水体腐殖酸及其络合物 Ⅱ.蓟运河腐殖酸与汞的络合作用

蓟运河及其入渤海口处水及底泥中的腐殖酸已经提取并且进行了物化表征。本文用凝胶过滤技术研究了它们与汞的络合作用,测定它们对汞的络合容量为0.85—2.10m molHg/gHA(FA)(171.2—420.3mgHg/gHA);计算了腐殖酸汞络合物的表观稳定常数并比较了用各种浓度表示方法所计算的表现稳定常数。另外,合成了蓟运河腐殖酸汞络合物并粗测了其溶解度。根据蓟运河水体中腐殖酸的含量,可以认为,腐殖酸汞是该河中汞的主要存在形态,并且大部分以可溶态存在于表层水及间隙水。     

污染水体重金属形态分布的化学平衡模式

研究了湘江霞湾江段重金属污染区内镉、铅和铜的形态分布化学平衡模式,该模式体系包括12种金属和12种配体,涉及134个络合反应、42个沉淀反应和2个混合固体沉淀、5个氧化-还原反应、3种金属在颗粒物上的吸附反应。模拟研究了重金属沉淀的边界和区域,实验测定了该江段河水与重金属的络合容量和络合物的条件稳定常数作为有机配体的计算参数,考察了该江段悬浮沉积物对重金属吸附的表面络合常数作为吸附反应的输入参数。计算得到了该江段不同站位镉、铅和铜的形态分布,其结果与形态分析实测和水质分析结果基本一致。     

蓟运河汞污染化学地理特征

通过对蓟运河汞污染化学地理研究,查清了河水沉积物中汞和甲基汞的含量范围,水平和垂直变化,以及空间分布;研究了汞存在的形态;揭示了汞在河流中的富集区;作出了河流汞污染状况的分区,初步提出了治理河道汞污染的途径。     

胡敏酸对铜的鱼鳃生物有效性影响的计算机模拟

以彩虹方头鱼为模拟对象,用鱼鳃微环境测定装置和化学平衡计算方法(MINTEQA2),计算了含和不含胡敏酸的人工河水及暴露于其中的鱼鳃微环境中,不同pH条件下,铜的形态分布.研究了胡敏酸对鱼鳃内外的铜的形态分布及其生物有效性的影响,并讨论了pH对此的影响.计算结果表明,当胡敏酸存在时,胡敏酸络合态铜成为鱼鳃内外铜形态分布体系中的优势态,并引起铜生物有效性的降低.鱼鳃粘液和胡敏酸的共同作用使鱼鳃微环境中的生物有效铜含量低于外部水相.pH对铜形态分布及生物有效性的影响主要发生在碱性环境下.     

氯碱厂(汞极法)中甲基汞来源的模拟实验研究

1981年在协助锦州师院调查五里河水体甲基汞污染时,在水中和沉积物中检出了较高含量的甲基汞,在蓟运河水体中也含有较高含量的甲基汞(据1977年的调查)。为了查清甲基汞的来源,我们不仅进行了汞的生物甲基化过程的模拟实验,而且于1982年对两个具有汞极法生产工艺的氯碱     

夜郎湖水库水体甲基汞的分布模式初步研究

本文通过对贵州夜郞湖水库水体的2006年7月、2007年1月及3月三次采样,研究了甲基汞的时空分布模式,并探讨影响其分布的不同控制因素。比较发现,夏季水体所有形态甲基汞(总甲基汞、溶解态甲基汞、颗粒态甲基汞)均显著高于其他两季(p<0.001),而冬春两季甲基汞浓度没有明显差异。空间分布表明,夏季总甲基汞平均浓度从水库上游至下游大坝处呈现稳步上升的分布趋势,大坝处总甲基汞是上游库体的1.72倍,是同期监测入库河流的2.58倍,这说明河流经水库蓄水后,甲基汞浓度在夜郞湖水库库体内升高和蓄集,并且下游水体具有更强的甲基汞蓄集能力。研究进一步发现,水质参数悬浮颗粒物(SPM)、水温(T)和硝酸盐(NO3-)与各形态甲基汞之间存在显著的正相关关系,表明这些参数对于各形态甲基汞的季节分布起着重要作用。在夏季丰水期,河流由于雨水带进大量的农田和土壤颗粒,而成为夜郞湖水体甲基汞的一个重要输入源,同时夏季相对活跃的农业耕作活动带来表层土壤的扰动增加,这可能是引起夜郞湖水体甲基汞水平升高的一个重要原因。     

