渤黃海黑碳的區(qū)域地球化學(xué)行為
發(fā)布時(shí)間:2021-02-20 15:45
黑碳(Black Carbon,BC)是生物質(zhì)和化石燃料在不完全燃燒條件下產(chǎn)生的高度難熔性碳質(zhì)顆粒物,因其涉及到氣候變化、碳循環(huán)、空氣質(zhì)量和公共健康等諸多問(wèn)題,已成為當(dāng)前氣候和環(huán)境等研究領(lǐng)域共同關(guān)注的焦點(diǎn)。渤黃海沿岸省市總面積約為我國(guó)國(guó)土總面積的9%,但貢獻(xiàn)了我國(guó)BC排放總量的40%,是我國(guó)高強(qiáng)度的BC排放源區(qū)。大量的BC可通過(guò)大氣沉降和河流排放等方式進(jìn)入渤黃海,使得其廣闊的陸架區(qū)成為BC的重要“匯”。本研究通過(guò)在渤黃海采集多環(huán)境介質(zhì)樣品,包括191個(gè)表層沉積物、3根柱狀沉積物、36條環(huán)渤海主要河流水體和渤海海峽2個(gè)站位分季節(jié)/層位水體,運(yùn)用濕化學(xué)預(yù)處理結(jié)合熱光反射檢測(cè)的方法對(duì)BC進(jìn)行定量分析,結(jié)合在環(huán)渤海地區(qū)開(kāi)展的大氣氣溶膠中BC的研究工作,旨在全面了解BC在渤黃海的區(qū)域地球化學(xué)行為,為深入研究海岸帶黑碳的生物地球化學(xué)過(guò)程和區(qū)域碳循環(huán)提供科學(xué)依據(jù)。形成的主要認(rèn)識(shí)如下:渤黃海表層沉積物BC的含量范圍為0.02-3.55 mg/g,平均為0.85±0.57 mg/g。BC含量的高值和低值分別出現(xiàn)在沉積物中值粒徑的高值區(qū)和低值區(qū),分別對(duì)應(yīng)水動(dòng)力條件較弱和較強(qiáng)的海區(qū),表...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:163 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 黑碳簡(jiǎn)介
1.1.1 黑碳的定義
1.1.2 黑碳的來(lái)源
1.1.3 黑碳的形成機(jī)制
1.1.4 黑碳的測(cè)量方法
1.1.5 黑碳的性質(zhì)及效應(yīng)
1.2 國(guó)內(nèi)外沉積物黑碳研究綜述
1.3 本研究的立題依據(jù)
1.4 本研究的主要內(nèi)容
1.5 本研究的主要工作量
2 材料與方法
2.1 研究區(qū)域概況
2.1.1 渤黃海地理概況
2.1.2 渤黃海海洋流系
2.1.3 渤黃海表層沉積物空間分布格局
2.1.4 渤黃,F(xiàn)代沉積速率
2.2 樣品采集
2.2.1 表層沉積物樣品采集
2.2.2 柱狀沉積物樣品采集
2.2.3 河流水體樣品采集
2.2.4 海洋水體樣品采集
2.2.5 大氣氣溶膠樣品收集
2.3 實(shí)驗(yàn)儀器與材料
2.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.4 樣品分析流程
2.4.1 水體總懸浮物含量分析
2.4.2 顆粒態(tài)黑碳含量分析
2.4.3 顆粒態(tài)有機(jī)碳含量分析
2.4.4 沉積物粒度測(cè)定
2.4.5 柱狀沉積物210Pb測(cè)年原理與實(shí)驗(yàn)分析
2.5 數(shù)據(jù)處理與分析
2.5.1 正定矩陣因子分解(PMF)受體模型
2.5.2 Origin、Surfer和SPSS軟件
3 渤黃海表層沉積物黑碳的含量、通量和源解析
3.1 渤黃海表層沉積物黑碳的含量
3.1.1 渤黃海表層沉積物粒度和總有機(jī)碳含量的空間分布及影響因素
3.1.2 渤黃海表層沉積物黑碳含量的空間分布及影響因素
3.1.3 渤黃海表層沉積物黑碳和總有機(jī)碳的關(guān)系
3.2 渤黃海表層沉積物黑碳的通量
3.2.1 渤黃海表層沉積物黑碳埋藏通量的空間分布及影響因素
3.2.2 渤黃海表層沉積物黑碳的匯通量
3.3 渤黃海表層沉積物黑碳的源解析
3.3.1 PMF受體模型因子譜的識(shí)別
3.3.2 基于PMF受體模型的渤黃海表層沉積物黑碳的源解析及其驗(yàn)證
3.3.3 渤黃海表層沉積物中不同燃燒來(lái)源黑碳的空間分布及影響因素
3.4 本章小結(jié)
4 渤海黑碳的收支/源-匯過(guò)程構(gòu)建
4.1 環(huán)渤海大氣黑碳的沉降通量
