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贵德盆地三河流域高砷地下水中溶解性有机物三维荧光特性及其指示意义 总被引：1，自引：0，他引：1
溶解性有机物(dissolved organic matter, DOM)可以通过多种方式控制含水层中砷的迁移转化。贵德盆地承压含水层地下水砷含量显著高于潜水含水层。为查明承压水中溶解性有机物对砷浓度的影响,对研究区地表水、潜水以及承压水进行吸光度和三维荧光光谱的分析,利用平行因子分析法确定了水样中有机物成分及荧光特征。结果表明,贵德盆地水体中DOM包含陆源类腐殖质(C1)、受人为影响的腐殖质(C2)、类醌化合物(C3)和微生物来源的腐殖质(C4)4种组分。陆源类腐殖质C1可在地下水中富集,占总有机质的40%~55%。相比于地下水,C2和C3则在地表水中占据较高的比例。高砷承压水中C2、C3所占比例高于低砷潜水。其中,C1可以通过络合作用促进溶解性砷浓度的提高,C3作为电子穿梭体可以促进含砷铁氧化物或氢氧化物的还原性溶解从而释放砷。微生物降解有机质生成的HCO-3可以与砷竞争吸附,促进砷的解吸附。此外,还原性溶解产生的Fe(II)与HCO-3形成FeCO3固定一部分的砷。该研究表明,地下水中的天然有机物通过络合作用和作为电子穿梭体促进铁氧化物还原导致地下水砷的富集,为分析黄河上游地区高砷地下水的成因提供理论依据。 相似文献
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沉积过程中有机碳及Globigerinoides ruber氧、碳同位素变化特征--以南海南部为例 总被引：1，自引：0，他引：1
由水体到沉积物,不同沉积阶段的沉积过程也有所不同。通过对比南海南部（SCS-S）水体沉降颗粒物、海底表层沉积物和岩芯柱状沉积物（上部3 m）中Globigerinoides ruber氧、碳同位素（δ18O、δ13C）值和有机碳（TOC）含量及堆积速率的变化,系统分析了TOC、δ18O、δ13C等环境演变指标参数在沉积过程中的变化特征。结果显示:1）整个沉积过程中,TOC及同位素等环境演变指标参数的变化情况并不一致。不过,由下层水体沉降到海底表层的过程中,TOC及堆积速率（分别由4.20%、0.38 g/（cm2·ka）下降到1.182%、0.039 g/（cm2·ka）、δ18O、δ13C值（分别偏重0.196 ‰、0.855 ‰） 均出现了明显变化。而一旦形成表层沉积物并被埋藏覆盖形成海底沉积物层（以岩芯柱状沉积物代表）以后,在不考虑冰期-间冰期气候旋回的影响下,除TOC外,δ18O、δ13C值等则基本保持不变;2）不同沉积阶段,TOC含量变化与δ18O、δ13C值的相关性分析表明,岩芯柱状沉积物中TOC含量变化与δ18O、δ13C变化之间的相关性最为明显,特别是TOC含量与δ18O 变化间呈显著正相关（r=0.74）,即由下层水体到表层沉积物这一沉降过程中,TOC含量与堆积速率的突变及其对应的底层水中溶解氧（O2）、二氧化碳（CO2）含量变化可能是诱导δ18O、δ13C大幅偏重的主要因素。因此,利用TOC等指标参数进行古环境变化分析时有必要考虑不同沉积过程的影响。 相似文献
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XYC孔位于钱塘江南岸曹娥江下游地区。在对1717个样品的色度、粒度、总有机碳(TOC)测试分析的基础上,重点探讨该钻孔沉积物色度特征及环境意义,并结合年代框架讨论该地区环境变化特征。初步结论如下: (1)钻孔沉积物呈现高亮度、较低黄度和低红度特征,纵向看,①、②层色度波动明显,③层至⑧层下段色度变化稳定,⑧层上段至⑨层色度波动变化再次增强,呈波动—稳定—再波动特征。(2)亮度值与砂含量及TOC含量相关性较好,沉积动力强,砂含量高,亮度值高;TOC含量高,亮度值低。黄度、彩度值与TOC含量呈较好负相关,对气候的状况及海面变化有较好指示意义。(3)色度及其变化过程指示多水或水下沉积环境,并在一定程度上响应该地区海平面变化以及河流相—潮坪相—浅海相—湖沼相的沉积相变化过程: 9690—9107 cal a BP时段,该区以河流沉积为主,水动力变化不稳定,气候偏干,TOC含量较低,亮度高,红黄度低;9107—8613 cal a BP时段,黄度、彩度值降低,气候转湿,半咸水贝类生物及毕克卷转虫为主的底栖有孔虫的出现,表明研究区发生海侵并逐步由低潮坪转为高潮坪环境;8613—7330 cal a BP时段,黄度、彩度值最低,气候更湿润,伴有正常盐度的异地希望虫和少量抱球虫、圆辐虫等浮游有孔虫,海面进一步上升,成为浅海环境;7330—5131 cal a BP时段,黄度、彩度值升高,海面降低,气候变干,研究区转化为湖沼环境,泥炭发育。 相似文献
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用一系列试验评价废水中DOM（溶解性有机物）的微生物降解的潜力。废水样从Haifa废水处理站和Qishon水库采集，以2-4个月为一个周期，或者用废水或者用土壤微生物对水样进行培养，其特征用溶解性有机碳含量（DOC）、UV254吸光率和激发荧光-辐射基质表示。根据腐殖质／棕黄酸成分和似蛋白质结构，确定了三个主要的荧光峰值。在生物降解过程中，不同程度地增加了三个特殊荧光峰值，本文建议选择非发光成分。在一些实例中，发现一些废水中的荧光物增加，因而提出（1）生成新的与DOM生物降解有关的荧光物质和（2）降解某些有能力抑制DOM荧光物的有机物。根据荧光物强度和UV254的比值，描述了比其他UV吸收成分发光的DOM成分的不同的生物降解动态。总而言之，大约一半的总的DOM很容易降解，剩余的DOM的浓度在8．10毫克／升之间。灌溉土壤的废水中残留的DOM浓度的升高可能有助于地下水中污染物的DOM的聚集。 相似文献
