网湖沉积物正构烷烃分布特征及其记录的环境变化_沈贝贝

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湖泊科学2011年第23卷总目次

湖泊科学2011年第23卷总目次
湖 泊科 学
21 0 1年 第 2 3卷 总 目次
第 1期
Hale Waihona Puke Baidu
[ 综述] 溶解性有机质与水 生生物 的直接相互作用研究进展 …… ………………… 陈 蕾, 沈超峰 , 陈英旭( ) 1 [ 学术讨论] 水华蓝藻类群 乌龙 藻属 ( rnc ii) Woo i na 的分类学讨论 …………………… ………………… h 虞功亮, 吴忠兴, 邵继海, 朱梦灵, 谭文华, 李仁辉 ( ) 9 浅水湖泊植被分 布格局及草 一藻型生态 系统转化过程 中植物群落演替特征 : 安徽菜子湖案例 ……… 高 攀, 周忠泽 , 马淑勇, 孙庆业 , 许仁鑫( 3 1) 长江中下游 浅水 湖泊沉积物腐殖质组分赋存特征 … 易文利 , 王圣瑞 , 杨苏文 , 赵海超 , 金相灿 , 国栋( 1 王 2) 博斯腾湖沉 积物 中有机氯农药 的分布特征及生态风险评价 … 杨 彬 , 解启来 , 天 , 勤锋 , 廖 王 吴攀碧( 9 2) 江西省万安水库对氮 、 磷营养盐的滞留效应 ……… ………… ………… 胡春华 , 周文斌 , 钟夏莲 , 王毛兰( 5 3) 滇池流域入湖河 流丰水期着生藻类群落特征及其与水环境 因子的关 系 … ……… …… ……… ………
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
吴 阿娜 , 梦 杰 , 朱 汤

柴达木盆地克鲁克湖全新世气候变化的正构烷烃分子记录

柴达木盆地克鲁克湖全新世气候变化的正构烷烃分子记录

柴达木盆地克鲁克湖全新世气候变化的正构烷烃分子记录

王素萍;贾国东;赵艳;饶志国

【期刊名称】《第四纪研究》

【年(卷),期】2010(030)006

【摘要】对位于青藏高原北部柴达木盆地内的克鲁克湖钻孔沉积物中的正构烷烃

进行了详细定量分析.根据正构烷烃Paq指数和叶蜡烷烃平均链长(ACL27-33)等参数的变化特征,探讨了湖区过去12kaB.P.以来的古气候变化特征.结果表明:该区域在9kaB.P.之前的早全新世气候干旱,9~6kaB.P.是整个全新世相对最湿的阶

段,6kaB.P.之后气候又逐渐趋向于干旱,但干旱程度要弱于早全新世.这一全新世气

候变化样式与受西风影响的亚洲内陆干旱区全新世以来的气候变化样式基本一致,

但与同一钻孔沉积物中CaCO3含量和孢粉A/C值所重建的古气候变化过程存在

一定差别.这种差别主要体现在6kaB.P.以后的重建结果.我们推测,6kaB.P.后,禾本

科植物在湖盆周围植被中的比例显著增加可能是导致上述差别的一个重要原因.本

工作表明,在古环境重建中,采用多指标相,互相验证,互相补充,会有利于获得更准确、更详细的古植被及古气候变化历史.

【总页数】8页(P1097-1104)

【作者】王素萍;贾国东;赵艳;饶志国

【作者单位】兰州大学西部环境教育部重点实验室,西部环境与气候变化研究院,兰州,730000;中国科学院广州地球化学研究所,广州,510640;兰州大学西部环境教育

部重点实验室,西部环境与气候变化研究院,兰州,730000;兰州大学西部环境教育部

重点实验室,西部环境与气候变化研究院,兰州,730000

湖泊沉积环境特点

湖泊沉积环境特点

湖泊沉积环境特点和沉积作用

摘要:湖泊成因类型多种多样,但是,构造活动和气候变化常是湖泊生成发展的最主要控制因素。关键词:湖泊沉积;沉积作用

湖泊是大陆上地形相对低洼和流水汇集的地区,也是沉积物堆积的重要场所。现代陆地上发育着许多不同大小和类型的湖泊,是我们研究古代湖相沉积的最好借鉴。在地质历史记录中,中、新生代有不少湖相沉积的分布,中新生代湖泊是中国最主要的油气聚集场所。现代湖泊约占大陆面积的1.8%。它们拦截了由河流搬运而来的大量沉积物。湖泊的规模相差悬殊,最大可达数十万平方公里,小则不到一平方公里,古代大型湖泊超过25万km2者少见。湖泊的形状也是多样的,如圆形、椭圆形、三角形、不规则状等等。大型湖泊的环境特点与海洋既有某些相似之处,亦有明显的区别。湖泊成因类型多种多样,但是,构造活动和气候变化常是湖泊生成发展的最主要控制因素。

