基于多参数指标的长江口滨岸多环芳烃来源辨析

在长江口滨岸及临近排污口、滨岸河流、城市中心城区采集悬浮颗粒物、表层沉积物、街道灰尘等样品, 分别利用GC-MS 和GC-C-IRMS 定量分析了不同环境介质中的多环芳烃 (PAHs) 与有机单体化合物稳定碳同位素(δ¹³C), 开展了基于PAH 环数、分子量特征比值和有机单体化合物稳定碳同位素组成等参数指标的长江口滨岸悬浮颗粒物与表层沉积物中PAHs 源解析研究。研究结果显示, 长江口滨岸悬浮颗粒物与表层沉积物中的PAH 化合物主要以3~4 环为主, 与吴淞排污口、石洞口污水处理厂、黄浦江、滨岸小河流以及上海中心城区等潜在来源区域不同环境介质中的PAHs 组成特征相似, 主要来源于汽油、柴油、煤炭和木材的不完全燃烧以及石油残余物的混合。其中, 木材和煤炭不完全燃烧形成的PAHs 以及石油残余物, 枯季经过滨岸河流及排污口直接输入, 洪季则为城市街道灰尘被暴雨冲刷, 随地表 径流最终汇入河口; 汽车排放(汽油、柴油不完全燃烧) 产生的PAHs 主要富集在城市交通区和商业区的街道灰尘中, 枯季借助区域盛行风迁移至河口区, 洪季则主要通过暴雨径流冲刷进入河口。     

大气水汽氢氧同位素观测研究进展——理论基础、观测方法和模拟

大气水汽氢氧稳定同位素是认识大气环流和水循环的重要信息指标,本文从影响水汽稳定同位素含量的物理过程入手,即源区蒸发、传输及凝结等方面,系统介绍了影响水汽氢氧稳定同位素的平衡分馏和动力分馏的理论基础;回顾了传统观测方法、近期发展的激光光谱仪及卫星遥感红外光谱仪等大气水汽同位素观测新手段,重点分析了光谱仪及遥感观测方法的优势及应用,表明实时观测和遥感监测成为目前水汽同位素研究的主要手段;总结了目前大气水汽同位素观测研究在同位素基础理论、地表过程等方面的主要进展,汇总分析了大气水汽同位素环流模型的发展和应用,表明同位素环流模型在全球及区域气候过程、古气候恢复以及环境信息重建方面具有独特的优势,将会成为今后气候系统研究的新方法;最后提出水汽同位素研究的新焦点即高时空分辨率的实时观测、氢氧同位素的新指标如过量17O以及同位素气候模型的发展完善及应用。     

稳定氯同位素在地球科学研究的进展

本世纪初到八十年代中期由于氯同位素的测试精度很低导致氰同位素地球科学研究未获得任何进展。在此基础上对各类水体及矿床的成因与物质来源 进行了有益的探索，另外还 自然界氰同位产生分馏的原因及机理做了初步的研究。     

氮、氧、硼同位素的测定及其应用研究

环境问题已成为当今制约经济发展的重要因素之一。近年来 ,随着同位素地球化学的进步 ,人们逐渐重视同位素在环境监测中的作用。硼同位素及硝酸盐氮氧同位素均被用于水污染源的识别和污染示踪研究 ,但其应用深度和广度有赖于同位素测定方法的进步和地球化学意义的开发。硼和 NO3-均是广泛存在于各种水体的微量或痕量成分。不同来源的硼的同位素组成差异明显 ,适合于研究物质起源和污染物示踪。NO3-在水中以离子形式存在 ,其氮同位素因适合于研究硝化和去硝化而成为水体氧化性环境和还原性环境的灵敏指示剂 ,其氧同位素直接反映了硝酸盐的…     

硼溶液蒸发过程中硼的挥发及硼同位素分馏

用蒸发实验研究了浓度为10-6级的硼在水和稀HCl溶液蒸发时的挥发度、同位素分馏和甘露醇的影响。结果表明，在溶液中有等摩尔的甘露醇和Cs都存在的条件下，硼才能在蒸发时和蒸干后保持定量回收；硼在不加入甘露醇或Cs的稀HCl溶液中蒸发时也能定量回收，但是不能蒸干；若要蒸干．必须加入等摩尔的甘露醇，才能保持硼的定量回收。蒸发液和残留液的同位素测定表明，11B仇先从近中性和酸性溶液的蒸发中贫化。此结果对于硼需要预富集的过程是非常重要的。     

