东海陆架表层沉积物中brGDGTs、PAHs和黑碳的分布特征与来源解析

来源 :江苏海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:firefly0808
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中国东部边缘海是西太平洋与亚欧大陆的主要海陆交界区域,堆积了巨量的陆源碎屑物质和海洋自生物质,在全球物质循环过程中扮演着重要角色。东海作为典型的开放型中国东部陆架边缘海之一,主要受东亚季风、长江和近岸环流体系影响。本文通过对东海陆架和江苏近海泥质区表层沉积物进行生物标志物brGDGTs以及持久性污染物PAHs和黑碳(BC)等地球化学分析,研究了中国东部边缘海有机质沉积的源汇过程。生物标志物是研究古气候、古环境演变的重要载体,支链甘油二烷基甘油四醚(brGDGTs)化合物源于细菌的细胞膜分子,因其独特的地球化学性质被广泛应用于古环境研究中。边缘海沉积物中brGDGTs来源相对复杂,因此近海沉积物中brGDGTs的来源解析研究有助于更准确地理解海洋对全球气候变化的响应及其与全球气候系统之间的关系。本文对东海陆架表层沉积物的brGDGTs进行分析,探讨相关指标的分布特征,并定量解析其brGDGTs的来源贡献及其环境指示意义。结果表明外陆架brGDGTs与陆源输入的brGDGTs组分有显著区别。基于长江流域土壤和海洋自生来源的#Ringtetra和IIIa/IIa指标,对东海陆架brGDGTs来源进行定量解析,结果表明外陆架表层沉积物中brGDGT的主要贡献者为海洋自生的细菌,河口近岸地区的brGDGTs主要以长江输送的流域土壤为主。同时提出了基于海洋自生细菌brGDGT甲基化指标的古海温温度计,并且该指标重建的古海温温度与其他古温度计重建古温变化趋势大体相同。这表明海洋自生细菌brGDGT的甲基化指标与古海洋温度密切相关,为重建边缘海古气候演变提供新的视角,对系统分析陆海相互作用下的大陆边缘沉积过程以及沉积物源汇过程机制具有重要意义。此外,PAHs作为一类具有“三致”效应的持久性有机污染物,在长江口及东海沉积物中的广泛存在。边缘海PAHs的污染问题一直是科学热点,但是其定量污染来源解析的资料却较少。本文利用PAHs单体稳定碳同位素,基于贝叶斯-蒙特卡洛模型定量解析东海陆架的PAHs来源及贡献,分析探讨PAHs在中国东部边缘海环境中的赋存和迁移转化机制。结果表明煤炭燃烧是东海陆架和江苏近海表层沉积物中PAHs的主要来源,但其他来源(生物质燃烧、化石燃料燃烧和沉积环境中的成岩作用)也存在不同程度的贡献。结合BC与PAHs的相互关系,精确识别近海环境中PAHs的主要来源,对近海环境中PAHs的碳氢同位素地球化学研究有了深入认识和了解。该论文有图27幅,表1个,参考文献91篇。
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