4.1.1 環(huán)渤海大氣黑碳的含量及時(shí)空分布
4.1.2 環(huán)渤海大氣黑碳的沉降通量及時(shí)空分布
4.1.3 渤海大氣黑碳的沉降量估算
4.2 渤海河流水體中顆粒態(tài)黑碳的入海通量
4.2.1 渤海河流水體中總懸浮物、顆粒態(tài)有機(jī)碳和顆粒態(tài)黑碳的含量和分布
4.2.2 渤海河流水體中顆粒態(tài)黑碳的入海通量
4.3 渤海海峽水體中顆粒態(tài)黑碳的交換通量
4.3.1 渤海海峽水體中總懸浮物、顆粒態(tài)有機(jī)碳和顆粒態(tài)黑碳的含量和分布
4.3.2 渤海海峽水體中顆粒態(tài)黑碳的交換通量
4.4 渤海黑碳的收支/源-匯過(guò)程構(gòu)建
4.5 本章小結(jié)
5 渤黃海柱狀沉積物中黑碳的沉積記錄
5.1 柱狀沉積物所在位置的沉積環(huán)境
5.1.1 柱狀沉積物的定年
5.1.2 柱狀沉積物中粒度的組成和垂向變化
5.2 柱狀沉積物中黑碳、焦炭和煙炱含量的時(shí)間變化及對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的響應(yīng)
5.2.1 柱狀沉積物中黑碳、焦炭和煙炱的含量
5.2.2 柱狀沉積物中黑碳、焦炭和煙炱含量的時(shí)間變化及對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的響應(yīng)
5.3 柱狀沉積物中焦炭/煙炱含量比值的時(shí)空變化及其指示意義
5.4 國(guó)內(nèi)外柱狀沉積物中黑碳沉積記錄的比較
5.5 本章小結(jié)
6 主要結(jié)論、創(chuàng)新之處與研究展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 創(chuàng)新之處
6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大連市環(huán)境空氣中PM2.5含碳組分濃度特征研究[J]. 范慧君,紀(jì)德鈺,李丹,苗書(shū)一,徐潔. 中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(05)
[2]長(zhǎng)島縣近四十年降水變化特點(diǎn)[J]. 韓吉新,崔松濤. 科技視界. 2014(27)
[3]萊州灣海岸帶表層沉積物的黑碳及其與POPs的相關(guān)性研究[J]. 方引,陳穎軍,林田,潘曉輝,田崇國(guó),唐建輝,李軍,張干. 地球化學(xué). 2014(04)
[4]環(huán)境介質(zhì)中黑碳定量方法的研究進(jìn)展[J]. 海婷婷,陳穎軍,王艷,田崇國(guó),唐建輝,潘曉輝,李軍. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(12)
[5]黃河下游水體中重金屬元素的季節(jié)變化及入海通量研究[J]. 張曉琳,陳洪濤,姚慶禎,張曉曉. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(08)
[6]唐山市大氣顆粒物OC/EC濃度譜分布觀(guān)測(cè)研究[J]. 郭育紅,辛金元,王躍思,溫天雪,李杏茹,封孝信. 環(huán)境科學(xué). 2013(07)
[7]海洋溶解態(tài)黑碳的研究進(jìn)展[J]. 黃國(guó)培,陳穎軍,田崇國(guó),唐建輝,潘曉輝,王艷,李軍. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2012(12)
[8]東海內(nèi)陸架沉積物中黑碳分布及其與持久性有機(jī)污染物的相關(guān)性研究[J]. 林田,方引,陳穎軍,胡利民,郭志剛,張干. 環(huán)境科學(xué). 2012(07)
[9]黃河三角洲1961—2000年水資源時(shí)空變化特征[J]. 林琳,劉健,陳學(xué)群,管清花. 水資源保護(hù). 2012(01)
[10]土壤和沉積物中黑碳的環(huán)境行為及效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 汪青. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2012(01)
博士論文
[1]大河控制性影響下的陸架海沉積有機(jī)質(zhì)的“源—匯”作用[D]. 胡利民.中國(guó)海洋大學(xué) 2010
