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1.
利用电感耦合等离子体质谱仪测定了敦煌莫高窟洞窟内外大气可吸入颗粒物中 27 种元素 的质量浓度。结果表明：典型地壳元素 Na、Mg、Al、K、Ca、Fe 占测定元素总质量浓度的 96%以上。 通过洞窟内外 PM2.5 与 PM10-2.5 中元素质量浓度对比发现，Li、Na、Mg、K、Ca、Co、Ni、Zn、Sr、Cs、Ba、U 等 元素主要存在于 PM10-2.5 中。沙尘天气时，洞窟外环境中的 Co、Ga、As、Cs、Ba 元素质量浓度降低，表 明沙尘过程对这些元素有稀释作用。富集因子分析显示，洞窟内外可吸入颗粒物中 B、Na、Ca、Mn、 Cu、Zn、As、Sr、Tl、Pb、Bi、U 的 EF 值均大于 10，表明人类活动产生的污染物对以上元素的富集起主 要作用。富含 Ca、Mn、Cu、Zn、As、Pb 等元素的矿物颜料在洞窟壁画制作中被大量使用，其对区域环 境大气可吸入颗粒物微量元素的富集也有一定的贡献作用。游客数量与洞窟内外元素 Bi 浓度存 在较显著的线性关系，表明环境中的 Bi 元素浓度变化受游客活动影响。本研究首次对莫高窟大气 可吸入颗粒物中元素含量进行了监测和分析，研究成果为石窟文物及其赋存环境中可吸入颗粒物 污染的治理及控制提供了科学依据。 相似文献
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大气CO2体积分数升高导致的海洋酸化不仅会降低海水pH,还会改变其碳酸盐平衡体系,使得海水中文石饱和度（Ω）降低,相应地会降低珊瑚钙化的速率。已有研究表明：珊瑚骨骼δ13C、δ11B和δ15N具有记录Suess Effect、生物生产力、海水pH值以及营养源的能力;主要表现为：δ11B记录的pH值、δ13C记录的海水无机碳库（DIC）δ13C和生物生产力,以及δ15N记录的陆源物质输送量相结合,可用来指示受季风影响的南海“大陆架碳泵”和近海污染与海洋酸化的联系。目前关于珊瑚对海洋酸化的记录研究仍相对较少,珊瑚碳-氮-硼同位素组合的应用将会加深对于海洋酸化与气候变率和全球碳、氮循环的关系的认识,可能成为揭示海水pH值变化规律性的重要手段。 相似文献
3.
《山地学报》2017,(6)
探明洞穴岩溶水的运移机制与滴水元素的成分来源,是利用沉积物元素反演古环境研究的前提。本研究对贵州安顺地区的石将军洞上覆土壤、基岩样品中的Ca、Mg、Sr、Ba元素进行分析,以及对洞穴中3个滴水点的元素进行了降雨响应监测,分析了洞穴滴水的降雨响应特征及其元素的成分来源。结果表明:受地表石漠化发育影响,石将军洞滴水对大气降雨响应时间较快,且各离子浓度随降雨响应相应升高;3个滴水点在降雨响应中的水动力作用类型与元素的时空变化差异较大,体现出每个滴水点的元素来源差异;滴水在降雨响应中的Ba、Sr元素主要来源于基岩,Ca、Mg元素来源受制于滴水点上覆土壤的发育程度,土壤层越厚,滴水Ca、Mg元素受到土壤的贡献越多,土壤层越薄,滴水Ca、Mg元素受到基岩的贡献越多。洞穴滴水的降雨响应研究为利用沉积物反演石漠化环境演变过程提供了重要的科学依据。 相似文献
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吉尔吉斯斯坦表土元素组合及分布特征 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对吉尔吉斯斯坦境内40个不同采样环境下采集的表土中元素含量的分析,结合系统聚类(HCA)、降趋势对应分析(DCA)等方法,研究了吉尔吉斯坦境内不同采样环境下表土中元素的组合差异及其控制因素。结果表明:(1)大部分路边采集的表土、农田采集的表土和河边采集表土在聚类分析中各自组成独立的类别,显示出具有不同于其它采样环境下表土的元素组合特征。(2)由于Ca、Mg、Sr在表生地球化学上具有一定共性,这些活动性元素容易发生相对明显的迁移或富集,DCA分析显示其与Al、Fe等稳定性元素的相对含量存在反相关,Ca、Sr、Mg等含量高低直接影响了Al等稳定元素的相对含量。P、Pb、Zn、Cu与Al、Fe、Ti等稳定元素含量受不同的影响因素控制。在上述基础之上,结合不同采样环境下表土中元素含量的对比分析,路边采集的表土中Pb、Zn、Cu元素富集显著,而农田采集的表土中P和Cu元素明显富集,反映了P、Pb、Zn、Cu元素已经受到了人为因素的影响,导致在DCA分析中具有不同于Al、Fe等稳定元素的显著特征。 相似文献
5.
