乌梁素海盐度变化对沉积物重金属有效性的影响

乌梁素海内源污染源底泥释放的重金属对其水生态环境影响较大,为探索沉积物重金属在不同盐度条件下的释放规律以及沉积物中重金属总量、形态含量、迁移性大小及自身性质、沉积物理化性质对沉积物中重金属释放的影响,于2010-2016年每年8月采集18个水体样品,现场测定水体盐度,并在2016年8月采集10个表层沉积物样品测定沉积物重金属总量,采用BCR逐级提取法对沉积物中重金属Cu、Pb、Zn和Cr的4种形态进行提取,并进行静态释放试验以分析其在不同盐度浓度条件下的释放特征,监测和实验结果表明,乌梁素海水体盐度在2010-2016年8月期间逐年增大,呈现出由淡水湖向微咸水湖转变的趋势。重金属的总量、形态含量及其迁移性大小影响沉积物中重金属的释放量,沉积物中Cu、Pb、Zn和Cr的形态含量均以残渣态为主,其中Pb的残渣态含量最多,总量和释放量均最少,重金属酸可提取态含量较少,重金属迁移性的大小为ZnCuPbCr,而Zn的释放量大小与其在沉积物中的迁移活性及总量呈正相关关系。同时沉积物有机质含量、p H及含水率也均可影响沉积物重金属的释放,其中Pb的金属性最弱,溶解度相应较低,释放量最少。随着盐度的增加,沉积物中Zn、Cu和Pb释放量增加,Cr的释放量则先增大后减小,虽然4种重金属释放量虽然均较小,但其释放量增幅变化很大,存在较大的湖泊水生态环境风险。     

南四湖沉积物营养盐释放特性

通过营养盐静态释放模拟试验,研究了南四湖沉积物NH4＋-N、TP和有机质（OM）的释放能力;针对微山湖区（WS）沉积物氮含量较高、释放较强的特点,为明晰WS湖区的氮释放潜力,考察了该湖区16个点位沉积物对NH4＋-N的等温吸附特性.静态释放试验表明,沉积物TP和OM释放能力较弱,对南四湖上覆水水质影响不明显;而WS湖区的NH4＋-N释放能力较强.WS湖区沉积物的NH4＋-N等温吸附试验表明,湖心区沉积物NH4＋-N释放能力最强,吸附/解吸平衡浓度（CEAC）高于1 mg.L-1的区域面积约占微山湖的1/5,该区域沉积物NH4＋-N释放将会对南水北调东线调水水质产生不利影响.     

羟基磷灰石对沉积物中重金属释放特性的影响

以羟基磷灰石掺杂前后模拟重金属污染沉积物为研究对象,利用混匀释放实验及化学连续萃取法分析沉积物中重金属的释放特征及形态分布特性,考察了羟基磷灰石对重会属污染沉积物中Cu、zn、Pb、Cd稳定性的影响.结果表明不同来源模拟污染沉积物中松花江沉积物中的重金属最易重新释放,而伊通河沉积物中的重金属释放量最小;同时伊通河沉积物中残渣态重金属的比例较其它沉积物高很多,而可交换态和碳酸盐结合态的重金属比例较其它沉积物低很多,说明同时进入沉积物中的重金属,伊通河沉积物中的重金属相对稳定一些.羟基磷灰石的掺杂不同程度降低了沉积物中重金属的释放能力,促使沉积物中的重金属由较不稳定结合态向较稳定结合态转化,减小了沉积物中重金属的生物可利用性,增强了重金属的稳定性.     

湖泊沉积物对磷酸盐的负吸附研究

分别在高、低两种磷酸盐质量浓度下，研究了6个湖泊沉积物对磷酸盐的负吸附。结果表明，(1)污染严重的湖泊沉积物不仅在上覆水体水质好转时，可能向上覆水体释放磷，即使上覆水体水质没有好转，在一定条件也可能释放；而较为清洁的湖泊沉积物，在上覆水体水质下降时，可能从上覆水体中吸附磷。在水质好转情况下，也可能向上覆水体中释放磷。(2)湖泊沉积物吸附磷酸盐过程中存在负吸附，吸附研究中使用较高质量浓度磷溶液是负吸附现象被掩盖的原因；在吸附研究中不仅要重视负吸附，而且初始磷酸盐质量浓度不能太高。(3)沉积物对磷酸盐的吸附／解吸平衡质量浓度与其有机质、CEC、总氮、总磷以及各形态磷含量均有显著的正相关关系，相比而言。与总磷以及各形态磷含量的相关性最高。污染较为严重的沉积物对磷酸盐的吸附／解吸平衡质量浓度也较高。     

污染水体沉积物营养盐释放过程

通过实验室模拟试验,以富营养化湖泊-乌梁素海沉积物为试验材料,模拟了在零外源污染状态下沉积物中营养盐的释放特征,揭示了沉积物中TN、TP的释放规律和过程,量化了营养盐的释放速率.试验结果显示,在无扰动的静态水力条件下,沉积物中营养盐在向上覆水体的释放过程中,伴随着解吸-平衡的动态过程,其中TP的释放量是调控水体富营养化...     

