021～0.083 mg(kg^-1,整体低于研究区域重金属环境背景值;但Cu、Pb在0～15 cm内存在轻度污染;与光滩湿地相比,互花米草入侵湿地沉积物中重金属含量增加,且随互花米草入侵年限增加,沉积物重金属含量呈增加趋势,在上层（0～15 cm）表现尤为显著;互花米草不同部位对重金属的累积存在一定差异,大致表现根>叶>茎;不同重金属在根部的富集效应表现为Cd > Zn > Cu > Pb,互花米草对重金属转运效应为Pb > Zn > Cu > Cd。相关分析表明,沉积物中重金属的累积与互花米草入侵对湿地沉积物粒度组成、有机质含量及pH的改变密切相关。不同重金属在沉积物-植物体系的迁移转运差异则主要与互花米草各部位对重金属元素的吸收差异有关。