以南沙群岛永暑礁的现代滨珊瑚YSL24（生长时间为1985—1999年）与YSL2A（生长时间为1971—1999年）为材料,通过对其骨骼开展高分辨率的Sr/Ca、δ18O和δ13C分析,探讨其对极端高温事件的响应特征。有记录表明,1971—1999年,南海南部在1973、1983和1998年发生了极端高温事件,滨珊瑚骨骼Sr/Ca序列清楚地记录了这3次高温事件,其相应条带Sr/Ca周期数值显著低于序列其他年份。而δ18O对高温事件的响应不太明显,其原因可能与δ18O序列同时受温度和盐度变化的影响有关。δ13C在这3个高温年份均在夏季发生了异常负偏,应该是由高温胁迫下共生藻光合作用强度下降所致。因此,珊瑚骨骼的Sr/Ca和δ13C对南沙群岛高温胁迫具有明显的响应,可作为记录过去白化事件的可靠指标。 相似文献
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科尔沁沙地的元素,粘土矿物与沉积环境 总被引：5，自引：0，他引：5
湿润气候型元素(Fe,Mn,Cr,V,Co,Ni)和干旱气候型元素(Ca,Mg,K,Na,Sr,Ba)的迁移与分配规律,均与古气候密切相关。依据古气候指数C值概念:古气候指数C值=∑(Fe Mn Cr V Co Ni)/∑(Ca Mg Sr Ba K Na)对古气候变化给出定量分析。研究沙物质中元素分配的状况,粘土矿物的组合类型,推断晚更新世以来科尔沁沙地的气候状况和沙漠化进程。 相似文献
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新疆孔雀河北岸72～51 ka BP湖相沉积物元素地球化学特征分析 总被引：1，自引：1，他引：0
《干旱区地理》2016,(3)
通过对新疆孔雀河北岸LX02剖面湖相沉积物开展光释光和地球化学测试分析,重建了研究区72~51 ka BP的气候变化过程。72.4~66.8 ka BP期间,Al、K、Ti、Fe、Ca、Mg元素含量和烧失量低,Fe/Mn、Rb/Sr、(Fe+A1+Mn)/(K~+Ca+Mg)、CIA、C值低,而Sa、Saf值高,指示该时段为冷干气候环境;66.8~56.1 ka BP期间,Al、K、Ti、Fe、Ca、Mg元素含量和烧失量均增加,Fe/Mn、Rb/Sr、(Fe+A1+Mn)/(K~+Ca+Mg)、CIA、C值明显增加,而Sa、Saf值明显降低,指示该时段为暖湿气候环境;56.1~51.0 ka BP期间,Al、K、Ti、Fe、Mg元素含量和烧失量均减少,Fe/Mn、Rb/Sr、(Fe+A1+Mn)/(K~+Ca+Mg)、CIA、C值略有降低,而Sa、Saf值明显增加,指示该时段为较冷干气候环境。这与粘土矿物特征所反映的古气候特征及其变化一致,亦与柴达木盆地东部介形类丰度特征研究、柴达木盆地东部古湖泊高湖面光释光年代学研究、北京平原区有机碳同位素研究等结果吻合较好。研究表明塔里木盆地东部晚更新世气候仍以暖湿-冷干气候变化模式为主,但这一气候变化规律的内部驱动机制还有待进一步深入研究。 相似文献
8.