造礁珊瑚碳、氮、硼同位素的海洋酸化指示意义

大气CO2体积分数升高导致的海洋酸化不仅会降低海水pH,还会改变其碳酸盐平衡体系,使得海水中文石饱和度（Ω）降低,相应地会降低珊瑚钙化的速率。已有研究表明：珊瑚骨骼δ13C、δ11B和δ15N具有记录Suess Effect、生物生产力、海水pH值以及营养源的能力;主要表现为：δ11B记录的pH值、δ13C记录的海水无机碳库（DIC）δ13C和生物生产力,以及δ15N记录的陆源物质输送量相结合,可用来指示受季风影响的南海“大陆架碳泵”和近海污染与海洋酸化的联系。目前关于珊瑚对海洋酸化的记录研究仍相对较少,珊瑚碳-氮-硼同位素组合的应用将会加深对于海洋酸化与气候变率和全球碳、氮循环的关系的认识,可能成为揭示海水pH值变化规律性的重要手段。     

西南极利文斯顿岛火山岩多种成因过程的地球化学证据

利文斯顿岛火山岩是南极南设得兰岩浆弧的一部分。对岩石的Ｓｒ，Ｎｄ，Ｐｂ同位素组成以及＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ与１／Ｓｒ，Ｒｂ，Ｋ和ＳｉＯ２关系的研究表明，利文斯顿岛火山岩具有不同的源区特征。百耳斯半岛和史莱夫角的火山岩，西多斯角的粗玄岩和第三纪的岩云闪长岩显示出同成因的特点、和依诺特角第四纪橄榄玄武岩一样，它们均具有原生地幔的同位素组分，源区岩浆可能直接来自上地幔。     

黄土高原稳定同位素与古环境研究

黄土高原黄土地层已被证明是大陆上最完好的记录了过去环境信息的载体。通过黄土地层的碳,氧同位素作为气候替代指标研究古植被,降雨量,古环境温度及古季风演化方面取得了长足的进展,本文拟就主要研究成果作一综述,并对今后的研究方向做一前瞻。     

硝酸盐中氮和氧同位素比值的测定及其地质意义

本文系统总结了硝酸盐中氮和氧同位素组成的测定方法及其地质意义研究现状。基于此,作者指出硝酸盐中氮和氧同位素在地质上的应有前景依赖于两方面：精确灵敏快捷的同位素测定方法及其地质意义的深入开发研究。     

中国西北部高山区多尺度降水稳定同位素的时空变化成因分析

大气降水氢氧稳定同位素可以指示降水过程的气候环境变化,分析其变化对于研究现在及过去气候条件下的水文循环过程具有重要意义。本研究选取中国西北部典型的天山、昆仑山为研究对象,基于研究区5个高山站点2013—2015年间的353个大气降水样品的δ²H、δ¹⁸O分析测试结果,系统分析了不同时间尺度下δ²H与δ¹⁸O的时空分布特征及其与环境要素的关系,并结合ERA5数据探讨了其水汽通量及风向特征。结果表明：(1)研究区大气降水稳定同位素呈现较为显著的时空变化特征,降水δ¹⁸O季节上呈现夏高冬低,而空间上呈现北高南低;拟合的区域大气降水线为δ²H=7.74δ¹⁸O+5.83 (R²=0.98),揭示其降水过程受云下蒸发影响强烈(斜率较低)。(2)研究区降水δ¹⁸O与温度呈现正相关关系,与高程呈现负相关关系,而与降水量间无显著相关关系。(3)水汽来源的分析结果表明,研究区水汽输送路径主要为西方路径(占比6...     

Identification of the sources of polycyclic aromatic hydrocarbons based on molecular and isotopic characterization from the Yangtze estuarine and nearby coastal areas

Samples of suspended particulate matters (SPMs), surface sediment and road dust were collected from the Yangtze estuarine and nearby coastal areas, coastal rivers, and central Shanghai. The samples were analyzed for the presence of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the USEPA priority-controlled list by GC-MS. The compound-specific stable carbon isotopes of the individual PAHs were also analyzed by GC-C-IRMS. The sources of PAHs in the SPMs and surface sediments in the Yangtze estuarine and nearby coastal areas were then identified using multiple source identification techniques that integrated molecular mass indices with organic compound-specific stable isotopes. The results revealed that 3-ring and 4-ring PAH compounds were dominant in the SPMs and surface sediments, which are similar to the PAH compounds found in samples from the Wusong sewage discharge outlet, Shidongkou sewage disposal plant, Huangpu River, coastal rivers and central Shanghai. Principal component analysis (PCA) integrated with molecular mass indices indicated that gasoline, diesel, coal and wood combustion and petroleum-derived residues were the main sources of PAHs in the Yangtze Estuary. The use of PAH compound- specific stable isotopes also enabled identification of the PAHs input pathways. PAHs derived from wood and coal combustion and petroleum-derived residues were input into the Yangtze Estuary and nearby coastal areas by coastal rivers, sewage discharge outlets during the dry season and urban storm water runoff during the flood season. PAHs derived from vehicle emissions primarily accumulated in road dust from urban traffic lines and the commercial district and then entered the coastal area via the northwest prevailing winds in the dry season and storm water runoff during flood season.     