运河(杭州段)沉积物中Cu和Zn的释放特征

采用模拟试验研究了运河（杭州段）沉积物中Cu和Zn的释放规律，以及投加石灰、曝气等地表水治理手段对其释放规律的影响，结果表明，沉积物中Cu的释放速率很快，在1-2d内沉积物-上覆水间Cu的分配即达到平衡，而Zn的释放速率较慢，在21d的模拟试验中上覆水Zn的浓度仍在增加，运河沉积物的释放尽管不会导致上覆水中Cu和Zn浓度超过地表水的二类标准，但显著超过了渔业水质标准，对运河的水生生态系统构成威胁，采用投加石灰和水体曝气可以有效降低上覆水中Cu和Zn的平衡浓度。     

沉积物再悬浮-重金属释放机制研究进展

水-沉积物界面重金属迁移和转化行为已成为水环境质量研究的热点。因自然、生物、人为活动等驱动的沉积物再悬浮使得沉积物颗粒吸附和结合的重金属可能通过吸附-解吸平衡和氧化还原反应而释放进入上覆水体。随着外在污染源输入逐步得到控制,沉积物再悬浮释放重金属将成为水体重要的内在污染源而对水环境质量和水生生物产生影响。本文综述了最近几年的相关研究文献,对沉积物再悬浮的动力来源及发生机制、再悬浮-重金属释放机制及主要影响因素进行了阐述,探讨了该领域未来可能的研究方向。相关研究发现,当干扰切应力大于沉积物的临界切应力值时,沉积物再悬浮发生,且再悬浮颗粒量随干扰切应力的增强而增大;再悬浮使还原态沉积物暴露于有氧环境,有机质和硫化物的氧化是沉积物结合态重金属释放的主要机理,而沉积物颗粒电性吸附的重金属则通过解吸进入水体;切应力大小、再悬浮水体理化性质、沉积物理化性质以及微生物活性等因素调控着沉积物吸附态或结合态重金属的释放。本文指出再悬浮沉积物释放重金属的去向（再分配机理）以及再悬浮-重金属释放的动力学过程、沉积物悬浮-重金属释放复合预测模型的建立、沉积物悬浮-释放重金属的生物可利用性及生物毒害评价将是本领域需要进一步研究的重点。     

董铺水库及入库河流表层沉积物污染状况评价

董铺水库是合肥市重要的水源地之一,其水质状况直接影响合肥市民的身体健康。了解董铺水库及入库河流营养元素和重金属等污染物含量及分布特征,对探究董铺水库污染状况及其控制与管理有重要参考意义。采集了董铺水库及入库河流25个采样点(断面)沉积物样本,测定总氮(TN)、总磷(TN)、有机质(OM)及4种重金属指标,采用氮磷综合污染指数和有机污染指数评价了库区及入库河流表层沉积物营养元素污染状况,并使用地累积指数及潜在生态风险指数评价沉积物4种重金属污染状况。结果显示:董铺水库库区及入库河流氮磷综合污染指数整体上属于清洁范围,库区少数采样点为轻度-中度污染;库区沉积物的总氮单项污染指数以及综合污染指数均高于入库河流,而总磷污染指数则表现出相反的趋势;有机污染指数整体上属于轻度水平,88.9%的河流断面沉积物属于清洁-中度污染,43.8%的库区采样点处于中度污染水平;地累积指数评价显示库区及入库河流沉积物中重金属Zn、Pb、Mn表现出轻度污染水平,Cu为清洁等级,4种重金属的平均污染程度由高到低依次是Zn、Pb、Mn、Cu,水库库区及入库河流潜在生态风险指数RI的平均值分别为12.6和11.8,均处于低风险水平,属于低生态危害程度。     

南亚热带中小型水库沉积物中磷的形态与释放特征

以珠海6座典型中小型供水水库为研究对象,通过对水库沉积物中磷形态和释放速率的测定,分析这些水库沉积物中磷形态特征和释放速率及它们与水体磷的关系,了解库容和调水对沉积物中磷形态特点和释放速率的影响.从库容来看,小型水库沉积物中TP及各形态磷含量明显高于中型水库,且小型水库以无机磷为主,中型水库以有机磷为主.小型水库表层底泥的磷释放速率明显高于中型水库.从调水方式来看,抽水水库沉积物中TP及各形态磷含量明显高于非抽水水库且自表层向下大多有递减的趋势,层间波动较大,说明调水入库河流污染日趋严重以及水库调水量增长,沉积物中磷的含量有增加趋势.6座水库沉积物中PO4-P的释放速率与上覆水体TP的增加量以及沉积物中NaOH-P OP含量呈显著的相关性(r>0.80,p<0.05),说明底泥磷释放对水体中TP有很大贡献,而释放的PO4-P主要来源于沉积物中NaOH-P和OP.     

