[口头报告]武汉市典型湖泊沉积物碳、氮稳定同位素 及其环境指示意义

武汉市典型湖泊沉积物碳、氮稳定同位素 及其环境指示意义
编号：1068 稿件编号：764 访问权限：私有 更新：2023-04-09 20:35:25 浏览：480次 口头报告

报告开始：2023年05月06日 15:01 （Asia/Shanghai）

报告时间：12min

所在会议：[1B] 1B、第四纪地质与全球变化 » [1B-1] 1B-1 第四纪地质与全球变化

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摘要
        湖泊沉积物是流域污染物的“源”与“汇”，具有沉积连续、沉积速率大、分辨率高、信息量丰富的特点，在揭示区域和全球气候变化研究中具有不可替代的作用（张振克等，1999；Meyers, 2003；李秀美等，2022）。沉积物中的稳定碳同位素(δ13C)、氮同位素(δ15N)以及碳氮比值(C/N)常被用于指示水生系统中有机质来源或循环随时间的变化情况，对于研究区域古环境、气候变化及人类活动对区域生态系统的影响都具有重要意义（Meyers，2003；沈吉等，2004；Wang et al., 2012；安显银等，2020）。“百湖之市”是武汉得天独厚的特色资源禀赋，了解湖泊环境的近代沉积历史是认识现在和预测未来的基础，本研究以武汉东湖（城市生态绿心）、沉湖（国际重要湿地）为研究对象，碳氮同位素为研究手段，结合210Pb和137Cs定年，对百年来典型城中湖、城郊湖沉积环境演化过程、沉积物有机质来源等进行分析研究。获得以下认识：
  1. 东湖沉积物平均沉积速率为0.62cm/a，TOC、TN 在38～32cm的快速上升对应于1952～1975年农业迅速发展和居民人口大量增长期，东湖水体富营养化严重，水华爆发藻类残体沉入湖底导致沉积物有机质升高（杨洪等，2004）。1973年δ13C快速偏正与当年471厂事故性排放含酚废水致使湖水大面积污染和鱼类死亡有关（顾延生等，2008）。沉积物中有机质为陆生植物、土壤有机质等混合来源；1966年之后，随着经济发展，大量点源、面源污染所带来的废水输入东湖，导致δ15N值逐渐偏正，指示了人类活动增强的过程。
  2. 沉湖沉积物平均沉积速率为0.52cm/a，TOC、TN 在38～26cm 的快速上升对应于1970～1990 年沉湖周边人口增长和湖泊改造工程频繁期。沉积物中有机质为土壤有机质、陆生C3 植物和水生维管束植物的混合来源，1980 年后由于人类活动导致湖泊水动力减弱，湿地内水生维管束植物对沉积物有机质的贡献率增大。
  3. 东湖沉积速率高于沉湖，东湖沉积物中TOC、TN含量略高于沉湖，而δ13C、δ15N 值东湖偏负与沉湖，两湖沉积物C/N值均大于8，且东湖整体C/N值高于沉湖，表明两湖沉积物均为混合来源，且东湖受外源输入作用更强，这与东湖为城中湖、沉湖为郊野湖的实际相吻合。东湖自1950年来沉积物TOC含量明显升高，沉湖自1980年来沉积物TOC含量明显升高，这与东湖和沉湖周边人口快速增长密切相关，人类活动引起的陆源物质输入不容忽视。
关键字
碳氮同位素,湿地,生态环境演化,沉积物
报告人
张雅
湖北省地质调查院

稿件作者
张雅 湖北省地质调查院
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