贵阳市水库中硫酸盐还原菌及铁还原菌对甲基汞分布的影响

微生物在汞的甲基化过程中起着关键作用,但关于野外微生物活动对甲基汞分布的影响研究较为缺乏.通过对贵阳市不同污染类型水库中硫酸盐还原菌(SRB)、铁还原菌(DIRB)、甲基汞(MeHg)及相应水质参数分布规律研究,探讨了水库中SRB和DIRB活动在汞甲基化及其分布中所起的作用.在水库上覆水体中,SRB与甲基汞呈显著正相关关系(r=0.398,p0.015,n=37),表明在上覆水体中,SRB为主要的汞甲基化细菌.在污染严重且差异明显的沉积物中,两种微生物对甲基汞分布的影响各不相同.在受矿山酸性废水污染的阿哈水库,由于其过高的SRB含量及其硫酸盐还原活动,导致夏季沉积物表层硫离子大量积累,严重抑制了汞的甲基化过程,使得沉积物孔隙水表层甲基汞明显低于其它两个水库,也低于阿哈水库上覆水体甲基汞含量.在红枫水库,沉积物表层适宜的SRB活动促进了汞的甲基化,硫酸盐还原物硫离子和孔隙水甲基汞存在显著相关性(r=0.674,p0.001,n=31);在百花水库,由于沉积物曾受到严重汞污染,甲基汞峰值主要受到沉积物总汞的影响,和两种微生物活动及其产物均未表现出显著相关性.     

三峡水库消落带土壤与优势植物淹水后对土-水系统汞形态的影响

三峡库区消落带落干期植被生长茂盛,蓄水后消落带被淹没,土壤-植物系统在长时间淹水情况下,随着体系内物理化学性质的改变,汞形态也会发生变化,从而对库区水生生态系统中汞含量以及形态带来一定的影响.为此,本研究选取三峡库区4种优势植物室内栽培,再进行室内模拟淹水试验,研究淹水后土壤、水体中甲基汞(Me Hg)以及其他形态汞的变化.结果表明,淹水过程中植物的存在有利于土壤Me Hg的生成,同时对上覆水不同形态汞浓度影响显著.狗牙根作为消落带优势种,由于其体内总汞及甲基汞含量较高,淹水后对土壤以及上覆水系统中甲基汞以及其他汞形态的影响最为明显.淹水第90 d,狗牙根+土+江水(B1)处理土壤Me Hg的含量最高,为(1 135.86±113.84)ng·kg~(-1),是不加植物的对照处理土+江水(CK2)中土壤Me Hg含量的2倍左右;上覆水总甲基汞(TMe Hg)、溶解态甲基汞(DMe Hg)、总汞(THg)、溶解态汞(DHg)和活性汞(RHg)均呈峰值偏左的抛物线状变化,在第30 d时达到峰值,其中B1处理上覆水TMe Hg、THg和DHg最高,分别为(2.88±0.06)、(40.29±2.42)和(35.51±3.77)ng·L~(-1),三者中溶解态汞是其主要存在形式.因此可以推测三峡库区消落带植物淹水后将增加水库汞污染负荷.     

甲基汞的大气-水-土壤界面交换通量

通过模拟实验和野外实测,对甲基汞在大气－水和大气－土壤的界面交换进行了初步研究．结果表明,甲基汞释放通量与水中的甲基汞浓度有关,水－气体系中甲基汞释放通量大于水－土－气体系中甲基汞释放通量;甲基汞在大气－土壤界面的释放通量为０．２１～３．０９ｎｇ·ｍ^-2·ｈ^-1;在大气－水界面的释放通量为０．１４～０．７９ｎｇ·ｍ^-2·ｈ^-1．     

环境化学

X13 9502639水解聚合铝溶液中形态分布的定量模拟研究/栗兆坤…(中科院生态环境研究中心)//环境科学学报/中科院环委会一1995,一s(一),一39~47 环信X一9 通过Al一Ferron逐时络合比色法和2了AI核磁共振(NMR)法,并应用“MINEQL”化学平衡模式计算法,对采用不同反应途径制得的聚合铝(PAC)溶液中的化学形态分布规律进行了定量模拟研究和对比。模式计算结果与两种实验定量分析结果都较为吻合。结果表明,在水解聚合铝溶液中较稳定的化学形态主要有五种:一种单体形态〔Ala〕,即A13+,Al(OH)2+;AI(OH对;3种聚合形态〔AI‘〕,即Al:(OH砖+…     

三峡库区消落带甲基汞变化特征的模拟

为探寻三峡水库消落带在干湿交替条件下甲基汞的变化规律,以库区典型消落带土壤为研究对象,采用模拟试验,研究了干湿交替条件下消落带土壤和水体甲基汞含量和动态变化趋势及其影响因素.结果表明:淹水过程会促进土壤无机汞向有机汞转化,土壤甲基汞含量在淹水和落干过程均呈现先增加后减少的趋势;随着干湿交替周期的增加,土壤甲基汞含量增加,第二次淹水后土壤甲基汞平均含量比第一次淹水增加了22.13%,第二次落干后土壤甲基汞平均含量比第一次落干增加了58.17%.第二次淹水过程土壤甲基汞占总汞的比例明显高于第一次淹水,土壤中汞的甲基化主要与干湿交替循环有关.土壤淹水后会迅速向水体释放甲基汞,水体中甲基汞含量明显增加,两次淹水过程增幅分别为119.42%和334.72%,水体甲基汞和土壤甲基汞之间无显著相关.干湿交替环境土壤甲基汞含量主要受pH值、有机质含量、Eh和土壤含水量等因素的影响;水体中甲基汞含量的影响因素则主要有水体pH值、DO、DOM、水温等.     

