徐闻南山镇红树林沉积物及红树植物中重金属的累积特征与迁移规律

为探究重金属在红树林沉积物及红树植物中的分布累积及迁移规律，选取了徐闻南山镇红树林为研究对象，通过测定红树林沉积物及红树植物不同部位（根、茎、叶）的重金属质量分数，运用富集因子、生物富集系数、转移系数及相关性分析等方法进行分析。结果表明：1）红树林沉积物重金属质量分数表现为铬（Cr）＞锌（Zn）＞镍（Ni）＞铜（Cu）＞铅（Pb）＞砷（As）＞汞（Hg）＞镉（Cd），为中等变异程度；除了镍（Ni）元素外，其余7种重金属未超过国家一级标准，除了铅（Pb）元素外，其余7种重金属均超过广东省土壤环境背景值，说明研究区沉积物中重金属具有一定的积累效应。2）沉积物中砷（As）、铜（Cu）、锌（Zn）、汞（Hg）、镍（Ni）、铬（Cr）富集因子值均＞1.5，说明受到轻微人为活动影响；各站位镍（Ni）富集因子值均＞5，结合研究区背景，反映了镍（Ni）受到自然和人为输入的共同影响。3）白骨壤体内重金属主要集中在根部，而红海榄体内重金属在根茎叶中分布相对均匀。白骨壤根茎叶部位的大多数重金属质量分数远高于红海榄，说明白骨壤对重金属的吸附能力比红海榄强。汞（Hg）集中分布在植物的叶片部位，且与其他重金属之间相关性不明显；推测汞（Hg）主要通过叶片吸收进入植物体内，与交通运输污染有关。4）不同红树植物对不同重金属富集能力各异，白骨壤对重金属的富集能力表现为：镉（Cd）＞砷（As）＞铜（Cu）＞锌（Zn）＞汞（Hg）＞铅（Pb）＞镍（Ni）＞铬（Cr），红海榄表现为：镉（Cd）＞铜（Cu）＞汞（Hg）＞锌（Zn）＞铅（Pb）＞砷（As）＞镍（Ni）＞铬（Cr）。白骨壤和红海榄对汞（Hg）的运移能力都较强；红海榄对镉（Cd）的富集能力和转运能力都较强，而白骨壤对镉（Cd）富集能力较强，转运能力却较弱，这说明红树植物对重金属元素的富集能力与转运能力不存在正比关系。     

湛江湾红树林湿地沉积柱粒度特征及沉积动力分析

粒度是反映沉积动力特征的重要参数,红树林湿地沉积物在输送和沉积过程中记录了丰富的沉积环境信息。为探讨湛江湾红树林湿地沉积物粒度垂向特征及沉积动力过程,加强对湿地生态保护,通过运用图解法、对比研究法分析湛江湾南海堤(NHD)、东头山岛(DTSD)、湖光镇(HGZ)和观海长廊(GHCL)4个站位红树林湿地沉积柱粒度参数特征、频率分布曲线以及沉积速率,揭示近百年来湛江湾的沉积动力演变。结果表明:(1)NHD和DTSD沉积柱的²¹⁰Pb_ex比活度都呈现较好的指数衰变趋势,且沉积速率逐年增加。近百年来,NHD和DTSD平均沉积速率分别为1.277 cm/a和1.034 cm/a,但在2011年之后DTSD的速率远超过NHD。(2)各沉积柱粒度特征存在明显差异。NHD沉积柱粒径均值为3.42ϕ,以砂为主(67.23%),为粉砂质砂;DTSD粒径均值为5.71ϕ,分选系数2.21,组分以粉砂为主(55.13%),为砂质粉砂;HGZ沉积柱粒径均值为5.49ϕ,沉积物类型为砂质粉砂;GHCL粒径均值为4.18ϕ,砂为主要组分(55.85%)。(3)各沉积柱4个层位的粒度频率分布曲线呈现多峰态特征,沉积过程掺杂了多种沉积介质的作用。NHD和GHCL粒级集中在砂质颗粒端,指示较强的沉积动力;DTSD和HGZ粉砂粒级突出,沉积动力较弱。(4)沉积物粒度特征与所在陆源或岛屿、径流来沙有关;沉积过程深受潮流动力、红树林的分布及人类活动的影响。近年来湛江湾沉积速率的加快可能会对航道产生影响,应加强对湾内湿地生态环境的重视。     

含Cu硫化物中S、Fe同位素分馏系数的第一性原理计算

Cu在自然界主要以硫化物的形式存在,目前只确定了几种含Cu硫化物的S同位素分馏系数以及黄铜矿的Fe同位素分馏系数,而且不同研究者确定的系数有很大的差别,使得S、Fe同位素在研究铜矿床的形成、演化等方面不能很好地发挥示踪作用。因此,本文基于第一性原理计算确定了0~1 000℃温度范围内主要含Cu硫化物的S同位素简约配分函数比（10³lnβ_34-32）,以及Cu-Fe硫化物的Fe同位素简约配分函数比（10³lnβ_57-54）。重S同位素在这些含Cu硫化物中的富集顺序为铜蓝>方黄铜矿>黄铜矿≈黑硫铜镍矿>斑铜矿>辉铜矿,重Fe同位素在Cu-Fe硫化物中的富集顺序为方黄铜矿≈黄铜矿>低温斑铜矿>高温斑铜矿>中温斑铜矿>Cu₈Fe₄S₈（中温斑铜矿的可能变体）。含Cu硫化物的10³lnβ_34-32与S原子的配位数、金属-S平均键长、S原子形成的所有化学键的平均键长没有明显的相关性,而Cu-Fe硫化物的10³lnβ_57-54与Fe—S平均键长基本成线性负相关关系。辉铜矿相变引起的S同位素分馏特别大,而斑铜矿相变时产生的S同位素分馏却可以忽略不计。本文的计算结果将会为探讨斑岩铜矿及其它类型的硫化物矿床的成因提供支持。