一、环境特点和湖泊分类

1、环境特点

(1)湖泊的水动力特征

湖泊的水动力作用与海洋有些近似,主要表现为波浪和岸流作用。但湖泊缺乏潮汐作用,这是与海洋的重要区别之一。

在风力的直接作用下,湖泊的水面可形成较强的波浪,称湖浪。它所引起的水体波动的振幅随水体深度的增加而减小,当到达湖浪1/2波长的水深时,水体质点运动几乎等于零,故通常把相当于湖浪1/2波长的水深界面称为“波浪基准面”,简称“波基面”或“浪基面”,也称“浪底”。浪基面以下湖水不受湖浪的干扰,成为静水环境。一般说来,湖泊面积比海洋小,波浪的规模也小于海洋,浪基面的深度也就小得多,常常不超过20m。风成波浪是湖泊动力的一个主要因素。浪基面深浅主要受控于波强和风的吹程。在大面积浅湖中,波浪运动会影响整个湖底。

青藏高原纳木错湖泊沉积物正构烷烃与环境变化研究-中国科学院青藏

青藏高原纳木错湖泊沉积物正构烷烃与环境变化研究-中国科学院青藏

青藏高原纳木错湖泊沉积物正构烷烃与环境变化研究

摘要:青藏高原是全球地学界瞩目的焦点,常被科学家们称为地球的第三极。青藏高原的湖泊面积占全国的50%左右,而纳木错作为青藏高原的第二大湖泊,具有非常重要的地位。本论文利用纳木错深水湖芯的正构烷烃重建了该区域8.4kaBP以来的气候环境变化历史,是973项目“青藏高原环境变化及其对全球变化的响应与适应对策”之子课题“青藏高原过去环境变化的时空特征(2005CB422002)”的研究内容之一。

生物标志物在高原湖泊沉积与环境变化中的应用还不多见,本研究选取了结构简单、具有饱和性和稳定性的正构烷烃作为研究对象。首先利用GC/MS测试了纳木错周边植物及表层沉积物所含烷烃的组成与含量。测试结果表明:沉水植物主要含有C21、C23、C25等中等链长烷烃;陆生高等植物主要含有C27、C29、C31、C33等长链烷烃,其中C29多来自于木本植物,C31多来自于草本植物,C33则专属于香柏。据此,可推断纳木错表层沉积物中正构烷烃的来源以陆生植被输入为主,沉水草本植物输入次之,低等藻类输入最少。并且这些烷烃在空间分布上有所差异:长链烷烃由陆生高等植物输入,因而从湖岸到湖中心,其相对丰度会逐渐降低;而中等链长烷烃由沉水植物输入,这种空间变化并不明显;短链烷烃则完全没有空间差异。

然后利用GC/MS进一步测试了纳木错深水湖芯NMLC-1孔沉积物中的烷烃组分及含量。分析结果表明其来源仍以高等植物输入为主,与表层沉积物有所不同的是,在1.4kaBP以前,沉水植物输入的烷烃明显超过陆生植物。各类烷烃具有不同的环境意义,陆生植物输入的长链烷烃能反映温度和降水强度的变化,沉水植物输入的中等链长烷烃能反映温度和湖面波动的变化。而整个序列中短链烷烃始终较少,并且由于“优先”降解作用和湖泊营养条件的限制,它们保存的环境变化信息相当少,没有明确的环境意义。在此基础上,根据该孔烷烃含量变化重建了纳木错8.4kaBP以来的环境变化序列:约8.4~6.7kaBP期间,气候温干,湖面较低,降水强度变化易引起湖面波动。约6.7~2.9kaBP期间,早期温暖湿润,陆生和沉水植物繁盛;晚期降温,逐渐干旱,以冷干事件结束。约2.9kaBP~现在,冷暖交替,中期出现冰川融水的大量补给,1.4ka 以来趋于干旱。

塔里木盆地阿北、顺北区块古生界碳、氧同位素特征及其环境意义

塔里木盆地阿北、顺北区块古生界碳、氧同位素特征及其环境意义

塔里木盆地阿北、顺北区块古生界碳、氧同位素特征

及其环境意义

李彬,李谦

中国地质大学(北京)能源学院,北京(100083)

摘 要:主要介绍了碳、氧同位素的分析原理和其在沉积环境方面的意义,分析了塔里木盆地阿北、顺北区块古生界样品的测试数据,得到以下认识:古生界该区块沉积水体相对封闭,碳、氧同位素比值的变化与沉积环境的变化有较好的相关性;运用计算Z 值判断该区块古生界主要为海相沉积;利用碳、氧同位素的变化对海平面变化的响应,研究了区块古生代海平面的变化。

关键词:塔里木盆地,古生界,碳,氧同位素,沉积环境,海平面变化

稳定同位素地球化学是根据相同元素的同位素之间具备稍有差异的热力学和物理学性质而建立的一门科学(Urey ,1947)。这些同位素在化学和物理反应中的行为略有差异。当它们或者含有它们的化合物参加反应或经历变化时,同位素就会被分离或分馏,引起同位素相对丰度的变化[1]。