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近岸沉积物再悬浮期间所释放溶解有机物的荧光特征 总被引：9，自引：0，他引：9
对采自厦门湾九龙江人海河口的4个沉积物样品进行了室内再悬浮模拟实验,利用荧光激发-发射矩阵光谱(EEMs)研究了再悬浮过程中从沉积物中释放出的有色溶解有机物(CDOM)的荧光特征,同时通过与相应站位沉积物间隙水和底层水的对比分析,探讨了河口近岸海域的沉积物再悬浮作用作为水体中溶解有机物来源之一的可能性.结果表明,对给定站位,CDOM相对荧光强度和溶解有机碳(DOC)含量分布变化非常一致,均为间隙水最高,再悬浮次之,底层水最低;站位之间,底层水和再悬浮水样中CDOM相对荧光强度随盐度的降低而增加,从海端向河端增加的趋势明显.EEMs分析表明,各样品中均存在类腐殖质荧光与类蛋白质荧光团,且模拟实验也表明再悬浮作用可释放类腐殖质与类蛋白质荧光物质到底层水中,表明底质再悬浮将是近岸水体中CDOM的一个重要来源.与相应的底层水相比,间隙水的荧光峰(如峰A/C)的位置发生红移.再悬浮样品中EEMs的荧光团同时表现出相应底层水和间隙水的特征,但是荧光峰(峰A和峰C)的最大激发和发射波长更接近底层水中相应荧光团,与间隙水相比,则发生谱峰位置的蓝移.近海端样品中荧光峰M明显,随着盐度的降低,底层水和再悬浮水样的γ(M/C)值逐渐降低,且海源的峰M由海端向河端逐渐消失,表明峰M属于海洋自生来源.本研究区域DOM的荧光指数在1.61～1.93之间,表明近海端样品DOM主要为生物来源,而近河端样品DOM主要为陆源输入,或者为陆源与生物活动共同作用的结果. 相似文献
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XYC孔位于钱塘江南岸曹娥江下游地区。在对1717个样品的色度、粒度、总有机碳(TOC)测试分析的基础上,重点探讨该钻孔沉积物色度特征及环境意义,并结合年代框架讨论该地区环境变化特征。初步结论如下:(1)钻孔沉积物呈现高亮度、较低黄度和低红度特征,纵向看,(1)、(2)层色度波动明显,(3)层至(8)层下段色度变化稳定,(8)层上段至(9)层色度波动变化再次增强,呈波动—稳定—再波动特征。(2)亮度值与砂含量及TOC含量相关性较好,沉积动力强,砂含量高,亮度值高;TOC含量高,亮度值低。黄度、彩度值与TOC含量呈较好负相关,对气候的状况及海面变化有较好指示意义。(3)色度及其变化过程指示多水或水下沉积环境,并在一定程度上响应该地区海平面变化以及河流相—潮坪相—浅海相—湖沼相的沉积相变化过程:9690—9107 cal a BP时段,该区以河流沉积为主,水动力变化不稳定,气候偏干,TOC含量较低,亮度高,红黄度低;9107—8613cal a BP时段,黄度、彩度值降低,气候转湿,半咸水贝类生物及毕克卷转虫为主的底栖有孔虫的出现,表明研究区发生海侵并逐步由低潮坪转为高潮坪环境;8613—7330 cal a BP时段,黄度、彩度值最低,气候更湿润,伴有正常盐度的异地希望虫和少量抱球虫、圆辐虫等浮游有孔虫,海面进一步上升,成为浅海环境;7330—5131 cal a BP时段,黄度、彩度值升高,海面降低,气候变干,研究区转化为湖沼环境,泥炭发育。 相似文献
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水体中溶解性有机质(dissolved organic matter, DOM)是含水层中砷释放的主控因素之一.江汉平原河湖众多、沟渠广布,地表水体与浅层地下水的交互作用使得DOM的组分特征及其强度有显著差异.为查明江汉平原地下水中溶解性有机质在砷迁移转化过程中的作用,对江汉平原地表水和浅层地下水进行三维荧光光谱分析,使用平行因子分析法提取水体中有机质的分子组成、功能特点和荧光特征,并分析各组分相对含量与地下水中砷与铁的关联.江汉平原水体中DOM包括3种主要组分,组分C1、C2为类腐殖质,C2是生物降解过程中产生的小分子,C3为类蛋白物质.地下水DOM以类腐殖质组分C1、C2为主,地表水以类蛋白类物质C3和小分子腐殖质C2为主.高砷地下水中DOM以陆源为主,主要通过两种途径促进As的迁移转化:(1) DOM的腐殖质组分充当微生物群落的电子运输工具,促进微生物作用下的有机质氧化和铁氧化物的还原,并伴随As的释放及大量溶解性有机碳(dissolved organic carbon, DOC)和HCO3-的产生;(2) As以铁等金属阳离子为桥接物与腐殖质结合,通过形成As-Fe-DOM络合物,导致地下水中砷的迁移. 相似文献
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对青藏高原东北部封闭咸水湖泊苦海水深最深处KH17钻孔进行沉积物粒度、烧失量和X射线荧光光谱（XRF）测试及XRF测试结果的主成分分析（PCA）,以揭示14 ka以来苦海沉积物特征及其所反映的搬运与沉积过程变化,反演湖泊流域古环境。研究结果表明:第一主成分（PC1）主要包括Ti、Fe、K等元素,指示径流输入强弱;第二主成分（PC2）中载荷值较大的Ca和Sr与碳酸盐含量相关,指示湖泊蒸发强弱;Zr（第三主成分中载荷值最大）与砂组分、Rb与黏土组分含量相关,分别指示风力输入粗颗粒物质和径流输入细颗粒物质情况,其比值可反映化学风化弱强;Fe/Mn、Sr/Ca也能较好地指示沉积物氧化还原环境、湖水盐度和水位情况。基于上述记录所建立的古环境演变重建结果显示:13.6~13.0 ka B.P.苦海水位较低,径流输入相对强;13.0~11.5 ka B.P.受新仙女木事件影响,环境干旱且温度极低,风力作用强,输入物质多;早全新世升温显著,蒸发作用强,内生碳酸盐沉积增多,湖泊水位增加缓慢,中全新世期间达到最高水位;5.3 ka B.P.以后,湖泊经历干旱时期,盐度与碳酸盐沉积增加;2.7 ka B.P.以来水分供给波动,湖泊水位显著振荡。 相似文献
