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东海近岸泥质区百年来重金属的高分辨率沉积记录及其对人类活动的响应

作　者: 陈彬
导　师: 范德江；郭志刚
学　校: 中国海洋大学
专　业: 海洋地球化学
关键词: 高分辨率沉积记录重金属人类活动响应
分类号: P736.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

东海近岸泥质区是长江入海沉积物及其携带重金属等污染物的主要“沉积汇”,这里具有较高的沉积速率(1-5cm/a),百年来长江入海重金属的环境地球化学信息有可能在东海近岸泥质区得到高分辨率且连续的记录,是研究长江入海重金属变异及其对东海环境影响的理想场所。本论文通过东海泥质区沉积物岩心重金属的细致分析,依据210Pb年代厘定,旨在建立东海泥质区百年来重金属的高分辨沉积记录,揭示重金属沉积记录与人类活动、沉积环境变化的响应关系。本研究有助于深入理解东海海洋环境近百年来受人类活动影响的程度及其趋势,可为评估人类活动对东海生态系统的影响,以及近海的可持续发展提供科学依据。24Z、C0803、30Z三个站位岩心沉积物的元素和粒度参数分析表明研究区域的物质主要来源于长江沉积物;三个站位的粒度参数具有垂向记录波动较小和整体上较小的平均粒径,显示东海近海泥质区具有较弱的水动力条件和稳定的沉积动力环境。铅同位素测年显示三个研究站位的沉积速率分别为3.38cm/a、1cm/a和0.98cm/a。24Z、C0803、30Z三个站位岩心沉积物元素含量与平均粒径、Al元素进行的相关性分析表明,24Z柱样元素的含量主要受自然波动的影响,而C0803、30Z两个站位岩心沉积物元素的含量则是多种因素作用的结果。采用Al作为参比元素,计算出了三个站位柱样重金属的富集因子,与我国经济活动指标相对比,发现Pb、Zn、As富集因子的变化和我国经济活动有较好的响应关系,特别是与近百年来经济的几次衰退有很好的响应。以富集因子的变化的阶段性变化趋势为指标,结合相关文献,可将百年来我国东海近岸泥质区重金属沉积记录可以主要划分为3个响应阶段:第一个阶段:新中国成立之前(1900～1949)。该阶段Pb、As、Zn富集因子的值虽然在某些时期内有较快的增加,但整体上富集因子的值较低。这较好的响应了我国这一时期的工业整体发展水平低的这一状况;第二个阶段:建国之后到改革开放之初(1949～1983),在这一阶段,Pb、Zn、As富集因子在建国开始增加幅度较快,这对应于建国开始我国工业的快速增长。后由于反右、三年自然灾害、文革等一系列政治斗争的影响,经济总量增加的幅度变缓,甚至出现了一定程度的的衰退,在沉积柱上表现为这些元素的富集因子变化不大。第三个阶段是改革开放之后(1983～2009),Pb、Zn、As富集因子的值相比其他两个阶段有快速增加,这可能与我国经济在这一阶段的快速发展有关,虽然在1999年后,这些元素的富集因子的值有所降低,但是这些元素的富集因子的值仍然明显高于建国之初。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
0 前言  11-17
  01 研究综述  12-17
    01.1 国外研究现状  12-13
    01.2 国内研究现状  13-15
    01.3 存在的问题和思考  15
    01.4 论文完成的主要工作量  15-17
1 样品的采集和分析方法  17-19
  1.1 柱状样品的采集  17
  1.2 分析方法  17-19
    1.2.1 粒度分析  17-18
    1.2.2 元素分析  18
    1.2.3 放射性同位素测年分析  18-19
2 研究区概述  19-22
  2.1 东海陆架的地理概况  19
  2.2 东中国海陆架环流体系  19-20
  2.3 东海陆架的底质沉积类型  20-22
3 东海近岸泥质区高分辨沉积记录  22-40
  3.1 24Z 高分辨率沉积记录  22-28
    3.1.1 岩芯粒度特征和210Pb 测年  22-23
    3.1.2 元素地球化学记录  23-28
  3.2 C0803 高分辨率沉积记录  28-34
    3.2.1 岩芯粒度特征和210Pb 测年  28-29
    3.2.2 元素地球化学记录  29-34
  3.3 东海近岸泥质区30 站高分辨率沉积记录  34-40
    3.3.1 岩芯粒度特征和210Pb 测年  34-35
    3.3.2 元素地球化学记录  35-40
4 东海近岸泥质区百年来元素沉积记录对人类活动的响应  40-62
  4.1 人类活动指标的确定  40-56
    4.1.1 沉积环境和沉积物来源分析  40-45
    4.1.2 粒度效应分析  45-51
    4.1.3 元素背景值比较  51-56
  4.2 沉积记录与百年来我国经济发展的响应  56-62
5 主要结论  62-63
参考文献  63-69
致谢  69-70
个人学习经历和硕士期间发表文章  70

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