60年代以来,对影响水体碳酸盐沉淀物中氧、碳同位素组成的因素及原始同位素的保存条件等有了深入的认识与了解。研究表明,碳酸盐中稳定同位素组成对古气候和古环境的变化反应灵敏,这对于化石群落保存较少或不易全面观察的碳酸盐岩油气勘探区尤为有意义。

1. 稳定同位素分析原理

稳定同位素的丰度通常用两种物质同位素的比值来表示,国际上通用的标准为:

1000}/]{[×−=S S A A R R R δ

A δ为处于A 相的重同位素与轻同位素的比值,S R 为标准物质的重轻同位素的比值。

碳酸岩中的碳和氧的同位素通常以PDB(Pee Dee belemnite)标准给出,硫同位素通常以CDT(Conyond Diablo Toilette )标准给出[3]。

湖泊沉积环境特点

湖泊沉积环境特点

湖泊沉积环境特点和沉积作用

摘要:湖泊成因类型多种多样,但是,构造活动和气候变化常是湖泊生成发展的最主要控制因素。关键词:湖泊沉积;沉积作用

湖泊是大陆上地形相对低洼和流水汇集的地区,也是沉积物堆积的重要场所。现代陆地上发育着许多不同大小和类型的湖泊,是我们研究古代湖相沉积的最好借鉴。在地质历史记录中,中、新生代有不少湖相沉积的分布,中新生代湖泊是中国最主要的油气聚集场所。现代湖泊约占大陆面积的1.8%。它们拦截了由河流搬运而来的大量沉积物。湖泊的规模相差悬殊,最大可达数十万平方公里,小则不到一平方公里,古代大型湖泊超过25万km2者少见。湖泊的形状也是多样的,如圆形、椭圆形、三角形、不规则状等等。大型湖泊的环境特点与海洋既有某些相似之处,亦有明显的区别。湖泊成因类型多种多样,但是,构造活动和气候变化常是湖泊生成发展的最主要控制因素。

一、环境特点和湖泊分类

1、环境特点

(1)湖泊的水动力特征

湖泊的水动力作用与海洋有些近似,主要表现为波浪和岸流作用。但湖泊缺乏潮汐作用,这是与海洋的重要区别之一。

在风力的直接作用下,湖泊的水面可形成较强的波浪,称湖浪。它所引起的水体波动的振幅随水体深度的增加而减小,当到达湖浪1/2波长的水深时,水体质点运动几乎等于零,故通常把相当于湖浪1/2波长的水深界面称为“波浪基准面”,简称“波基面”或“浪基面”,也称“浪底”。浪基面以下湖水不受湖浪的干扰,成为静水环境。一般说来,湖泊面积比海洋小,波浪的规模也小于海洋,浪基面的深度也就小得多,常常不超过20m。风成波浪是湖泊动力的一个主要因素。浪基面深浅主要受控于波强和风的吹程。在大面积浅湖中,波浪运动会影响整个湖底。

滇池捞鱼河河口沉积物中正构烷烃的分布特征及来源解析

滇池捞鱼河河口沉积物中正构烷烃的分布特征及来源解析
2018年 3月 23日,采用活塞式柱状沉积物采 样 器 (内 径 约 8cm) 于 云 南 省 滇 池 东 部 (10275886°,24824239°) 采集了滇池捞鱼河河 口区域沉积物柱状样品,以 10cm为间隔对样品进 行分层切割。沉积物柱状样品总长约 90cm,没有 上覆水,被切割为 9个样品,运回实验室存放在
的 正 己 烷, 超 声 萃 取 30min, 静 止 浸 泡 过 夜 (12h),然后再次超声 30min,静止,过滤、洗涤 样品入浓 缩 瓶 中,加 入 1mL内 标 溶 液 (103μg/ mL) 在 45℃ 下 真 空 浓 缩 至 1mL。 利 用 Agilent 6890/5973NGC-MS进 行 检 测,色 谱 柱 为 HP- 5MS(30m × 025mm × 025μm),采用 Scan- SIM模式测定,Scan模式用于定性,Sim用于定量 选择离子,离子色谱图见图 1。
3 结果分析 31 TOC垂直变化情况分析
从图 2中可知,捞鱼河河口附近水体沉积物 中 TOC含量范围在 2126~7824mg/g,平均含 量 是 4125mg/g。 从 整 体 变 化 趋 势 来 看, 随 年 代逐渐推 近, TOC含 量 呈 上 升 趋 势, 且 在 沉 积
物表面至 30cm深度的样品中,TOC浓度处于持 续上升趋势且上升幅度较大,而在 60~90cm的 沉积物中 TOC含 量 变 化 不 明 显。 这 表 明, 随 着 滇池流域城镇化水平不断加剧以及社会经济和 生态环境不断变化,输入湖泊中的有机质总量 持续增加。