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对洱海沉积物间隙水中溶解有机质(DOM)含量、紫外可见吸收、荧光以及分子量等的垂直分布特征进行了研究。结果表明,DOC含量在沉积物水界面明显富集,随后急剧下降,6cm处达到最小值,随后呈上升趋势。DOC与吸光度值、荧光发射光谱强度之间具有一定的线性相关关系。DOM的E3/E4值范围在1～6之间,绝大多数在1～35之间。表征DOM中腐殖质来源的指标荧光指数值处于148～159之间,说明DOM以陆源输入为主。此外,洱海沉积物间隙水DOM分子量分布呈多峰分布模式,重均分子量(Mw)值在1462～1953Da之间,数均分子量(Mn)值在547～900Da之间,多分散性系数ρ值在202～305之间。随着沉积深度增大,Mw和Mn有略微的增大趋势,但变化不大。沉积物的氧化还原条件、微生物活动以及铁、锰氧化物等在沉积剖面的差异是控制间隙水中DOM各种地球化学特性的主要因素。 相似文献
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江汉平原高砷含水层沉积物地球化学特征 总被引：2，自引：0，他引：2
选取江汉平原典型地下水砷中毒区仙桃市沙湖原种场为研究区,对3个长50m的钻孔沉积物砷含量与赋存形态及其他化学组成进行了分析。结果表明区内沉积物砷质量分数为1.35~107.5mg/kg(平均值为12.8mg/kg)。黏土或亚黏土层中砷含量较高,这与细粒沉积物中铁锰氧化物、黏土矿物对砷的吸附有关。地下20m左右深度内含水层沉积物中砷含量最高,相应地下水中砷质量浓度高达到1 000μg/L。草酸-草酸铵选择性提取结果指示沉积物中10%~77%(平均38%)的As与无定形铁氢氧化物结合,表明无定形铁氢氧化物还原性溶解可能是控制砷释放与还原的主要地球化学过程,并且有机质生物氧化机制极大地促进了该过程。然而,沉积物中仅1.2%~23%的铁被草酸-草酸铵提取,含水层中砷浓度主要受铁的氢氧化物还原性溶解影响,但其他形式的铁、有机物的吸附作用亦控制着砷的含量。 相似文献
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Laura A.Richards Dan J.Lapworth Daniel Magnone Daren C.Gooddy Lee Chambers Peter J.Williams Bart E.van Dongen David A.Polya 《地学前缘(英文版)》2019,10(5):1653-1667
Organic matter in the environment is involved in many biogeochemical processes,including the mobilization of geogenic trace elements,such as arsenic,into groundwater.In this paper we present the use of fluorescence spectroscopy to characterize the dissolved organic matter(DOM)pool in heavily arsenicaffected groundwaters in Kandal Province,Cambodia.The fluorescence DOM(fDOM)characteristics between contrasting field areas of differing dominant lithologies were compared and linked to other hydrogeochemical parameters,including arsenic and dissolved methane as well as selected sedimentary characteristics.Absorbance-corrected fluorescence indices were used to characterize depth profiles and compare field areas.Groundwater fDOM was generally dominated by terrestrial humic and fulvic-like components,with relatively small contributions from microbially-derived,tryptophan-like components.Groundwater fDOM from sand-dominated sequences typically contained lower tryptophan-like,lower fulvic-like and lower humic-like components,was less bioavailable,and had higher humification index than clay-dominated sequences.Methane concentrations were strongly correlated with fDOM bioavailability as well as with tryptophan-like components,suggesting that groundwater methane in these arsenic-prone aquifers is likely of biogenic origin.A comparison of fDOM tracers with sedimentary OM tracers is consistent with the hypothesis that external,surface-derived contributions to the aqueous DOM pool are an important control on groundwater hydrogeochemistry. 相似文献
