三亚湾海滩黑化形成机制:铁氧化物与有机质的相互作用

高琛, 胡梦茜, 吴自军. 三亚湾海滩黑化形成机制:铁氧化物与有机质的相互作用[J]. 海洋地质前沿, 2022, 38(8): 28-36. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.115
引用本文: 高琛, 胡梦茜, 吴自军. 三亚湾海滩黑化形成机制:铁氧化物与有机质的相互作用[J]. 海洋地质前沿, 2022, 38(8): 28-36. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.115
GAO Chen, HU Mengxi, WU Zijun. The mechanism of blackening beach in Sanya Bay: the interaction between iron oxides and organic matter[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(8): 28-36. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.115
Citation: GAO Chen, HU Mengxi, WU Zijun. The mechanism of blackening beach in Sanya Bay: the interaction between iron oxides and organic matter[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(8): 28-36. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.115

三亚湾海滩黑化形成机制:铁氧化物与有机质的相互作用

  • 基金项目: 中国地质调查局项目(DD20190308);国家自然科学基金(41976057)
详细信息
    作者简介: 高琛(1994—),女,硕士,主要从事海洋环境地球化学研究. E-mail:1054802744@qq.com
    通讯作者: 吴自军(1973—),男,教授,主要从事海洋环境与生物地球化学研究. E-mail:wuzj@tongji.edu.cn
  • 中图分类号: P736.4;P595

The mechanism of blackening beach in Sanya Bay: the interaction between iron oxides and organic matter

More Information
  • 在野外现场调查的基础上,对三亚湾近海沉积物及海滩沉积物进行粒度、有机质、铁形态等地球化学分析及扫描电镜显微观察,结果显示,三亚湾近海表层沉积物以粉砂质为主且由岸向海粒径变细,砂含量减少,粉砂和黏土含量增多,指示湾内水动力较弱,近岸水动力有所增强。三亚湾海滩黑化的有机污染物来源主要有雨污水外溢、三亚河沉积物中的“腐泥”以及三亚湾历史排污口底泥再悬浮和再沉积等。三亚湾海滩缺少细粒沉积物,黏土矿物不是造成有机质富集的主要原因。扫描电镜及能谱分析显示海滩致黑矿物主要为铁氧化物,铁形态分析结果表明氧化铁、游离铁络合度皆与有机碳含量呈明显正相关关系。在弱碱性的氧化环境中,铁氧化物通过配体交换形成的络合作用吸附有机质,金属离子通过阳离子架桥作用促进铁氧化物对有机质的吸附。因此,铁氧化物-有机质-重金属元素三者相互作用可能是导致污染有机质胶结及三亚湾海滩黑化现象的发生的主要作用机制。

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  • 图 1  三亚湾近海及海滩表层沉积物采样站位分布

    Figure 1. 

    图 2  三亚湾及近海表层沉积物粒度组成

    Figure 2. 

    图 3  三亚湾近海表层沉积物及海滩TOC分布

    Figure 3. 

    图 4  三亚湾海滩表层重金属元素自西向东含量分布

    Figure 4. 

    图 5  三亚湾海滩三种结合态铁含量由东到西的变化

    Figure 5. 

    图 6  三亚湾沉积动力分区三角图

    Figure 6. 

    图 7  三亚湾海滩沉积物中TOC与总Fe、活化度和络合度的相关性分析

    Figure 7. 

    图 8  三亚湾东部海滩典型表层黑化沉积物中的铁氧化物扫描电镜显微照片及其能谱

    Figure 8. 

    图 9  三亚湾东部海滩表层黑化沉积物有机质吸附机制示意图

    Figure 9. 

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出版历程
收稿日期:  2021-04-21
录用日期:  2022-06-20
刊出日期:  2022-08-01

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