青藏高原东北部尕海湖沉积物中正构_省略_其氢同位素组成与有机质源指示意义_段毅

青藏高原东北部尕海湖沉积物中正构_省略_其氢同位素组成与有机质源指示意义_段毅

) 注: 本文为国家自然科学基金项目 ( 编号 4 资助成果 。 1 2 7 2 1 2 5和4 1 4 7 2 1 2 1 ; ; 修回日期 : 责任编辑 : 收稿日期 : 黄敏 。 1 2 0 2 0 1 4 2 1 0 1 5 4 9 2 2 - - - - 作者简介 : 段毅 , 男, 博士 。 现为中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心研究员 , 博士生导师 , 主要从事油气地球化学 和 ; : 。 兰州市东岗西路 3 电话 : 有机地球化学研究 。 通讯地址 : 4 9 6 0 8 8 9 E 3 0 0 0 0, 8 2号; 9 3 1 m a i l d u a n l z b. a c . c n 7 0 - @ y
系统采集了位于青藏高原东北部的尕海 湖 淡 水 湖 泊 沉 积 物 , 对沉积物中正构烷烃及其氢同位素进 内容提要 : 行了分析 , 研究了沉积物中正构烷烃及其氢同位素组成 , 探讨了它们的来源 。 研 究 结 果 表 明 , 尕海湖沉积物中正构 烷烃分布反映了它们来自水生和陆生植物 。 尕海湖沉积正构烷 烃 氢 同 位 素 组 成 平 均 值 为 -2 2 1 . 9‰ ~ -1 9 0 . 5‰ 。 C D 值明显地将样品划分为两种类型 。 类型 Ⅰ 样品的 C D值 1 ~C 3 奇碳数正构烷烃δ 1 ~C 3 奇碳数正构烷烃平均δ 2 3 2 3 明显地高于类型 Ⅱ 样品 。 类型 Ⅰ 沉积正构烷烃δ 类型Ⅱ沉积 D 值分布 特 征 反 映 了 它 们 主 要 来 自 尕 海 湖 水 生 植 物 ; 物中正构烷烃δ 丰度高和 C P I值低的 中 D 值特征指示了它们主要来自研究区陆生草本植物 。 提出了具有δ D 值低 、 等链长正构烷烃起源于改造陆源草本植物的细菌 。 研究成果证实了沉积正构烷烃δ D 值可以 作 为 指 示 有 机 质 源 的 地球化学指标 。 关键词 : 高原淡水湖泊 ; 沉积正构烷烃 ; 氢同位素组成 ; 有机质源 ; 青藏高原

巢湖沉积物柱样中正构烷烃初探

巢湖沉积物柱样中正构烷烃初探

巢湖沉积物柱样中正构烷烃初探

姚书春;沈吉

【期刊名称】《湖泊科学》

【年(卷),期】2003(015)003

【摘要】对巢湖湖心沉积物柱样样品的正构烷烃和有机碳进行了分析.利用正构烷烃碳数分布类型、L/H、OEP指标和有机碳数据, 对该区近110年来正构烷烃的来源进行初步探讨.研究结果表明: 21-25cm和16-20cm处正构烷烃以高等植物和低等生物输入并重;11-15cm即1952-1967年处具有外源性石油污染;从10cm开始, 正构烷烃以细菌、藻类为代表的低等生物输人为主;尤其是1-5cm样品正构烷烃和TOC含量明显高值, 表明该时期湖泊富营养化加剧.

【总页数】5页(P200-204)

【作者】姚书春;沈吉

【作者单位】中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京,210008;中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京,210008

【正文语种】中文

【中图分类】P512.32

【相关文献】

1.加速溶剂萃取-气相色谱法测定沉积物中正构烷烃的含量 [J], 时磊;蔡小虎;吕爱娟;沈小明;胡璟珂;沈加林

2.渤海-北黄海表层沉积物中正构烷烃的组合特征及其指示意义的探讨 [J], 操云云;

邢磊;王星辰;赵美训

3.东海赤潮高发区沉积物柱状样中正构烷烃和脂肪醇的分布与来源 [J], 李凤;刘亚娟;王江涛;贺行良

4.滇池捞鱼河河口沉积物中正构烷烃的分布特征及来源解析 [J], 罗玉; 黄立成; 秦江; 段典榕

5.长江口表层沉积物中正构烷烃的高分辨分布特征及有机碳来源解析 [J], 王春禹;姚鹏;赵彬

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专题 沉积物特征描述角度及揭示的环境信息 2022-2023年高考地理精品课件

专题 沉积物特征描述角度及揭示的环境信息 2022-2023年高考地理精品课件
4.分析7.15万年前后气候干湿变化与湖底沉 积物粒径变化的关系。(4分) ①气候变干时,湖泊面积减小,A地水位下降, 离河流入湖口更近,沉积的粒径变大。 ②气候变湿时,湖泊面积变大,A地水位上升, 离河流入湖口更远,沉积的粒径变小。
【思维建模】湖泊沉积物粒径特征与气候变化关系
气候变化→湖泊水域面积变化→采样地与入湖口距离变化→湖心沉积物粒径变化
变小