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The available data on the composition of the pyrolysis products of kerogen from the Mesozoic carbonaceous strata of the Russian Plate evidence that changes in the contents of total organic carbon (TOC) lead to a regular change of the mechanisms of organic-matter (OM) conservation in sediments. Each mechanism prevails for particular TOC contents. The initial increase in the TOC content of rocks is accounted for by the fact that the higher is the biologic productivity of the basin, the higher is the portion of nonmineralized organic matter. This is due mainly to the mechanism of selective accumulation of the most stable biochemical components such as algaenan. The appearance of H2S first in the pore waters of sediment and then in the water column increases the degree of preservation of initial OM at the expense of its sulfurization. This process runs first in the lipid and then in the carbohydrate fractions of initial OM. 相似文献
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Raja CHAIRI Zohra EL ASMI DJELLOULI 《中国地球化学学报》2005,24(4):345-351
The geochemistry data show that the total organic carbon （TOC） contents are high in the surface sediments in the eastern part of the Moknine＇ s Sebkha. Low decreasing of organic matter （ OM ） with increasing depth indicates the good preservation of OM in modern sediments. ＂Lignite levels＂ inserted in the sand sequence and deposited at the edge and in the intermediate zone are considered as lithologic and organic markers. It is characterized by high TOC and poor hydrogen index （HI） , indicating a higher plant origin and good preservation of OM in thin beds under anoxic condition. In all samples low values of HI are typical for strong terrigenous input in the Sebkha. Gas chromatography （GC） of saturate fraction showed that OM in the border zone is provided from plants but in the central zone OM is a mixture of terrestrial fraction and little fraction from microalgae. The study of free lipids indicated that this environment was influenced by intense bacterial and microbial activities, as evidenced by the abundance of n-alkanes and nC18-nC22. 相似文献
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南太平洋东劳扩张中心表层沉积物氨基酸组成所揭示的生物地球化学意义 总被引：2，自引：0，他引：2
