长江口外缺氧区及其邻近海域氧化还原敏感性元素的分布规律及环境指示意义
长江口外存在缺氧区，缺氧区对环境的影响日益引起科学家们的重视，2003年6月份973项目海洋调查也发现了这一事实。长江口外底层水溶解氧亏损中心位于东海陆架泥质区东经122°45′和123°00′之间的北纬30°50′附近。低氧区(海水溶解氧浓度小于2mg/L)的面积约13700km2。长江口外缺氧区所在的泥质区是未次冰消期高海面以来的沉积中心和“物质汇”，也是人类活动排放入海污染物的主要载体，对东海物质通量和陆海相互作用的研究至关重要。
本文以表层沉积物和沉积物岩心中的氧化还原敏感性微量元素Cu、Pb、Ni、U、Mo、Cd和V等为主要研究对象，结合研究区实测海水溶解氧数据和悬浮体中氧化还原敏感性元素丰度，比较详细地讨论了研究区底层海水溶解氧亏损对沉积物中氧化还原敏感性微量元素分布和富集的影响，探讨了长江口外缺氧区沉积物中氧化还原敏感性微量元素的环境指示意义。
本论文首次讨论了长江口外缺氧区的缺氧环境对沉积物中氧化还原敏感性元素分布规律的影响，并对长江口外缺氧区的还原程度、分布规律、还原环境变化趋势和底层水开始出现溶解氧亏损的时间等一系列问题进行了探讨。因此，论文在研究内容，研究思路和结论等方面都具有一定的创新性。
论文分析了长江口外泥质区沉积物组成的稳定性，认为长江口外缺氧区表层沉积物和沉积物岩心中的物质组成相对均一、稳定，长江口外泥质区的缺氧区和非缺氧区沉积物粒度和粘土矿物组成没有显著不同。“粒度控制效应”和粘土矿物的吸附作用对自生氧化还原敏感性元素组分分布的影响不大。可以排除多物源因素或沉积格局突变对沉积物中氧化还原敏感性元素富集特征的影响。
长江口外缺氧区的存在对沉积物中氧化还原敏感性微量元素V、Cd、Mo等的分布规律和富集特征有明显的制约。V、Cd、Mo等元素在研究区分布不均匀，在长江口外缺氧区表层沉积物和沉积物岩心中，V、Cd、Mo等元素具有明显的富集，在近岸带溶解氧正常海区沉积物中，亏损特征明显，表明长江口外底层水缺氧在沉积物中有明显的记录。研究区沉积物中氧化还原敏感性元素V、Cd、Mo等的分布规律和富集特征可以反映底层海水缺氧的现状、变化趋势及底质的还原状态和演化规律。
Pb、Cu、Ni、U等元素在理论上虽然对环境的氧化还原条件也比较敏感，但由于这些元素的分布和富集受多重因素的影响(例如：有机质的吸附作用、悬浮物质的清扫作用和陆源碎屑来源组分的影响等)，使得这些元素在长江口外缺氧区的富集特征不明显。因此，Ni、Cu、Pb和U等元素在研究区不具氧化还原环境指示意义。
基于长江口外缺氧区及其邻近海域氧化还原敏感性微量元素分布规律的认识，并与世界其它海区进行对比，发现氧化还原电位较低的Cd在长江口外缺氧区有明显的富集特征，氧化还原电位较高的V和Mo也出现明显的富集现象。在此基础上探讨了长江口外缺氧区及其邻近海域底质的氧化还原程度。长江口外缺氧区的还原程度低于阿拉伯海海水严重缺氧条件下的还原程度，但已超过非洲大陆边缘和美国北部大陆边缘海区的还原程度，高于平均页岩沉积时的还原环境。长江口外溶解氧含量正常海区与非洲大陆边缘海区的环境近似，优于美国西北部大陆边缘海区的环境。与平均页岩沉积时的环境相比，其氧化特征明显。
通过对缺氧区17站岩心氧化还原敏感性元素的分析，发现V、Cd、Mo等在28cm处开始富集，随着深度的变浅，元素的富集程度有所增强。认为自1964年开始，长江口外泥质区开始出现溶解氧亏损，39年来长江口外缺氧区的缺氧程度稍有增强。
氧化还原敏感性元素;富集特征;长江河口外;缺氧区;海洋地质;微量元素;溶解氧含量
中国海洋大学
博士
海洋地质
翟世奎
2005
中文
P343.5;P736.1
152
2006-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）