蒸发减弱,降水多,冰
川扩张,湖泊补给多
变湿
变大
湖心离河流 入湖口更近
湖心离河流 入湖口更远
湖心沉积物粒度
颗粒大堆积物可以经流水搬 运至湖心堆积
受入湖口的水体顶托作用, 粒径大沉积物在入湖口沉积
变大 变小
解题反思:气候变干,河流补给减少,流量减小,流速降低,河流搬运作用下降,难道 不是只能搬运粒径更小的沉积物了吗?为何湖心沉积物粒度是偏大的?
冰碛垄是指冰川搬运、堆积下来的碎屑物。在冰川末端与边沿堆 积起来的冰碛垄、标志着古冰川曾达到的位置和规模。末次冰期最盛 期时,白玉沟冰川伸入波堆藏布江河谷,后随着气候变暖出现阶段性 后退,形成了I、Ⅱ两期规模不同的冰碛垄。之后,距今16~1万年间, 受波堆藏布江水流影响,在白玉沟出口附近形成堰塞体,一个古湖在 河谷出现,6000年后该湖溃决。考察发现,古湖段河床的沉积物粒径 呈现“上大下小”的垂直分异。图 8示意波堆藏布江局部区域地貌。 (3)分析古湖段河床沉积物粒径呈现“上大下小”垂直分异的原因。 (6 分)

升金湖湿地沉积物地球化学特征

升金湖湿地沉积物地球化学特征

沼泽湿地一般发育在负地貌部位,低地易形成化学元素的聚积,承受和接纳流域自然环境变化和人类活动的影响[1]。河流不断地侵蚀陆地表面并且携带沉积物而沉积到湿地中,在湿地生态系统中,沉积物逐渐被公认为最重要的污染物质的“汇”,沉积物可以看作是进入水体的化学元素的储存库和归宿地[2]。沼泽湿地发育过程中堆积的各类沉积物真实地记录下区域环境演变与沼泽湿地发育过程,这必然反映到沉积物化学元素的时空分布上,湿地沉积印证了整个流域过去环境的变化[3-4]。

升金湖自然保护区始建于1986年,1997年12月被国务院批准为国家级自然保护区。位于安徽省南部池州市境内,濒临长江,地处东经116°55′~117°

15′,北纬30°15′-30°30′,总面积33340hm 2,其中升

金湖13300hm 2,属亚热带季风气候,年平均气温

16.1℃,最热月7月平均气温28.2℃,最冷月1月平

均气温3.9℃,无霜期240d ,年平均降水量

1600mm 。升金湖以其生态环境的典型性、原始性以

及生物多洋性和稀有性于1992年被国家林业部和世界自然基金会(WWF )列为中国40个具有国际意

义的自然保护区之一,主要保护湿地生态系统和珍稀水禽[5-6]。在14C 测年基础上,本文对升金湖沼泽泥炭剖面沉积的磁化率和地球化学元素进行分析,试图揭示了该地区全新世以来环境演变过程。

1样品采集与实验方法

1.1样品采集

图1升金湖沉积地层剖面图

1.2样品分析

取一分样品,自然风干后在在南京大学现代分析中心进行元素含量分析,在电感耦合等离子发射光谱仪(ICP )上测试,得出了各样品中20多种常量和微量元素的含量。样品试验步骤为:(1)称取

青藏高原可可西里地区湖泊沉积物中有机质正构烷烃分布特征

青藏高原可可西里地区湖泊沉积物中有机质正构烷烃分布特征

1 可可西里湖泊特征及样 品采集
可可 西 里地 区位 于青 藏 高原 的腹 部 , 抵 昆仑 北
山, 南至唐古拉山, 西接羌塘高原 , 东邻青藏公路 , 面
兰州 大学资 源环境 学 院 , 州 ,300 兰 700
内容提要 : 湖泊沉积物 中有机质正构烷烃分布特征对有机质母源 、 沉积环境 等有较好 的指示 作用 。本 文通过对 青藏高原高寒地 区可可西里不同盐度的现代湖泊表层 沉积物样 中有机 质正构烷 烃的分 析 , 明正构烷 烃分 布主要 表 受 陆生植被 、 生植物 和水体盐 度 的控 制。结果 表 明, 水 有机 质 以眼子菜 为主 的沉水植 物来 源的正 构烷烃 有较 高 的 C 正构烷烃峰和高丰度中等链 长正构烷烃 , 以及高丰度 c c c 、: 正构烷烃峰 ; 而没有 c 正构烷 烃峰 , 仅有高丰度 C C C 、 正构烷烃峰 , 代表 了陆生草本植物来源的特征 。咸 水 、 微成水还 原环境 有明显高 P h丰度 。c 的高丰度 代表 了藻类植物来源特征 。不同的中等碳数正构烷 烃 、 高盐度沉 积物 中未 见偶碳数 正构烷 烃特征表 明有 机母 质 的 差 异是沉积物 中正构烷烃组成和分布差异的主要原因。同时 , 、 的存在不一定 就是陆生木本植 物来源有 机质 , c c。 水生植物也具有相似 的特征 。 关键词 : 青藏高原 ; 湖泊 ; 现代沉积 ; 有机质 ; 正构烷烃分布 ; 源与环境 生