赣南典型矿区河流上覆水与表层沉积物重金属分布特征及风险评价

为揭示赣南典型矿区河流重金属含量、赋存形态及生态风险,本文选取桃江为研究对象,采集10个监测点位的上覆水和沉积物.运用电感耦合等离子体质谱法对上覆水和沉积物重金属铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)和钨(W)的含量和形态进行分析.采用内梅罗综合污染指数法与风险评估编码法对桃江沉积物中4种重金属的污染状况进行评价.结果表明,上覆水中Cu、Zn、As和W的含量平均值分别为53.12、38.92、1.71、0.15μg·L~(-1),沉积物中Cu、Zn、As和W的含量平均值分别为43.09、135.55、16.4、17.23 mg·kg~(-1);4种重金属的各形态占比由高到低为残渣态可氧化态可还原态酸溶态;内梅罗综合污染指数法评价结果显示50%的采样点都属于中污染级别,40%的采样点处于重污染级别;风险评估编码法评价结果中只有10%采样点处于低生态风险,90%的采样点均处于中等生态风险.     

淀山湖上覆水与沉积物孔隙水中重金属的分布特征

研究了淀山湖上覆水和沉积物孔隙水中Pb ,Cd,Cr,Cu ,Fe和Mn的浓度及Eh 分布 ,分析了孔隙水中重金属的扩散通量 .结果表明 ,淀山湖中重金属的浓度由高到低依次为 :Mn >Fe >Cr,Cu ,Pb >Cd ;Fe和Mn在孔隙水中的浓度远远大于它们在上覆水中的浓度 ,表层沉积物孔隙水中Pb ,Cd ,Cr,Cu的浓度稍大于它们在上覆水中的浓度 ;沉积物中的重金属可能按照浓度梯度经孔隙水从沉积物向上覆水中扩散而最终影响上覆水的水质     

乐安江沉积物酸碱特性及其对重金属释放特性的影响

本文对乐安江沉积物样品的金属总量、酸碱特性进行了测定和不同pH条件下金属的释放实验.结果表明,乐安江沉积物中Cu,Pb,Zn,Cd和As的浓度均高于一般水体沉积物的本底值.从重金属的移动性分析,存在沉积物重金属对水体产生二次污染的可能.沉积物所含重金属随pH变化产生的金属释放顺序是Zn>Cu>Cd.Pb.     

南黄海不同粒度表层沉积物中可转化氮与环境因子的关系

南黄海不同粒度表层沉积物中可转化氮的形成与释放受环境因子的驱动作用各不相同,上覆水体的温度、盐度、pH值、DO的含量以及NH4^ 和NO3^-的含量都对其有一定的影响．其中DO是不同形态的氮形成与释放最显著的影响因素,这是因为上覆水体中DO的含量愈高,扩散进入表层沉积物中的O2就愈多,沉积物处于相对氧化的环境中,有机质的矿化作用较易进行,致使无机形态氮的含量相对较高,而有机形态氮的含量相对较低,所以其与可转化有机形态氮呈负相关,而与可转化无机形态氮呈正相关．温度与中、细粒度沉积物中的SOEF-N的含量呈显著正相关,可能是因为温度的升高加快了海洋底栖生物的生长发育,使生物排泄物和死亡残体增多,尽管温度的升高加快了沉积物中有机质的矿化分解,但由于中、细粒度沉积物堆积紧密,对温度的响应不明显,致使SOEF-N的含量随温度的升高而升高．上覆水体中的NH;和NO3^-分别与中、细粒度沉积物中的SAEF-N和SOEF-N的含量呈正相关,说明上覆水体中的NH4^ 和NO3^-主要来自于沉积物中SAEF-N和SOEF-N的形成与释放．另外,粗粒度沉积物中不同形态的氮对环境的响应较中、细粒度沉积物中的强．     

沉积物充气过程对锌的影响

在缺氧沉积物中,酸可挥发硫（ＡＶＳ）是总硫含量中的一个活性最大的部分。它控制着还原状态沉积物内孔隙水的重金属浓度又通过与重金属形成硫化物,影响着沉积物中重金属的形态。现已证明,ＡＶＳ与重金属反应是重要方面。ＡＶＳ的变化来自人类活动和自然现象。本项研究通过对香港河流和海湾沉积物３２ｄ的连续充气实验,探索硫含量变化对Ｚｎ对影响。     