中国滨海河口海湾湿地生态系统研究进展——以长江口为例

在全球气候变化的背景条件下,中国河口海湾生态系统的研究逐渐深入和系统化,研究热点开始关注国际公约中的重要生态敏感区,大大缩短了与国际学术界同类研究的差距。以长江口为例,由于河口海湾地区处于海洋、陆地和河流生态系统相互作用的界面上,具有开放度高、敏感度高、脆弱性高和稳定性低的"三高一低"特征。针对长江口大量滩涂栖息地被围垦和侵占的现状,提出了在长江口受损湿地构建人工替代栖息地进行人工优化的途径。中国河口海湾研究不仅需要开展国际、国内交流,还要广泛争取国际组织的资助和合作,探索跨学科、跨行业、跨地区参与动态保护管理和开发利用,使以长江三角洲为代表的中国滨海河口海湾三角洲地区的保护开发和资源利用实现可持续的生态文明。     

广西廉州湾和三娘湾表层水体中多环芳烃的时空分布与来源解析

以16种优控多环芳烃（PAHs）为研究对象，分别于2017年夏季（8月）和冬季（12月）采集广西廉州湾和三娘湾的河口和海岸带14个站位的表层海水样品，利用固相萃取、气相色谱-质谱联用仪对其进行分析，探讨其时空分布、组成和来源，并评价其生态风险。结果表明：廉州湾和三娘湾河口及海岸带水体中多环芳烃单体的平均质量浓度总体上与其溶解度和极性呈正相关关系，即以2~3环芳烃为主，4~6环芳烃检出率和质量浓度均较低。PAHs总质量浓度（∑16PAHs）在夏季河口水体（72.71 ng/L）明显高于海岸带水体（56.28 ng/L）（t检验，p＜0.01），冬季河口（106.67 ng/L）与海岸带（92.43 ng/L）差异不显著（t检验，p＞0.05）。冬季河口和海岸带PAHs质量浓度均明显高于夏季。大风江和南流江PAHs的入海通量达525.3 kg/a，夏秋季占85%以上，反映了雨季河流对海岸带具有明显的影响。南流江PAHs入海通量占2条河流总量的87%以上，对廉州湾和三娘湾的影响最大。运用同分异构体比值和主成分分析方法对海水中PAHs进行来源解析，结果表明：夏季主要为燃烧源和石油源的混合来源，冬季主要为燃烧源。与其他国家或地区相比，廉州湾和三娘湾海水中PAHs质量浓度处于较低水平。生态风险评价结果显示廉州湾和三娘湾表层海水中的PAH风险较小。     

长江口潮滩有机质稳定碳同位素时空分布与来源分析

通过测定长江口潮滩悬浮颗粒有机质和表层沉积有机质在枯水季节 (2006年2月 )和洪水季节 (2006年8月 )的稳定碳同位素值,对有机质潜在来源及局部岸段改造作用进行了分析。结果显示,悬浮颗粒有机质稳定碳同位素值在2月明显低于8月,变化范围分别在-25.8‰~-23.4‰和-25.1‰~-22.9‰,主要是受径流量枯洪季变化和浮游生物生长季节变化两种因素的叠加作用。表层沉积有机质2月和8月的稳定碳同位素分别为-25.0‰~-20.4‰和-24.7‰~-19.5‰,季节变化不明显,主要来自悬浮颗粒物的沉降。除受大背景环境因素影响,局部环境对潮滩有机质也有一定的改造作用,污水、支流河水的输入对悬浮颗粒有机质碳同位素有一定的影响,埋藏的潮滩植物和底栖微藻则对沉积有机质有部分贡献。     

长江河口潮滩表层沉积物对磷酸盐的吸附特征

实验研究了长江口滨岸潮滩表层沉积物对上覆水体中磷酸盐（PO4－P）的吸附特性，结果表明，沉积物吸磷过程主要发生在0－10小时（h)内，尔后基本上达到一种动态平衡过程，但在0－0.5h沉积的对PO4－P的吸附速率最大，达到10.40-56.40mg/kg h，且其吸附速率受细颗粒物含量影响明显。沉积物对PO4－P宾吸附容量达26.32-204.08mg/kg，且吸附容量与Fe^3 和总有机碳（TOC）含量有了的正相关关系；PO4－P的吸附效率达21.55-248.30L/kg，且吸附效率主要取决于TOC含量。此外，环境因子（温度，pH和盐度等）圣沉积的吸磷作用显著。     

