东阳江沉积物磁学参数的时空分布特征及其主要影响因素分析

摘要

东阳江是钱塘江的重要支流，是进行区域地质地貌发育、气候与环境变化研究的重要载体。本研究对东阳江流域进行系统柱样和表层沉积物采集，对样品进行系统的环境磁学、粒度和地球化学测量，在年代学基础上，探讨磁学参数、粒度参数、重金属含量和污染的时空分布特征，并分析磁性特征变化的影响因素，为区域重金属污染治理与控制提供科学参考。主要结论如下:
　　东阳江典型沉积柱样HZ、SLT的210pb测年结果表明其主要为近百年来沉积。沉积物磁性特征由亚铁磁性矿物主导，同时存在不完整反铁磁性矿物的贡献，磁性矿物晶粒较粗，SP颗粒含量很低。从沿程变化看，东阳江自上游向下游磁性矿物含量总体呈下降趋势，磁性矿物颗粒呈变细趋势，显示了河流沉积物磁性特征的差异性和共性。
　　不同河段沉积物物质组成呈现不同特征，HZ剖面以粉砂质砂为主，SLT和JSC剖面则以砂质粉砂为主，表层沉积物物质组成主要包括砂质粉砂，粘土质粉砂和粉砂质砂。从垂向变化看，HZ、SLT和JSC剖面粒度指示了不同的水动力条件，这可能与柱样采集位置、柱样长度、覆水状况和人类活动等因素有关。从沿程变化看，自上游向下游沉积物颗粒逐渐变细，这也与HZ、SLT和JSC剖面横向对比反映的粒度空间变化特征一致。
　　从剖面垂向变化看，近百年来重金属Cu的影响范围大、持续时间长，HZ剖面的Pb和JSC剖面的Ni垂直分异也较大，这可能与柱样附近的人类生产生活方式有关。从沿程变化看，Cu、Pb、Zn含量变化较大，且Zn、Cu、Ni、Cr可能具有相同的来源。重金属污染评价结果表明，沉积物中各重金属元素均呈现不同程度累积和富集态势，其中尤以Cu污染最为严重。典型剖面SLT中下部重金属污染较为严重，而边滩表层沉积物重金属污染程度则在义-东城区段最高，其次为婺城区段，金东区段和东阳乡镇段则较低。Pb、Zn、Cu、Ni、Cr元素的沿程变化趋势相似，均在义，东城区段呈现高值，其次为婺城区段，金东区段和东阳乡镇段则较低，而Mn元素则呈现与上述元素相反的变化趋势。
　　研究表明，单畴(SD)磁性矿物在细颗粒沉积物中富集，而粗粒级沉积物中的磁性矿物颗粒则相对较粗;东阳江天然物源较稳定，表明其不是东阳江沉积物磁性特征变化的主要原因，磁性特征的变化更多受到人类活动等因素影响;研究显示细晶粒亚铁磁性矿物对重金属的具有显著吸附作用，而在HZ、JSC柱样附近和东阳乡镇段重金属物质对沉积物磁性的影响则往往被其它因素掩盖;近百年来，JSC柱样上覆水深不断增加，而HZ和SLT柱样上覆水深则表现为波动变化的特征，但总体均形成于浅水氧化环境。

目录

摘要

1绪论

1．1选题背景和研究意义

1．2环境磁学及其在河流沉积中的应用

1．2．1环境磁学研究现状

1．2．2环境磁学在河流沉积研究中的应用

1．2．3河流沉积物磁性特征影响因素

1．3研究目的和研究内容

2研究区域与研究方法

2．1研究区域概况

2．1．1地理位置及水系

2．1．2自然地理概况

2．1．3经济地理概况

2．2研究方法

2．2．1样品采集

2．2．2分析方法

3东阳江沉积物磁学参数的时空变化

3．1沉积定年与速率

3．2磁性特征

3．2．1不同河段磁性特征垂向对比

3．2．2表层沉积物的磁性特征

3．3小结

4东阳江沉积物粒度参数的时空变化

4．1不同河段粒度特征垂向对比

4．2表层沉积物的粒度特征

4．3小结

5东阳江沉积物重金属的时空变化

5．1重金属含量特征

5．1．1不同河段重金属含量垂向对比

5．1．2表层沉积物的重金属含量特征

5．2重金属污染特征

5．2．1评价方法

5．2．2评价结果

5．3重金属来源分析

5．4小结

6东阳江沉积物磁学特征的影响因素

6．1粒度对沉积物磁性特征的影响

6．1．1粒度对磁性特征垂向变化的影响

6．1．2粒度对磁性特征沿程变化的影响

6．2重金属对沉积物磁性特征的影响

6．2．1重金属对磁性特征垂向变化的影响

6．2．2重金属对磁性特征沿程变化的影响

6．3物源对沉积物磁性特征的影响

6．4次生环境变化对沉积物磁性特征的影响

6．5小结

7结论与展望

7．1主要结论

7．2展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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