【摘要】： 河口和海灣地區(qū),由于海陸相互作用活躍,對自然過程和人類活動的響應敏感,因而,該區(qū)域的環(huán)境演化直接關系到人類的生存空間、生存質量和社會的可持續(xù)發(fā)展。在這些海域的沉積物中,重金屬元素的分布特征及地球化學行為與區(qū)域內的沉積環(huán)境密切相關。 本文以具有復雜水動力條件及復雜地形特征的廈門海域4個海區(qū)為研究對象,通過表層和柱狀沉積物的粒度分析、沉積物中重金屬元素的橫向和垂向分布變化及其賦存形態(tài)分析、沉積物中有機碳和硫化物含量分析、沉積物中重金屬元素的環(huán)境質量評價等,對廈門海域不同海區(qū)的沉積環(huán)境及現(xiàn)代沉積環(huán)境變化、重金屬元素的環(huán)境地球化學特征、重金屬元素在廈門海域的污染狀況進行了較深入的研究。本文研究得到以下幾方面成果: 詳細分析了廈門海域不同海區(qū)間、同一海區(qū)不同站位間的沉積環(huán)境特征,同時以各海區(qū)典型柱狀沉積物的粒度特征為依據,分別探討了4個海區(qū)的現(xiàn)代沉積環(huán)境變化。 在重金屬元素Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg和As含量及分布特征的基礎上,根據不同站位間沉積物組成的較大差異,采用多種分析方法,獲得了不同元素在廈門海域表層沉積物中相應的富集組分。 研究發(fā)現(xiàn),Zn、Cu、Pb、As、Cr在細礫和粗砂中的含量可以反映它們在該地區(qū)背景值的大小。這為分析和判別沉積物中這些元素的人為污染程度提供了更便捷的途徑。 對不同海區(qū)、不同站位表層沉積物中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和As元素的各形態(tài)含量及分布特征進行了詳細分析。發(fā)現(xiàn)盡管各元素物理性質不同,各形態(tài)在各站位分布情況各異,但形態(tài)分析中各元素的“非穩(wěn)態(tài)”含量可以反映各海區(qū)間、同一海區(qū)不同站位間人為因素的影響。 通過對廈門西港重金屬元素累計特征及剖面沉積物的粒度分析,對該海區(qū)沉積環(huán)境變化、人為活動的影響及重金屬元素的污染歷史進行了較為客觀的反演。研究發(fā)現(xiàn):20世紀30年代以來,廈門西港沉積環(huán)境和水動力有較大變化,尤其自高集海堤建成(1956年)后,海域內沉積環(huán)境明顯不同。海堤建成后沉積物粒度組成相對穩(wěn)定,水動力變弱,沉積物來源相對集中�？傮w來看,重金屬在1947~1990年間污染最嚴重,從20世紀90年代初期以來,污染程度呈減輕趨勢。沉積物來源越穩(wěn)定,沉積物粒徑越小,分選性越好,則重金屬含量越高。同時,絕大部分重金屬元素與有機碳和硫化物呈顯著正相關關系,個別元素因受污染源的影響,與有機碳或硫化物間的相關關系不明顯。 采用目前國內外主要的評價方法,全面、客觀評價了廈門海域各海區(qū)、各站位表層沉積物中重金屬元素的污染程度。綜合各種評價方法,我們認為,Cu在廈門西港,尤其是在16和21號站位的高含量,應引起足夠重視。同時發(fā)現(xiàn),Cd元素不適合采用次生相與原生相分布比值法進行污染評價,該結論有待進一步研究探討。
【圖文】：

在沉積物粒度分析中，粒級的劃分、粒級的分布、粒度參數是最主要的。在沉積物粒級劃分的眾多方案中，按沉積物粒徑的自然數劃分ntworth 分級法是最常用的方法。按粒徑大小的自然數劃分，可將沉積物礫（㧐2mm）、砂（2~0.05mm）、粉砂（0.05~0.005mm）、粘土（㩳0.005m的沉積學界曾長期應用這一粒級劃分。而 Wentworth 分級法是按等比級的，其對數刻度法（Ф 單位）的轉換公式為：Ф=-log2D，式中，D 的米。Wentworth 分級法的沉積物粒級劃分標準見表 1.1 所示。Ф 粒級既有利于用數理統(tǒng)計的方法處理資料，又有利于沉積動力學分析沉積學界普遍接受的粒級劃分方案。目前，自然數粒級劃分已經很少有

廈門海域現(xiàn)代沉積環(huán)境及重金屬元素的環(huán)境地球化學研究運眾體，其斜率代表該眾體的分選度。每兩條直線的交點稱為截點，截點的縱軸分量反映各眾體在沉積物總量中所占的百分比，橫軸分量反映沉積方式發(fā)生轉變時的粒度或介質動能的大�。▓D 1.2b）。在一般沉積物樣品中，最常見到的是 2Ф 截點和 3~4Ф 截點。2Ф 截點可以稍大于或稍小于 2Ф，是滾動組分與跳躍組分的界線，它取決于床底牽引流的強弱或床底剪切力的大小。3~4Ф 截點是推移組分和懸浮組分的界線，其縱向分量反映推移眾體與懸浮眾體的量比，是沉積物分選性的指標，也是介質渾濁度的標志。懸浮組分的含量越高，介質越渾濁。懸浮組分的下限粒度取決于介質的擾動強度。因此，3~4Ф 截點從左向右移動，表示擾動強度的減弱，反之亦然（何起祥等，2006）。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：P736.4

【引證文獻】

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2 徐亞巖;宋金明;李學剛;袁華茂;李寧;柏育材;;渤海灣各形態(tài)重金屬的地球化學特征及其環(huán)境意義[J];農業(yè)環(huán)境科學學報;2011年12期

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本文編號：2711119