[2]中國(guó)東部陸海相互作用中的元素地球化學(xué)特征及高分辨率沉積記錄初探[D]. 郝云超.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
[3]環(huán)渤海13城市主要化學(xué)污染物排?偭靠刂品桨秆芯縖D]. 崔正國(guó).中國(guó)海洋大學(xué) 2008
碩士論文
[1]黃海沿岸大氣中多環(huán)芳烴的污染水平、源解析及干沉降通量的研究[D]. 孫艷.遼寧師范大學(xué) 2010
[2]2005年夏季環(huán)渤海16條主要河流的污染狀況及入海通量[D]. 夏斌.中國(guó)海洋大學(xué) 2007
[3]葫蘆島市水資源分區(qū)評(píng)價(jià)研究[D]. 王洪斌.河海大學(xué) 2006
本文編號(hào):3042980
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:163 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 黑碳簡(jiǎn)介
1.1.1 黑碳的定義
1.1.2 黑碳的來(lái)源
1.1.3 黑碳的形成機(jī)制
1.1.4 黑碳的測(cè)量方法
1.1.5 黑碳的性質(zhì)及效應(yīng)
1.2 國(guó)內(nèi)外沉積物黑碳研究綜述
1.3 本研究的立題依據(jù)
1.4 本研究的主要內(nèi)容
1.5 本研究的主要工作量
2 材料與方法
2.1 研究區(qū)域概況
2.1.1 渤黃海地理概況
2.1.2 渤黃海海洋流系
2.1.3 渤黃海表層沉積物空間分布格局
2.1.4 渤黃,F(xiàn)代沉積速率
2.2 樣品采集
2.2.1 表層沉積物樣品采集
2.2.2 柱狀沉積物樣品采集
2.2.3 河流水體樣品采集
2.2.4 海洋水體樣品采集
2.2.5 大氣氣溶膠樣品收集
2.3 實(shí)驗(yàn)儀器與材料
2.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.4 樣品分析流程
2.4.1 水體總懸浮物含量分析
2.4.2 顆粒態(tài)黑碳含量分析
2.4.3 顆粒態(tài)有機(jī)碳含量分析
2.4.4 沉積物粒度測(cè)定
2.4.5 柱狀沉積物210Pb測(cè)年原理與實(shí)驗(yàn)分析
2.5 數(shù)據(jù)處理與分析
2.5.1 正定矩陣因子分解(PMF)受體模型
2.5.2 Origin、Surfer和SPSS軟件
3 渤黃海表層沉積物黑碳的含量、通量和源解析
3.1 渤黃海表層沉積物黑碳的含量
3.1.1 渤黃海表層沉積物粒度和總有機(jī)碳含量的空間分布及影響因素
3.1.2 渤黃海表層沉積物黑碳含量的空間分布及影響因素
3.1.3 渤黃海表層沉積物黑碳和總有機(jī)碳的關(guān)系
3.2 渤黃海表層沉積物黑碳的通量
3.2.1 渤黃海表層沉積物黑碳埋藏通量的空間分布及影響因素
3.2.2 渤黃海表層沉積物黑碳的匯通量
3.3 渤黃海表層沉積物黑碳的源解析
3.3.1 PMF受體模型因子譜的識(shí)別
3.3.2 基于PMF受體模型的渤黃海表層沉積物黑碳的源解析及其驗(yàn)證
3.3.3 渤黃海表層沉積物中不同燃燒來(lái)源黑碳的空間分布及影響因素
3.4 本章小結(jié)
4 渤海黑碳的收支/源-匯過(guò)程構(gòu)建
4.1 環(huán)渤海大氣黑碳的沉降通量
4.1.1 環(huán)渤海大氣黑碳的含量及時(shí)空分布
4.1.2 環(huán)渤海大氣黑碳的沉降通量及時(shí)空分布
4.1.3 渤海大氣黑碳的沉降量估算
4.2 渤海河流水體中顆粒態(tài)黑碳的入海通量
4.2.1 渤海河流水體中總懸浮物、顆粒態(tài)有機(jī)碳和顆粒態(tài)黑碳的含量和分布
4.2.2 渤海河流水體中顆粒態(tài)黑碳的入海通量
4.3 渤海海峽水體中顆粒態(tài)黑碳的交換通量
4.3.1 渤海海峽水體中總懸浮物、顆粒態(tài)有機(jī)碳和顆粒態(tài)黑碳的含量和分布
4.3.2 渤海海峽水體中顆粒態(tài)黑碳的交換通量
4.4 渤海黑碳的收支/源-匯過(guò)程構(gòu)建
4.5 本章小結(jié)
5 渤黃海柱狀沉積物中黑碳的沉積記錄
5.1 柱狀沉積物所在位置的沉積環(huán)境
5.1.1 柱狀沉積物的定年
5.1.2 柱狀沉積物中粒度的組成和垂向變化
