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胶州湾现代沉积速率与沉积物中重金属的累积分析

齐君  
【摘要】:堆积在胶州湾的沉积物保留了沉积物来源及人类活动影响的信息。通过对沉积物的研究,可以了解自然过程及人类活动对环境变化的影响,从而探讨现代沉积环境的演变趋势。本文在借鉴先行文献的基础之上,通过实验室分析和数据处理,并参照历史资料,对胶州湾现代沉积速率以及沉积物中重金属的累积特征等问题进行研究、探讨。中国科学院海洋研究所利用“金星二号”调查船于 2003年 9 月在胶州湾成功采得了 6 个柱状沉积岩芯,这正是本文的数据来源。 本文对采集的沉积岩芯进行了210~Pb 的测定,并绘制出柱样中210~Pb 活度的垂直分布图,结果表明:岩芯 J39、B6 和 D6 呈三区式分布模式,沉积速率分别为0.77cm/a、1.62cm/a 和 2.27cm/a;岩芯 B3、J37、C2、C4 和 J94 呈两区式分布模式,沉积速率分别为 0.85cm/a、0.64cm/a、0.56cm/a、0.19cm/a 和 0.45cm/a;在外湾湾口处海域的 D4 站的210~Pb 分布呈现紊乱的无规律状态,210~Pb 放射性活度随岩芯深度衰减出现多阶衰变层现象,有两个沉积速率分别为 1.63cm/a 和3.96cm/a。同时,胶州湾海域210~Pb 活度在水平方向的分布也呈现出一定的规律性:210~Pb 活度的高值区位于胶州湾中部海域,以站位 C2、B3 为代表;210~Pb 活度的中值区位于胶州湾东部海区,以站位 B6、C4 为代表;210~Pb 活度的低值区位于胶州湾外湾湾口处海域,以站位 J94 为代表。根据210~Pb 活度的垂直分布、沉积速率及沉积特征,参照历史资料,对胶州湾近百年来的沉积环境和物质扩散进行了探讨分析。 本文测定出了胶州湾沉积物柱样中重金属的含量,然后结合210~Pb的测年资料对重金属含量的剖面分布作了分析,获取了沉积物中重金属污染的历史记录,并在此基础之上对其污染的累积特征及累积过程进行研究探讨。研究表明:胶州湾沉积物中主要含有Zn、Cu、Cr、Ni和Pb等重金属元素,而Cd和Co的含量相对较低。这些主要重金属含量普遍高于中国近海沉积物中的平均背景值,表明胶州湾受到了一定程度的污染;但胶州湾主要重金属的含量低于全球现代工业化前的最高背景值,也低于世界上工业化程度较高区域的近海沉积物中重金属的含量。在胶州湾海域采集的沉积岩芯中Pb、Ni、Cr、Zn和Co的含量自上个世纪80年代至今有不同程度的减少,Cu整体上呈现出上升趋势, Cd的变化非常复杂。


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