通过对南太平洋劳盆地东劳扩张中心(ELSC)表层沉积物进行水解氨基酸(THAA)分析、氨基酸对映异构体比值(D/L)分析及总有机碳(TOC)分析,对沉积物中氨基酸含量和来源、有机质降解程度和采样区域生物活动性及温度特征等问题进行了探讨。结果表明,ELSC区域样品中有机质含量较低,TOC含量为0.70～2.15 mg/g(干重),THAA含量为30～511μg/g(干重),热液活动区域原位化能合成作用对沉积物中氨基酸的相对富集有较大的贡献。沉积物中THAA含量和生物群落活动状况与分布范围有关,样品矿物组分对氨基酸的保存亦有一定的影响。由于各采样点热液活动、沉积物类型、生物群落的类型及分布均有所不同,样品中个体氨基酸的组成分布特征有较大差异。以TOC中氨基酸态碳所占百分比TAAC%作为指标对样品有机质活性进行了判别,热液喷口区域样品有机质新鲜程度要普遍高于非热液喷口区域样品,高温热液环境对氨基酸降解途径有一定的影响。样品中个体氨基酸D/L比值变化范围较大,天冬氨酸(Asp)为0.08～0.46,谷氨酸(Glu)为0.06～0.19,丝氨酸(Ser)为0.01～0.81,丙氨酸(Ala)为0.10～0.30。根据样品中THAA含量、TAAC%及个体氨基酸的D/L比值可以粗略判断生物活动性的大小及细菌对THAA的相对贡献,但并不能准确地区分热液活动活跃区域和非活跃区域在温度和生物活动性方面的差异。 相似文献
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V.I. Petrova G.I. Batova A.V. Kursheva I.V. Litvinenko 《Russian Geology and Geophysics》2010,51(1):88-97
Based on geomorphological, lithological, and facial characteristics of the East Arctic continental margin, we studied the main factors controlling the Late Cenozoic supply of organic matter (OM) to the bottom sediments of the Central Arctic rises of the Arctic Ocean. Complex analysis of dispersed OM in the samples taken during the expeditions of the R/V “Akademik Fedorov” in 2000 and 2005 showed a significant difference between the sediments of the Lomonosov Ridge and Mendeleev Rise. The bottom sediments of the latter are strongly transformed and lack terrigenous components, as evidenced results from the main geochemical characteristics (contents of Corg, Ccarb, Norg, bitumens, and humic acids) and the composition and distribution of hydrocarbon molecular markers (alkanes, saturated and aromatic cyclanes). The obtained data evidence that ancient sedimentary rocks containing genetically uniform deeply transformed (up to mesocatagenesis) OM played a significant role in the formation of the Pleistocene–Holocene sediments of the axial part of the Mendeleev Rise. 相似文献
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More and more evidence indicates that organic matter (OM) in immature organicrich sediments and sedimentary rocks is chemically adsorbed onto the outer surfaces of minerals and into interlayer (inner) surfaces of smectitic clay minerals in the form of amorphous molecular-scale carbon. But there have been few reports about the occurrence of highly mature OM in marine black shales ( petroleum source rocks ). The occurrence of highly mature OM in the black shales of basal Cambrian from northern Tarim Basin is studied in this paper. Based on the comprehensive analyses of total organic carbon contents (TOC) , maximum thermolysis tempera tures ( Tmax ) of OM, mineral surface areas (MSA) ,and scanning electronic microscopic (SEM) and transmission electronic microscopic (TEM) observations of the black shales, it is