8.0ka BP以来长江中下游南漪湖沉积记录的正构烷烃及其单体碳同位素组成特征和古气候意义

8.0ka BP以来长江中下游南漪湖沉积记录的正构烷烃及其单体碳同位素组成特征和古气候意义

8.0ka BP以来长江中下游南漪湖沉积记录的正构烷烃及其单

体碳同位素组成特征和古气候意义

刘丰豪;胡建芳;王伟铭;童晓宁;黄超;廖伟森

【摘要】通过分析长江中下游南漪湖柱状沉积物中正构烷烃分布特征及其单体碳同位素组成,重建了该地区8.0 ka BP以来的植被变化,进而反演古气候变迁;同时与其他地质记录的相关指标进行对比,探讨了长江中下游地区中全新世以来东亚夏季风的变化.8.0~4.8 ka BP,长链正构烷烃nC27-nC33含量占绝对优势,Paq值偏低,正构烷烃以陆生高等植物输入为主;相对较低的nC27/nC31比值及较高的ACL27-33值表明这一阶段以草本植物相对发育;长链正构烷烃δ13C整体偏负(-

34.7‰ ~-32.9‰),C3植物为主;这一时期气候温暖湿润,是东亚夏季风最强盛时期.4.8~2.4 ka BP,长链正构烷烃nC27-nC33含量降低,Paq值偏高,陆生高等植物对正构烷烃的贡献相对减少;nC27/nC31比值升高,ACL27-33值降低,木本植物占优势,草本植物减少;长链正构烷烃δ13c相对正偏(-33.5‰~-29.1‰),Ca植物有一定的增加,但依然以C3植物为主;这一时期东亚夏季风减弱,气候朝冷干转变.2.4 ka BP以来,长链正构烷烃nC27-nC33含量升高,Paq值逐渐降低,陆源高等植物的贡献逐渐增加;逐渐降低的nC27/nC31比值以及逐渐升高的ACL27-33值表明草本植物重新占相对发育,木本植物含量逐渐减少;长链正构烷烃δ13C波动剧烈,呈现逐渐偏负的趋势,C3植物继续占据绝对优势,C4植物呈现逐渐减少的变化趋势;气候由寒冷干燥逐渐向温暖湿润过度.同时,这一时期各指标呈现剧烈波动的变化趋势,推测可能与长江流域人类活动逐渐增加,显著影响了自然植被变化的过程.这些指标记录的东亚夏季风随着北半球夏季太阳辐射量的减少而持续减弱,同时记录了多次冷暖/干湿交替事件,存在6次冷干事件(夏季风减弱事件),其中5次与Bond et al.提出的北大西洋冰筏漂流事件一一对应.%The composition of n-alkanes and the

湖泊现代沉积物碳环境记录研究

湖泊现代沉积物碳环境记录研究

湖泊现代沉积物碳环境记录研究

随着全球变暖和环境污染问题的日益严重,湖泊环境的变化越来越受到。本文将围绕湖泊现代沉积物碳环境记录展开,通过梳理相关研究,探讨湖泊沉积物中碳的来源、影响因素及其环境记录的重要性。

湖泊现代沉积物中的碳主要来源于三个方面:大气沉降、流域土壤侵蚀和湖泊生物。其中,大气沉降是湖泊沉积物中碳的重要来源,包括二氧化碳、有机碳等。流域土壤侵蚀将陆地表面的有机质和无机质带入湖泊,也是湖泊沉积物中碳的重要来源之一。湖泊生物通过生物量和分泌物向湖泊中释放碳,同样对湖泊沉积物中的碳含量产生影响。湖泊现代沉积物中碳的含量受到多种因素的影响,包括气候、环境、地理位置等。全球变暖导致湖泊水体中二氧化碳分压升高,促进沉积物中有机质的分解,进而影响湖泊沉积物中碳的含量。环境污染也是影响湖泊沉积物中碳含量的重要因素之一,尤其是工业废水、农业污水等污染物的排放,会对湖泊沉积物中的碳含量产生影响。湖泊水质的变化也会对沉积物中碳的含量产生影响,例如水体中营养盐的增加会导致浮游生物大量繁殖,从而影响沉积物中碳的含量。

湖泊现代沉积物中的碳环境记录对于探究湖泊环境变化具有重要的

意义。碳的环境记录可以指示湖泊水体的营养状况,有机质的分解和

无机质的溶解都会受到水体营养盐的影响。碳的环境记录可以揭示湖泊生态系统的变化规律,例如水生生物的种类和数量变化、流域土壤侵蚀等。碳的环境记录还可以用于推断湖泊历史时期的气候和环境变化,为古气候研究提供重要的参考依据。