湖相沉积物酸溶与酸不溶组分常量元素的地球化学行为及其环境意义 总被引：1，自引：0，他引：1
湖泊沉积物元素地球化学是探讨湖泊沉积环境的有效代用指标之一.通过青藏高原北缘柴达木盆地湖相沉积剖面沉积物中酸溶组分(AS)和酸不溶组分(AI)常量元素(K,Ca,Na,Mg,Ti,Fe,Mn和Al)的测试,分析了不同组分中常量元素的分布特征及其元素含量与矿物组成的关系.结果显示:剖面中常量元素的组成与沉积物矿物成分密切相关,酸溶组分与酸不溶组分中元素含量差别较大,揭示出不同组分对湖泊沉积环境的响应模式存在差异.其中,沉积物酸不溶组分中的Al、Fe等元素与石英矿物相对含量变化呈负相关,而与粘土矿物相对含量呈正相关,揭示出酸不溶组分元素变化与湖泊流域物质组成或风化强度等信息有关.沉积物酸溶组分常量元素含量相对较低,Na和Ca等活泼元素在酸溶组分中相对富集,与碳酸盐含量有较好的相关性,主要形成于湖泊自生作用.通过与常规代用指标沉积物粒度和87Sr/86Sr对比分析,贝壳堤剖面酸溶组分Mg/Ca比值部分继承了源区的信号,不能直接响应于湖泊盐度的变化.利用去趋势方法,去趋势后酸溶组分Mg/Ca比值与中值粒径及锶同位素比值呈现较好的正相关性,响应于传统的盐度模式解释,揭示了Mg/Ca比值指示湖泊环境变化的可靠性,综合分析不同组分的地球化学元素信息在提取和解译沉积物元素地球化学的环境代用指标方面具有重要意义. 相似文献
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重庆中坝遗址地层Rb、Sr、Hg及TOC研究表明:Rb、Sr和Rb/Sr值较好地反映了约4250a B.P.以来气候变化过程,主要干冷期可与敦德冰川δ18O曲线谷值、湖光岩沉积物磁化率和Ti曲线峰值、以及大气14C浓度峰值和太阳活动水平较长期变化的低谷对比,反映出地层中Rb、Sr不易受人类活动干扰的特性。结合考古遗存对比还发现,Hg、P、Ca、Mg和TOC记录了该遗址约4250a B.P.以来人类活动的三个不同演变阶段。进一步研究认为,盐业遗址的衰落可能与洪水事件、盐泉资源的过度消耗以及由此造成的利用难度加大有关 相似文献
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河北坝上地区湖泊沉积物记录的中全新世干旱气候 总被引：13，自引：10，他引：3
根据位于典型草原带的河北坝上地区白诺尔及毗邻的内蒙古乌兰诺尔湖泊沉积物的K、Na、Ca、Mg等化学元素组成、总有机碳(TOC)与氧同位素(δ18O)的分析,以(K+Na+Ca+Mg)/(Fe+Mn)值指示干旱度,1δ8O值指示夏季风的强弱,TOC值指示湖区植被状况,探讨了该地区14C测年9.8~5.3 ka B.P.以来的气候变化与环境变迁。结果表明:两个剖面所记录的气候变化趋势相近,14C测年7.0~5.7 ka B.P.为偏干期。反映夏季风强弱的氧同位素指标与干旱程度的变化没有明显的对应关系,说明夏季风引起的降水量变化不是气候干湿变化的主要影响因子,温度升高导致的蒸发加强可能对气候干旱化的影响更加明显。 相似文献
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湖泊的古水文及古水化学重建是湖泊研究领域最具挑战性的工作之一。在湖泊、河湖相及高湖面沉积物中,萝卜螺属壳体化石广泛分布;而且现生萝卜螺属亦广泛地分布于全球的湖泊及河流。这些生物碳酸盐(文石)壳体成为一种潜在的和高分辨率的环境信息记录载体。近年来,萝卜螺属的生境及其壳体的稳定碳氧同位素和元素已经逐步被用于了解青藏高原及其他地区的古水文、古水化学和古气候的信息。然而,在萝卜螺属壳体如何记录其宿生水体的古水文、古水化学等信息,以及如何基于萝卜螺属壳体化石重建古环境等方面,仍有许多科学问题有待探索。本文在前人研究的基础上,侧重在作为环境信息载体的萝卜螺属的分类体系、生境研究及其应用和壳体指标(δ13Cshell,δ18Oshell,87Sr/86Sr,Sr/Ca和Mg/Ca)特征及其在环境重建中的应用等方面进行总结和展望。 相似文献
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Stable isotopes and trace elements in modern ostracod shells: implications for reconstructing past environments on the Tibetan Plateau,China 总被引：1，自引：0，他引：1
Nicole Börner Bart De Baere Lailah Gifty Akita Roger Francois Klaus Peter Jochum Peter Frenzel Liping Zhu Antje Schwalb 《Journal of Paleolimnology》2017,58(2):191-211
Stable isotopes and trace elements in ostracod shells have been used widely in paleolimnological investigations of past lake hydrochemistry and climate because they provide insights into past water balance and solute evolution of lakes. Regional differences in lake characteristics and species-specific element fractionation, however, do not permit generalization of results from other regions or ostracod species to the southern Tibetan Plateau, in part because most common taxa from the southern Tibetan Plateau are endemic to the area. This study evaluated relations between present-day environmental conditions and the geochemical composition of modern ostracod shells from the southern Tibetan Plateau, to assess the suitability of using shell chemistry to infer hydrological conditions. We studied nine lakes and their catchments, located along a west–east transect in the south-central part of the Tibetan Plateau. Stable oxygen and carbon isotope values and trace element concentrations in recent