东、黄海柱状沉积物和长江口悬浮颗粒物中稀土元素的HR-ICP-MS测定及特征分析

发布时间：2020-03-24 08:03

【摘要】： 稀土元素具有极其相似的化学性质和低溶解度，在风化、剥蚀、搬运、沉积和早期成岩作用过程中不易迁移，产生的元素分馏小，对揭示海洋及河流沉积物的物质来源、形成条件、物源区特征和气候变化等具有重要意义。 本文在实验室建立了一套利用高分辨电感耦合等离子体质谱仪(HR-ICP-MS)测定沉积物及悬浮颗粒物中稀土元素的方法。利用HR-ICP-MS的高分辨性能可以把稀土氧化物干扰分开，避免稀土测量时的质谱干扰，使测定结果更加真实可靠。优化了仪器的工作参数和检测参数，使测量时的分析信号灵敏度和精密度达到最优。用硝酸、氢氟酸和高氯酸在敞开加密封体系下对沉积物标准进行消化得到了很好的消化效果。以2μg·L~(-1)的~(103)Rh为内标，采用内标与外标结合的方法对稀土元素进行测量。测量沉积物标准GBW07309时，，各稀土元素方法检出限在0.37～9.36ng·L~(-1)之间；精密度在0.42～2.51％之间；准确度在-7.9～7.9％之间；重复性在0.04～12.32mg·kg~(-1)之间。对河流、河口及海洋沉积物标准的测定结果都在推荐值范围内。 通过对2002年9月东、黄海航次采集的E2、E4和E5柱状沉积物中稀土元素含量特征、标准化特征、比值特征、异常特征和相关性特征的分析认为：E4处于长江口沉积速率较大的区域，各稀土特征和长江沉积物类似，稀土元素主要来源于长江径流。E4柱中各层稀土含量的变化和过去50年长江的径流量和输沙量有较好的对应关系，对E1 Nino事件有较好的记录。近年来稀土肥料的使用尚未显著地改变长江口沉积物中稀土的含量。E5柱处于杭州湾南面的泥质区，沉积物中稀土含量受粒度控制效应影响明显。其200cm深度以上部分的稀土元素无论从比值、配分模式还是异常特征等都与E4相似，主要源自长江带来的陆源物质。200cm深度以下的层次平均粒度大，稀土含量低，存在显著的Ce正异常，受到除长江外其它稀土元素输入源较大的影响。E2柱45cm深度以上的部分稀土含量较低，配分模式比较平缓，呈现弱Ce正异常的特征，可能受到黄河和黄海暖流带来的远洋物质的共同影响。而45cm深度以下的部分稀土含量较高，配分模式和黄河沉积物非常接近，可能主要受老黄河陆源输入的影响。 对2005年8月长江口航次悬浮颗粒物中稀土元素特征的分析认为长江口区的稀土元素体现了明显的长江流域特点。大部分站位稀土元素总含量在200～260mg·kg~(-1)之间，球粒陨石配分模式属于右倾型，相对富集轻稀土的模式，没有出现明显的Ce异常，但存在弱Eu异常。北美页岩配分模式呈现轻稀土略富集现象。悬浮物中稀土的浓度与悬浮物浓度没有显著的关系，但单位水体中悬浮颗粒物稀土总含量与悬浮颗粒物的量存在显著的正相关。上海南区排污口排放的污水可能造成了某些站位表层悬浮物中稀土元素的异常。淡、咸水混合过程中悬浮颗粒物稀土含量随盐度的升高略有降低的趋势，而δCe有轻微升高的趋势。这种现象可能与河口区稀土元素在悬浮物表面的解吸附和Ce易被氧化留存在悬浮物中有关，也可能是因为外海物质的稀释。
【图文】：

代表了长江口过去50年的历史。长江流域面积广泛，混合作用强烈，且由于稀土元素的陆源性，用它的含量变化可以研究长江流域近50年的整体变化情况。图4一10通过与中国河流泥沙公报(2000一2005)报道的近50年来长江的径流量和泥沙运输量对比，来解释E4柱中稀土含量变化的原因。_...~_，、-.、~/、一丫. 215210205200235230225220195

本文编号：2598046