深圳市内某河表层沉积物重金属含量及污染评价

2008年11月,从广东省深圳市内某河采集9个(0—5cm)表层沉积物样品,分析其Cu,Cd,Cr,Pb,Zn,Ni,As和Hg的含量和前6种元素的形态分布,并采用潜在生态风险指数法进行污染评价.结果表明,沉积物中Cu和Zn的含量普遍较高,为5.27—1865mg.kg-1和198.4—1275mg.kg-1,其次是Cr,Ni和Pb,为54.39—908.7mg.kg-1、31.3—445.5mg.kg-1和11.63—814.9mg.kg-1,As,Cd和Hg的含量较少;Cd的残余晶格态、Cr的铁/锰氧化态和残余晶格态、Cu的有机结合态和残余晶格态,以及Ni,Pb和Zn的铁/锰氧化态为各元素的主要存在形态;沉积物中Cd和Cu的潜在生态风险普遍较大,9个样品中6个达到Cd极强生态危害,4个达到Cu很强生态危害,有5个样品的重金属混合污染潜在生态风险达到极强生态危害.     

Sulfur mediated heavy metal biogeochemical cycles in coastal wetlands: From sediments,rhizosphere to vegetation

• In sediments, the transformation of sulfides may lead to the release of heavy metals. • In the rhizosphere, sulfur regulates the uptake of heavy metals by plants. • In plants, sulfur mediates a series of heavy metal tolerance mechanisms. • Explore interactions between sulfur and heavy metals on different scales is needed. The interactions and mechanisms between sulfur and heavy metals are a growing focus of biogeochemical studies in coastal wetlands. These issues underline the fate of heavy metals bound in sediments or released into the system through sediments. Despite the fact that numerous published studies have suggested sulfur has a significant impact on the bioavailability of heavy metals accumulated in coastal wetlands, to date, no review article has systematically summarized those studies, particularly from the perspective of the three major components of wetland ecosystems (sediments, rhizosphere, and vegetation). The present review summarizes the studies published in the past four decades and highlights the major achievements in this field. Research and studies available thus far indicate that under anaerobic conditions, most of the potentially bioavailable heavy metals in coastal wetland sediments are fixed as precipitates, such as metal sulfides. However, fluctuations in physicochemical conditions may affect sulfur cycling, and hence, directly or indirectly lead to the conversion and migration of heavy metals. In the rhizosphere, root activities and microbes together affect the speciation and transformation of sulfur which in turn mediate the migration of heavy metals. As for plant tissues, tolerance to heavy metals is enhanced by sulfur-containing compounds via promoting a series of chelation and detoxification processes. Finally, to further understand the interactions between sulfur and heavy metals in coastal wetlands, some major future research directions are proposed.     

沉水植物对水-沉积物界面各形态氮含量的影响

在室内模拟条件下研究沉水植物对水-沉积物界面的上覆水、不同层次的间隙水和沉积物中不同形态氮含量的影响.结果表明:总体上,上覆水和间隙水中不同形态氮含量的顺序为有机氮＞氨氮＞硝态氮;沉积物中可交换态无机氮以氨氮为主,沉水植物的存在并没有改变这一格局.不同处理不同层次的间隙水中,各形态氮含量均为下层＞中层＞上层,但沉积物中氨氮和硝态氮含量变化规律不明显.水-沉积物界面氨氮和硝态氮含量呈现明显季节性变化.总之,水-沉积物界面氨氮是沉积物向上覆水扩散的主要氮组分,沉水植物降低了氨氮和硝态氮的扩散通量.     

太湖表层沉积物中重金属的形态分析

采用BCR三步分级提取法和ICP-AES测定了太湖沉积物中8种重金属不同形态的含量，初步评估了太湖沉积物中重金属的生物有效性，探讨了沉积物总有机碳（TOC）与重金属不同形态之间的关系。     

万家寨引黄工程引水中化学毒物安全性评价

采用多介质环境目标值和中国地表水环境质量标准，就万家寨引黄工程水源地水中检出的和终端水预测的主要有机污染物及重金属对健康的潜在危害进行了定量评价。结果表明，在不考虑引水工程输水模式对水质影响的情况下，有机污染物和重金属对人体的健康影响度（TAS）均大于1，同时，有机污染物中的苯，特别是邻苯二甲酸二丁酯的浓度明显超过国家标准。在考虑输水模式对水质影响的情况下，引水中有机污染物的TAS低于1，但邻苯二甲酸二丁酯的浓度仍然超过国家标准。在考虑输水模式的情况下，引水终端水中重金属的含量可达《地表水环境质量标准》（GHZB1－1999）中Ⅲ类水标准。