shells from the four most abundant ostracod species (Leucocytherella sinensis, ?Leucocythere dorsotuberosa, Limnocythere inopinata, Tonnacypris gyirongensis) were measured, together with hydrochemical properties of host waters at the time of sampling. Results revealed significant between-species differences in stable isotope fractionation and trace element incorporation into shell calcite. Stable oxygen and carbon isotope values of ostracod shells were correlated significantly with the stable isotope composition of the respective water body \( \left( {\updelta^{18} {\text{O}}_{{{\text{H}}_{ 2} {\text{O}}}} \,{\text{and }}\updelta^{13} {\text{C}}_{{{\text{H}}_{ 2} {\text{O}}}} } \right) \), reflecting salinity and productivity, respectively. Offsets between δ18Oshell and δ13Cshell and inorganic calcite, the latter representing isotopic equilibrium, suggest shell formation of T. gyirongensis during spring melt. L. sinensis reproduces throughout the monsoon season until September and shows several consecutive generations, and L. inopinata molts to the adult stage after the monsoon season in August/September. The influence of pore water δ13C was displayed by L. inopinata, suggesting shell calcification within the sediment. Mg/Cashell is primarily influenced by water Mg/Ca ratios and salinity and confirms the use of this shell ratio as a proxy for precipitation-evaporation balance and lake level. In addition, Sr/Ca and Ba/Ca can be used to infer changes in salinity, at least in closed-basin lakes with calcite saturation. Observed effects of water Sr/Ca and salinity on Sr/Ca incorporation are biased by the presence of aragonite precipitation in the lakes, which removes bioavailable Sr from the host water, resulting in low Sr/Cashell values. Changes in carbonate mineralogy affect the bioavailability of trace elements, a process that should be considered in paleoclimate reconstructions. Oxygen isotopes and Mg/Cashell ratios were unaffected by water temperature. Positive correlations among Fe/Ca, Mn/Ca and U/Ca in ostracod shells, and their negative correlation with δ13C, which reflects organic matter decay, show the potential to infer changes in redox conditions that can be used to reconstruct past oxygen supply to bottom waters and thus past water-circulation changes within lakes. The intensity of microbial activity, associated with organic matter decomposition, can be inferred from U/Ca ratios in ostracod shells. These findings highlight the value of fossil ostracod records in lake deposits for inferring paleoenvironmental conditions on the southern Tibetan Plateau. 相似文献
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滨珊瑚（Porites）是南海造礁石珊瑚群落的主要优势种之一,广泛应用于珊瑚礁生态以及高分辨率气候环境响应和重建研究。滨珊瑚不同季节生长形成的骨骼密度条带是开展相关研究的重要基础,而前人对于滨珊瑚骨骼密度带季节性的认识多是基于单一地点的样品,存在地域的差别或矛盾。选取南海不同地点典型珊瑚礁区包括北部海南文昌、中部西沙群岛永兴岛和盘石屿、南部南沙群岛美济礁的 4 个现代活体滨珊瑚骨骼样品,利用数字影像分析方法以及电感耦合等离子体原子发射光谱和气体稳定同位素比质谱仪分别分析了滨珊瑚骨骼密度条带影像灰度和地化指标（Sr/Ca 和 δ 18 O）。结果显示,滨珊瑚样品骨骼密度和地化指标都呈现显著的季节变化。结合海温数据,揭示出样品骨骼密度带季节特征的地域差异,其中,北部文昌滨珊瑚样品骨骼高密度带形成于夏季,低密度带形成于冬季;中部永兴岛样品高密度带形成于秋季,低密度带形成于春季;盘石屿样品高密度带形成于春季,低密度带形成于秋季;南部美济礁样品高密度带形成于冬季,低密度带形成于夏季。采用广义加性混合模型进一步分析了滨珊瑚样品骨骼密度与 3 个主要环境影响因子（海温、光照和盐度）的响应关系。结果表明：不同地点滨珊瑚样品的骨骼密度与主要环境因子的关系也各有不同,考虑样品个体和地点的随机效应,4 个地点滨珊瑚样品的骨骼密度整体上与海温和光照存在非线性响应关系,反映了在南海大空间尺度上,海温和光照可能是影响滨珊瑚样品骨骼密度季节变化的主要环境因素。 相似文献
