白令海—西北冰洋和中国南海沉积物中金属的来源解析与沉降历史

• 作 者: 吴寨
• 出 处: 厦门大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 金属 有机质 同位素 白令海-西北冰洋海 中国南海

本研究以白令海-西北冰洋海域及中国南海西部(越南东部沿岸)为研究区域,利用210Pb定年技术、铅同位素、C/N和δ13C示踪技术,分析白令海、西北冰洋和中国南海沉积物中金属(Fe、Mn、Pb、Zn、Cu、Ni)和有机质的含量、分布和来源,同时对比研究西北冰洋和中国南海沉积柱中金属和有机质的沉降历史变化,并结合当地人为活动的历史进程,重点讨论北极和南海沉积物中金属和有机质分布的主要影响因素,分析自然和人为活动对当地金属和有机质的相对贡献程度,具体研究结果如下:(1)白令海与西北冰洋海域表层沉积物中,金属Ni,Cu,Zn,Pb,Fe和Mn的浓度变化范围分别为 14.31～76.9 mg/kg,5.51～57.64 mg/kg,62.54～155.84mg/kg,9.74～31.97mg/kg,1.94～5.94%和 0.17～12.39g/kg。西北冰洋沉积柱中金属 Ni,Pb,Fe,Mn,Cu 和 Zn 的浓度分别为 19.36～48.82mg/kg,15.83～24.72 mg/kg,2.16～5.02%,0.32～8.88 g/kg,12.53～27.63 mg/kg 和 75.49～170.41 mg/kg。(2)根据铅同位素示踪结果,白令海-西北冰洋海域金属主要来自当地地壳基岩组成。沉积柱中铅同位素的历史变化则说明了全球工业活动进程对该海域金属沉降有相应影响。C/N和δ13C示踪研究结果说明当地颗粒有机质输送以海源为主。(3)南海沉积柱中金属Pb,Cu,Ni,Zn,Fe和Mn的浓度分别为9.86～16.95 mg/kg,10.55～22.99 mg/kg,22.84～43.37 mg/kg,68.07～101.43 mg/kg,1.80～3.21%和0.27～0.58 mg/g,其金属浓度普遍低于西北冰洋沉积物。(4)根据铅同位素示踪结果可知,南海金属来源主要包括来自中国的大气传输、珠江三角洲的地壳基岩、越南的陆源输送。(5)根据有机质中C/N和δ13C的研究结果,南海有机质主要来源与北极相似,大部分均为大洋自生来源,越南沿岸的河流输送对南海西部有机质的贡献较小,而以大洋浮游植物(海藻)碎屑的贡献为主。(6)两处海域的生态风险评估结果显示,沉积柱中金属整体上呈现无污染、轻度富集状态,说明了白令海-西北冰洋海域和南海沉积物受人为活动影响有限,主要受当地自然因素的影响,人为影响的程度未达显著污染水平。