5.2 柱狀沉積物中黑碳、焦炭和煙炱含量的時(shí)間變化及對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的響應(yīng)
5.2.1 柱狀沉積物中黑碳、焦炭和煙炱的含量
5.2.2 柱狀沉積物中黑碳、焦炭和煙炱含量的時(shí)間變化及對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的響應(yīng)
5.3 柱狀沉積物中焦炭/煙炱含量比值的時(shí)空變化及其指示意義
5.4 國(guó)內(nèi)外柱狀沉積物中黑碳沉積記錄的比較
5.5 本章小結(jié)
6 主要結(jié)論、創(chuàng)新之處與研究展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 創(chuàng)新之處
6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大連市環(huán)境空氣中PM2.5含碳組分濃度特征研究[J]. 范慧君,紀(jì)德鈺,李丹,苗書(shū)一,徐潔. 中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(05)
[2]長(zhǎng)島縣近四十年降水變化特點(diǎn)[J]. 韓吉新,崔松濤. 科技視界. 2014(27)
[3]萊州灣海岸帶表層沉積物的黑碳及其與POPs的相關(guān)性研究[J]. 方引,陳穎軍,林田,潘曉輝,田崇國(guó),唐建輝,李軍,張干. 地球化學(xué). 2014(04)
[4]環(huán)境介質(zhì)中黑碳定量方法的研究進(jìn)展[J]. 海婷婷,陳穎軍,王艷,田崇國(guó),唐建輝,潘曉輝,李軍. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(12)
[5]黃河下游水體中重金屬元素的季節(jié)變化及入海通量研究[J]. 張曉琳,陳洪濤,姚慶禎,張曉曉. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(08)
[6]唐山市大氣顆粒物OC/EC濃度譜分布觀(guān)測(cè)研究[J]. 郭育紅,辛金元,王躍思,溫天雪,李杏茹,封孝信. 環(huán)境科學(xué). 2013(07)
[7]海洋溶解態(tài)黑碳的研究進(jìn)展[J]. 黃國(guó)培,陳穎軍,田崇國(guó),唐建輝,潘曉輝,王艷,李軍. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2012(12)
[8]東海內(nèi)陸架沉積物中黑碳分布及其與持久性有機(jī)污染物的相關(guān)性研究[J]. 林田,方引,陳穎軍,胡利民,郭志剛,張干. 環(huán)境科學(xué). 2012(07)
[9]黃河三角洲1961—2000年水資源時(shí)空變化特征[J]. 林琳,劉健,陳學(xué)群,管清花. 水資源保護(hù). 2012(01)
[10]土壤和沉積物中黑碳的環(huán)境行為及效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 汪青. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2012(01)
博士論文
[1]大河控制性影響下的陸架海沉積有機(jī)質(zhì)的“源—匯”作用[D]. 胡利民.中國(guó)海洋大學(xué) 2010
[2]中國(guó)東部陸海相互作用中的元素地球化學(xué)特征及高分辨率沉積記錄初探[D]. 郝云超.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
[3]環(huán)渤海13城市主要化學(xué)污染物排?偭靠刂品桨秆芯縖D]. 崔正國(guó).中國(guó)海洋大學(xué) 2008
碩士論文
[1]黃海沿岸大氣中多環(huán)芳烴的污染水平、源解析及干沉降通量的研究[D]. 孫艷.遼寧師范大學(xué) 2010
[2]2005年夏季環(huán)渤海16條主要河流的污染狀況及入海通量[D]. 夏斌.中國(guó)海洋大學(xué) 2007
[3]葫蘆島市水資源分區(qū)評(píng)價(jià)研究[D]. 王洪斌.河海大學(xué) 2006
本文編號(hào):3042980
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