concluded that the highly mature OM in the marine black shales of the basal Cambrian from northern Tarim Basin occurs in particulates ranging in size from 1 to 5 μm in diameter. Through the contrast of the occurrence of the highly mature OM in the black shales with that of the immature ones in modern marine continental margin sediments, some scientific problems are proposed, which are worth to study further in detail. 相似文献
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大同盆地是典型的干旱-半干旱内陆盆地,盆地中部地下水碘含量异常,对当地饮用水安全造成了严重威胁.对盆地高碘地下水分布区沉积物组成及稀土元素(REE) 进行了地球化学研究,结果表明,地下水系统呈弱碱性(pH值为7.18~9.64) 的偏还原环境,沉积物多为Ce正常或轻微负异常及Eu负异常;沉积物中碘含量为0~1.78×10-6;ΣREE含量较高,ΣLREE/ΣHREE比值为2.79~4.14,即富集轻稀土元素(LREE) 而亏损重稀土元素(HREE).ΣREE与碘含量呈负相关关系,虽然铁氧化物/氢氧化物矿物的还原性溶解可导致二者的释放,但由于沉积物有机质产生的低结晶矿物对碘的强吸附性,使沉积物中碘含量较高;弱碱性环境中REE的再吸附过程会导致沉积物中富集LREE;沉积物中碘含量与氧化还原敏感组分TOC、U、V及[Eu]N的关系也表明,地下水系统的氧化还原条件及有机质含量是影响碘富集的重要因素. 相似文献
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Impact of human activities on the central Mediterranean offshore: Evidence from Hg distribution in box-core sediments from the Ionian Sea 总被引：1，自引：0，他引：1
Rossella Di Leonardo Adriana Bellanca Massimo Angelone Marcella Leonardi Rodolfo Neri 《Applied Geochemistry》2008,23(12):3756-3766
Total Hg concentrations have been measured for five box-core sediments collected seawards of the Augusta industrial area (SE Sicily). In more coastal sediments, upcore increasing Hg concentrations, exceeding the Hg background concentration estimated for the Strait of Sicily, indicate Hg contamination over time due to the industrial area development. Strong correlation between total organic C (TOC) and Hg concentrations was found only for core BX2, that displays organic C to total N (C/N) ratios indicative of autochthonous organic matter. For other sediments, high Hg enrichment factors with respect to TOC indicate, in addition to Hg trapping by TOC, other factors as responsible for Hg accumulation. In the presence of some contribution of detrital organic matter, Hg is mainly adsorbed onto the mineral component of the bottom sediments probably because TOC is saturated by Hg excess. Contaminant impact affected also the open sea environment. Main drivers of Hg flux towards the offshore were dredged materials, which repeatedly discharged sediment, resulting in substantial increases in TOC contents and high C/N ratios. Consistent with the geochemistry of recent turbidites, these anomalous sedimentary inputs induced sediment redox environment modifications, constrained by Mn peaks, which affected Hg distribution. 相似文献