The variation of sediments organic carbon content in Chongming east tidal flat during Scirpus mariqueter growing stage

The investigations on the organic carbon (OC) of core sediments were carried out in Chongming east tidal flat (CM) during Scirpus mariqueter growing stage (from April to December 2004) in Yangtze Estuary. The Yangtze River annually transports a runoff discharge of 30,000 m3/s, carrying about 480 million tons of sediments to the estuarine and coastal area, which formed a great OC pool. In the sampling spots, seven quadrats of 50 cm × 50 cm and five sediments cores of 20 cm deep (40 cm deep in December) were randomly established in order to collect vegetations and core sediments samples during the low tide each month except November. After pretreatment, the core sediments were sieved and their OC contents were measured according to the potassium dichromate method. The results show that the higher surface sediment OC content in summer comes from allochthonous terrigenous particle settlements on the Chongming east middle tidal flat S. mariqueter zone. In autumn and winter, the decomposing of the defoliated S. mariqueter increases the surface sediments OC content. Settling velocity, sediment temperature and S. mariqueter growth are the main factors that can control the sediment carbon content. Summer is the "carbon losing" period of the tidal flat sediments, while from September, it changes into the "carbon accumulating" period of sediment OC pool because of the decomposing of dead S. mariqueter community in the sediments. From this alternation of "carbon losing" period and "carbon accumulating" period, we conclude that carbon in the OC pool of the middle tidal flat S. mariqueter zone sediments mainly comes from the atmospheric carbon rooted by S. mariqueter photosynthesis.     

上海滨岸潮滩水沉积物中无机氮的季节性变化

对长江口南翼上海滨岸带3个站点潮滩上覆水，沉积物和间隙水中的3态无机氮的含量分布的年度季节性监测研究表明：潮滩上覆水中溶解无机氮以NO3－N为主：表层沉积物中可交换态无机氮以NH4－N为主，约占70％－85％，沉积物间隙水中主要无机氮为NH4－N和NO3－N。潮滩水体中NH4－N的季节性变化幅度不大，而NO3－N和NO2－N的季节性变化明显，在冬季含量明显降低；但沉积物和间隙水中氮氨和硝态氮的浓度在冬季则有较大增加。初步探讨了潮滩水和沉积物中无机氮分布季节性变化的主要影响因素，估算了潮滩表层沉积物－水界面无机氮的扩散通量，指出NH4－N的扩散释放对滨岸水环境质量影响较大。     

长江口潮滩有机质来源的C、N稳定同位素示踪

依据长江河口潮滩自然环境特征和受人文活动影响的差异性,沿长江河口南岸潮滩选取了12个典型的监测站位,并分别于洪水季节 (7月份) 和枯水季节 (2月份) 在各监测站位进行了表层 (0~2 cm) 沉积物样品的采集。对表层沉积物有机质中稳定碳、氮同位素进行分析与测试发现,7月份稳定碳同位素值普遍低于2月份的稳定碳同位素值,其变化范围分别为 -29.8‰ ~ -23.7‰和-27.3‰ ~ -25.6‰;7月份和2月份稳定氮同位素分别为1.0‰ ~ 5.5‰和1.7‰~ 7.8‰。研究区域内,稳定碳、氮同位素的地区分布和季节变化特征揭示,有机质中的稳定碳、氮同位素组成不仅受陆源和海源有机质输入量之间消长变化的影响,同时一系列的生物地球化学过程、人为有机质的输入和沉积物粒度与叶绿素对碳、氮同位素组成均存在不同程度的改造作用。此外,利用稳定碳同位素质量平衡混合模型,还对陆源有机质输入量的贡献率进行了初步定量估算。     

中国退化河口湿地生态恢复研究进展

湿地退化、恢复和重建是当前湿地科学领域的研究热点,也是中国湿地研究中的核心问题。作为一种典型的海岸湿地,河口湿地在围垦、水利工程建设和环境污染等多重因素的干扰下,面临着自然来水减少、水盐失衡、植被退化、生境质量下降等多种威胁。介绍了当前中国河口湿地的分布情况以及四大主要河口湿地的退化现状,针对已经开展的河口退化湿地恢复的现状,总结了目前中国河口退化湿地恢复所面临的问题,并展望了今后河口退化湿地恢复研究的趋势：开展河口湿地生态系统演替与退化机制研究;发展河口湿地生态恢复技术;加强河口湿地生态恢复示范研究以及建立动态监测和管理系统。