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根据重庆新崖洞石笋XY6已有的碳氧同位素成果,进一步探讨微量元素指标(Mg/Ca,Sr/Ca,Ba/Ca及Mg/Sr)的气候及环境意义。认为Mg/Ca比值可以作为古降水的气候指标,极好地记录这4 500 a来的气候干湿变化,尤其对4 000 a B.P.左右的季风降水减少有明显的响应。此外,Mg/Ca与碳氧同位素记录反映的气候信息也基本一致。Sr/Ca和Ba/Ca与Mg/Ca比值的变化也有相似性,但其作为气候指标的稳定性较差,易受到地表植被、土壤微生物活动等众多因素的干扰。 相似文献
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Soil physical and chemical properties, plus foliar elemental concentrations, are reported for surface (5–10 cm) and subsurface (35–40 cm) soil and foliar tissue samples from 20 sand pine (Pinus clausa) populations, 9 from the Choctawhatchee variety on the Florida panhandle and 11 from the Ocala variety on the Florida peninsula. Sand pine occurred exclusively on sandy soils, with mean sand content >97%. Soils generally were low in organic carbon and soil elemental concentrations. Both K and P were below analytic detection limits, whereas Ca and Mg were present at only modest levels. Only soil Al and Fe were relatively abundant. Foliar elemental concentrations indicated pronounced bioconcentration of nutrients by sand pine. Macronutrients (Ca, K, Mg, and P) approached or exceeded levels typical of other southern pine species. Some contrasts in edaphic and foliar tissue properties were apparent between varieties, but contrasts were more pronounced between groups of populations based on both soil color (yellow-sand group) and variety (Choctawhatchee white-sand and Ocala white-sand groups). The yellow-sand group, dominated by inland Choctawhatchee sites on sediments of mixed marine/fluvial origin, possessed less well sorted sand grains, higher clay content, lower pH, and higher levels of soil Al and Fe. The Choctawhatchee white-sand group consisted primarily of coastal dune sites, with well-sorted sands that reflect an eolian substrate. The Ocala white-sand group ranged primarily along the interior sand ridges of central Florida and was intermediate in sedimentological character. Foliar elemental concentrations did not reflect soil elemental patterns. Whereas Ocala samples were significantly higher in P and Mg, Choctawhatchee samples were higher in K, and there were no signficant varietal differences in foliar Ca. [Key words: sand pine, soil elemental concentrations, foliar elemental concentrations, Florida.] 相似文献
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湖泊自生碳酸盐δ18O(δ18Oc)是研究湖泊水体同位素平衡和气候变化的重要环境同位素指标。由于δ18Oc与湖水δ18O(δ18Ow)密切相关,前人建立了δ18Ow的计算公式,这方面的研究对于δ18Oc环境意义的正确判读十分重要。δ18Ow计算公式中的平衡分馏系数α和平衡富集系数ε各有几种计算形式,当两个参数同时出现时,其计算形式须正确组合:当α>1时,ε=α-1或ε=1-1/α;当α<1时,ε=1-α或ε=1/α-1。其中"α>1,ε=α-1"组合最常用。 相似文献
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珊瑚钙质骨骼δ11B重建的海水pH时间变化序列显示：珊瑚礁海水pH的长期变化具有显著的年际―年代际波动周期,并且这些波动是区域海洋气候过程和珊瑚礁海水生物活动共同作用的结果。珊瑚礁生态系统中的生物活动（光合呼吸作用和钙化作用）控制着海水碳酸盐系统的组成,调节着海水pH的变化。这一过程在全球气候环境变化和区域海气过程的影响下,一起作用于珊瑚礁海水pH的变化,因而使得不同海域的珊瑚礁海水对海洋酸化的响应有所差别。研究珊瑚礁生物活动在长时间尺度上对海水pH的作用对认识珊瑚礁海水酸化机理十分重要,同时也是了解珊瑚礁生态系统如何响应海洋酸化的重要手段。 相似文献
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