第三节 研究内容及技术路线

面对我国泥质潮间带沉积物遭受污染的现实,针对我国泥质潮间带沉积物物源及环境质量本底缺乏全国性系统研究的问题,本研究依托大量样品和数据,开展了地球化学学和环境科学方面的研究,为我国潮间带沉积物溯源和环境质量解析提供科学依据。本研究的主要思路:系统分析沉积物粒度特征和常微量元素特征,探讨沉积物所处沉积环境及其地球化学组成的控制性因素,基于稀土元素对的函数判别,得到我国泥质潮间带沉积物物源分区。在物源分区的空间格局上,结合区位特征、污染状况等因素遴选典型研究区域,并利用参考元素回归法建立各典型研究区域的重金属本底。以重金属本底为基础,利用富集系数对典型研究区域沉积物重金属污染进行评价,结合重金属过剩通量在垂向上的变化特征和重金属源解析,探讨沉积物重金属污染过程与人类活动的响应。

基于上述研究思路,本工作尝试实现的具体目标如下:① 基于稀土元素完成我国泥质潮间带沉积物物源分区;②构建辽宁辽河口、青岛大沽河口、厦门九龙江口、海南东寨港4处区域沉积物重金属本底;③基于重金属本底评价上述区域重金属污染状况,探讨人类活动对重金属污染过程的响应。

本文的主要研究内容包括:

一、我国泥质潮间带沉积物物源分区

在系统分析我国泥质潮间带沉积物粒度和常微量元素特征的基础上,基于稀土元素,使用判别函数DF,解析研究区沉积物与不同物源之间的接近程度,验证不同物源对研究区沉积物的影响程度,并最终得到我国泥质潮间带沉积物分区。

二、构建辽河口等4处典型区域潮间带沉积物重金属本底

基于沉积物重金属元素与Al、Fe等常量元素在垂向上的分布规律和相关性分析结果,综合考虑归一化元素选取的要求,遴选Al作为沉积物重金属本底构建的归一化元素,通过线性拟合,构建辽河口等4个研究区域的沉积物重金属本底。

三、解析辽河口等4处典型区域潮间带沉积物重金属污染与人类活动的响应

依托潮间带沉积物重金属本底,利用表层沉积物重金属富集系数,评价重金属污染现状;利用柱状沉积物重金属过剩通量在垂向上变化,反演沉积物重金属污染过程,结合元素源解析结果,探讨人类活动对重金属污染过程的响应。

本研究的技术路线如下:

图0-1 本研究技术路线图