目前,国内外针对湖泊现代沉积物碳环境记录的研究已经取得了一定的进展。研究者们通过采集湖泊不同深度的沉积物样品,分析其中的有机质和无机质的含量、同位素组成等参数,来探究湖泊沉积物中碳的来源、影响因素及其环境记录。

湿地沉积脂类分布特征及古环境意义

湿地沉积脂类分布特征及古环境意义

湿地沉积脂类分布特征及古环境意义

湿地是地球上一种重要的、独特的、多功能的生态系统,它在全球生态平衡中扮演着极其重要的角色,同时在全球陆地碳循环中也起着重要的作用。湿地的碳循环过程和不同演化阶段主要受环境条件(如p H、水位)的变化以及微生物活动共同控制,因此微生物参与的湿地生物地球化学过程能够灵敏的响应和记录湿地的气候变化及环

境演化过程。在东亚季风区,湿地是许多重要河流的水源涵养地,在保证水质安全及生物多样性方面有着重要的意义。同时东亚季风区降水存在着明显的季节至年际等多种尺度的波动,干旱洪涝频繁发生,这

些多变的气候灾难给人类带来了严重的苦果。在全球变暖及湖沼酸化的背景下探讨东亚季风区湿地微生物过程响应这种独特的气候环境

条件是一个非常值得关注的科学问题。湿地沉积物中通常保存有较高含量且种类众多的脂类化合物,尤其是来自细菌的藿类化合物。尽管藿类化合物及其单体同位素在古环境和古生态的研究中已经得到了

一定程度的应用,但是我们对藿类化合物早期成岩转化过程与主控因素、藿类化合物的古生态应用潜力还缺乏系统的认识。藿类化合物的分布、相互转化与环境因子的关系亟待突破,这不仅能更好的从分子水平上认识微生物对环境变化的响应机制,也可能为地质历史时期基于藿类化合物的古环境古生态研究提供新的理论支持。针对上述问题,本文从中国的几个典型的湿地入手,探讨了湿地微生物藿类化合物的分布特征及影响因素。以此为基础,研究了中国东部季风区藿类单体碳同位素以及藿类与叶蜡烷烃单体碳同位素差值对距今18ka以来古

水文变化的响应。然后在长江中下游的龙感湖湿地以沉积脂类正构烷烃及粒度恢复了长江中下游区域的古水文条件的变化,以此为背景探讨了龙感湖湿地沉积脂类反映的甲烷氧化作用的环境影响因素。主要的结论和认识如下:1)哈泥,古田,若尔盖及大九湖湿地都具有种类丰富的藿类化合物,其中不同组分化合物以C31αβ藿烷,C32ββ藿醇,C32ββ藿酸以及细菌藿四醇含量最高。另外通过不同环境因子的分析发现C31αβ藿烷在p H小于6的时候含量比较丰富。这个支持前人的研究p H在细菌藿多醇早期成岩转化到藿烷类化合物中起着重要的作用。2)基于四处泥炭湿地的生物藿类和地质藿类的分布及相互关系,我们提出了在湿地中,生物藿类藿多醇BHPs主要经过氧化作用产生C32ββ藿酸,然后C32ββ藿酸经过脱羧作用形成C31αβ藿烷和C31ββ藿烷,且C31αβ藿烷是在C32ββ藿酸脱羧过程中产生的异构化过程,这其中p H对C31藿烷的异构化具有促进作用,我们以四个湿地的C31ββ藿烷和C31αβ藿烷相对含量的比值,建立了一个与p H相关的线性关系模型,为其他湿地沉积p H的重建提供了一个新的思路。p H=3.4169*C31ββ/(αβ+β

湖北省湖泊沉积物中多环芳烃和重金属元素污染特征及其来源解析——以某地区为例

湖北省湖泊沉积物中多环芳烃和重金属元素污染特征及其来源解析——以某地区为例

湖北省湖泊沉积物中多环芳烃和重金属元素污染特征及其来源

解析——以某地区为例

湖泊是陆地上的天然水域,是地球上最常见的水体类型之一。湖泊沉积物中的多环芳烃和重金属元素污染是当今环境问题的热点之一。本文以湖北省某地区为例,详细介绍了湖泊沉积物中多环芳烃和重金属元素的污染特征及其来源解析。

湖泊沉积物是湖泊系统中的一个重要组成部分,其沉积物中的多环芳烃和重金属元素污染可能来自自然和人为两方面。自然源主要有大气沉降和岩石风化,而人为源则包括工业、农业和城市等人类活动所排放的污染物。

湖泊沉积物中的多环芳烃主要来自于工业污染和汽车尾气等燃烧过程中产生的废气。在湖泊沉积物中,多环芳烃对生物和环境都具有一定的毒性和生物累积性。通过研究发现,湖泊沉积物中的多环芳烃主要包括苯并[a]芘、苯并[ b]芘、苯并[c]菲、菲、萘、芘等。这些多环芳烃的含量会因不同地理位置、气候环境和人类活动的强度而有所不同。

