第七届青年地学论坛

       高分辨率、多环境指标的湖泊沉积柱是研究湖泊历史沉积与环境演变的重要手段。武汉素有“百湖之市”的美誉，汤逊湖是亚洲最大的城中湖，水域面积达47.6km²，曾是武汉市六大备用水源地，近年来由于城市化规模的推进，汤逊湖生态环境问题日益突出。本文通过对汤逊湖沉积柱中孢粉和16种优控多环芳烃（PAHs）高分辨率历史沉积特征分析，结合气候条件和人类活动得到以下结论：
       1.汤逊湖沉积柱样品中含有较丰富的孢粉化石，依据它们的含量变化可细分出4个孢粉组合，自下而上分别为：Quercus-Liquidambar-Ulmus孢粉组合（对应于76-95cm）、Quercus -Typhaceae - Chenopodiaceae孢粉组合（对应于55-63cm）、Polypodiaceae-Quercus- Gramineae孢粉组合（对应于16-51cm）、Polypodiaceae -Microlepia - Quercus孢粉组合（对应于1-12cm），植被类型总体属于中、南亚热带阔叶混交林，反映了气候由温暖湿润→半干旱半湿润→温暖湿润→更加温暖湿润的变化过程。
       2. 汤逊湖外湖和内湖积柱中PAHs垂向分布特征及其组成存在明显差异：其中外湖浓度范围为25.91 ~ 851.31 ng·g^-1，平均浓度为188.79 ± 230.35 ng·g^-1，内湖PAHs浓度范围为30.26 ~ 672.74 ng·g^-1，平均浓度为216.38 ± 192.36 ng·g^-1，表明内湖历史沉积PAHs污染比外湖更为严重。从环数占比可以看出，外湖以MMW-PAHs和LMW-PAHs为主，而内湖则以MMW-PAHs和HMW-PAHs为主，表明在历史沉积中内湖和外湖的PAHs可能来自不同来源，外湖可能主要受到生物质和煤炭燃烧以及石油源影响，而内湖则主要受到生物质和煤炭燃烧以及燃烧源影响。
       3.武汉市近百年来气温变化具有明显的阶段性，两个偏冷时段出现在20年代以前和50年代初至80年代中期，20～40年代末期以及80年代中期以来相对偏暖（郑祚芳等，2002）。自1951年以来，平均气温呈小幅波浪上升变化，总体呈现增温趋势，50-80年代中期增温变化幅度不大，80年代中期后平均温开始上升，90年来以来增温较明显（覃从军，2009）。结合湖泊沉积柱孢粉记录反映的气候变化，大致与国家气象中心记录的气温变化较一致。暖事件年代时PAHs的含量明显降低，冷事件年代PAHs含量会相对有所增加，降水量较少的干旱年代PAHs有降低的趋势（胡天鹏，2018）。汤逊湖外湖28cm以下、内湖40cm以下PAHs波动可能主要受自然条件影响，在46-48cm和55-59cm，内外湖PAHs含量均有明显增加趋势，与孢粉组合指示的转干的气候变化表现出一致性；外湖28-14cm间PAHs总浓度显著升高，可能与汤逊湖周边迅速发展的城市化进程有关；外湖14cm以上和内湖40cm以上PAHs的波动增加反映了城市化进程中湖泊周围人居环境的演变，与人口总数、GDP及机动车拥有量之间呈显著正相关。

汤逊湖、孢粉组合，多环芳烃，环境演变