湖泊沉积物中的重金属元素污染主要来自于人类的生产和生活活动。重金属元素对人体和生态系统具有潜在的危害。湖泊沉积物中的重金属元素包括铅、镉、铬、汞等,其中铅和汞是最为常见的。这些重金属元素主要是由于工矿企业的废弃物排放、农药和化肥的使用、城市污水和废弃物的排放等人类活动所导致的。

通过对湖泊沉积物中多环芳烃和重金属元素的来源解析,可以

更好地了解其污染形成机制。首先,从岩石风化和大气沉降来看,多环芳烃和重金属元素的自然来源是无法避免的,但它们的含量通常较低。其次,从人为活动的角度来看,工业、农业和城市等人类活动的发展导致了多环芳烃和重金属元素的大量排放,从而进一步加剧了湖泊沉积物中的污染程度。

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网络出版时间:2017-04-24 10:20:27

网络出版地址:/kcms/detail/11.1895.X.20170424.1020.016.html

网湖沉积物正构烷烃分布特征及其记录的

环境变化

沈贝贝1, 2,吴敬禄1,曾海鳌1,张永东1,金苗1

(1. 中国科学院南京地理与湖泊研究所,湖泊与环境国家重点实验室, 南京210008; 2. 中国科学院大学,

北京100049)

摘要:通过对网湖沉积岩芯中正构烷烃含量和组成特征的分析,探讨了网湖近百年来的湖泊环境变化。结

果表明,网湖沉积岩芯中正构烷烃的碳数范围在n-C14 ~ n-C33之间,其中以高碳数组分为主,并具有明显的

奇偶优势,反映了沉积物有机质以大型水生植物和陆生植物贡献为主,较低的2n-C31/(n-C27 + n-C29)比值

指示陆源输入中以木本植物输入为主。根据正构烷烃参数指示的沉积物有机质来源变化特征,近百年来网

湖水体环境变化具有如下3个阶段:1950s以前,网湖与长江水体交换频繁,湖泊水体处于低营养环境状态,

沉积物正构烷烃高/低分子量正构烷烃比值(H/L)和陆/水生类脂物比值(TAR)较高,沉积物有机质主要

来源于陆生植物和大型水生植物,湖泊浮游藻类贡献少;1950~1980年,H/L和TAR值明显下降,中、短链

正构烷烃的比例略有升高,表明陆源植被对沉积物有机质的贡献降低,水生植物和浮游藻类贡献的有机质

增加,但较低的2n-C17 /(n-C23 + n-C25)值表明浮游藻类有机质较低,此时湖泊水体较为稳定,湖泊受长江

水位影响减小,湖泊营养水平有所升高;1980s以来,总体上湖泊受流域人类活动影响明显,湖泊水体营养

水平升高,沉积物正构烷烃表现为H/L和TAR值升高后下降,正构烷烃总量和2n-C17 /(n-C23 + n-C25)比值

显著升高,2000年后尤其明显,表明湖泊沉积物有机质输入增加,其中湖泊浮游藻类贡献明显增加。

关键词:长江中游;网湖;沉积岩芯;正构烷烃;有机质来源;环境变化

中图分类号:P593;X142文献标识码:A 文章编号:0250-3301(2017)

DOI:10.13227/j.hjkx.201702062

Distribution of n-alkanes from Lake Wanghu Sediments in Relation to Environmental

Changes

SHEN Bei-bei1, 2, WU Jing-lu1, ZENG Hai-ao 1, ZHANG Yong-dong1, JIN Miao 1

(1. State Key Laboratory of Lake and Environmental Sciences, Nanjing Institute of Geography and Limnology,

Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing

100049, China)

Abstract: Concentrations and distributions of n-alkanes in Lake Wanghu sediment core were analyzed to

investigate the lake environmental changes during the past ~100 years. n-alkanes in the sediments mainly ranged

from n-C14to n-C33. The relatively higher concentrations of mid- and long-chain n-alkenes with a strong

odd-over-even carbon number predominance indicated organic matter contributions dominated by aquatic

macrophytes and terrestrial plants. The lower values of 2n-C31/(n-C27+ n-C29) recorded a kind of landscape

dominated by woody plants. Over the past 100 years, the environmental changes of Lake Wanghu can be divided

into three stages, based on the organic matter sources inferred from changes of n-alkane parameters in the

sediments. Before the 1950s, higher values of terrigenous/aquatic ratio (TAR) and high-/low molecular weight

n-alkane (H/L) indicated vascular plant-derived sediments deposited during a low-nutrient, clear-water phase with

frequently water exchange between the lake and the Yangtze River. Between the 1950s and 1980s, decrease in

values of H/L and TAR, and increase in proportion of mid- and short-chain n-alkanes indicated a shift towards mid

and shorter chain components which is probably associated with increasing contribution from macrophytes and

收稿日期:2017-02-14;修订日期:2017-04-14

基金项目:国家自然科学基金项目(41373017,41576171)

作者简介:沈贝贝(1988~),女,博士研究生,主要研究方向为湖泊环境化学,E-mail:shenbeibei0308@

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