Trophic transfer of mercury and methylmercury in an aquatic ecosystem impacted by municipal sewage effluents in Beijing,China

Gaobeidian Lake, located in Beijing, China, serves as a recipient lake for efluents from a large municipal sewage treatment plant (MSTP). In order to evaluate the effects of discharging MSTP efluent on the mercury contamination of the local aquatic ecosystem, sediment cores, water, plankton, fish, and turtle samples were collected from Gaobeidian Lake for mercury speciation analysis. High concentrations of total mercury (T-Hg) were detected in sediment cores (5.24–17.0 μg/g dry weight (dw), average: 10.1 μg/g). The ratio of methylmercury (MeHg) to T-Hg was less than 0.3% in sediments and ranged from 35% to 76% in biota samples. The highest level of T-Hg and MeHg were found in aquatic bryophyte and crucian carp (3673 and 437 ng/g dw, respectively). The relative contents of MeHg were significantly correlated with trophic levels (R2 = 0.5506, p 0.001), which confirmed that MeHg can be bio-transferred and biomagnified via food chain in this aquatic ecosystem.     

Trophic transfer of mercury and methylmercury in an aquatic ecosystem impacted by municipal sewage e uents in Beijing, China

Gaobeidian Lake, located in Beijing, China, serves as a recipient lake for e uents from a large municipal sewage treatment plant (MSTP). In order to evaluate the e ects of discharging MSTP e uent on the mercury contamination of the local aquatic ecosystem, sediment cores, water, plankton, fish, and turtle samples were collected from Gaobeidian Lake for mercury speciation analysis. High concentrations of total mercury (T-Hg) were detected in sediment cores (5.24–17.0 g/g dry weight (dw), average: 10.1 g/g). The ratio of methylmercury (MeHg) to T-Hg was less than 0.3% in sediments and ranged from 35% to 76% in biota samples. The highest level of T-Hg and MeHg were found in aquatic bryophyte and crucian carp (3673 and 437 ng/g dw, respectively). The relative contents of MeHg were significantly correlated with trophic levels (R2 = 0.5506, p < 0.001), which confirmed that MeHg can be bio-transferred and biomagnified via food chain in this aquatic ecosystem.     

纳米TiO2对底泥中汞释放及活化的影响

为了研究纳米TiO2对底泥汞的释放及活化的影响,采用模拟淹水实验,分析纳米TiO2对底泥和上覆水中总汞和甲基汞浓度的影响,并结合底泥中各形态汞的变化情况探讨纳米TiO2对汞的迁移转化的影响.结果表明,纳米TiO2可促进底泥中汞的释放,导致更多的汞释放到水中,与对照相比,4g·kg-1纳米TiO2导致上覆水中总汞浓度最高时上升91.32%,最终土壤汞的释放量增加约10%,主要原因是纳米TiO2可促进氧化态汞的溶解,这可能会提高水体汞污染的风险.此外,在本实验条件下,短期内纳米TiO2可能降低了底泥甲基汞的形成和释放,但长期淹水后没有明显的影响.总体来看,纳米TiO2对底泥汞释放和转化的影响随浓度升高而增大.因此,随着底泥或土壤中纳米TiO2含量的升高,其对汞的地球化学循环过程的影响可能加剧.     

松花江流域渔业生态环境汞污染现状评价

2007～2009年对松花江干流、嫩江下游江段、第二松花江干流水质、底质和鱼类汞含量状况进行了调查研究,并参照渔业水质标准、无公害水产品产地环境要求、无公害水产品安全要求和松花江流域汞的背景值对流域生态环境汞污染进行评价.结果表明:江水中总汞含量0.000010～0.000172 mg/L,符合渔业水质标准要求;第二松...     

三峡库区消落带沉积物-水界面汞的扩散特征

通过模拟实验研究了三峡库区消落带沉积物-水界面汞及甲基汞的扩散。结果表明,三峡库区消落带浅水沉积物中的甲基汞占总汞的比例为0.41%±0.29%,深水沉积物中的甲基汞占总汞的比例为0.74%±0.52%。深水沉积物比浅水沉积物具有更高的甲基汞产率。随着淹水时间的延长,沉积物中甲基汞的含量呈指数增长。沉积物中的甲基汞生成动力学方程符合零级反应方程。沉积物中无机汞的扩散以Freundlich修正式拟合效果最好,相对好氧的环境更有利于沉积物中无机汞的释放。相应地,甲基汞的扩散以抛物线扩散方程拟合效果最好,黑暗厌氧的环境更有利于沉积物中甲基汞的释放。三峡库区消落带沉积物-水界面无机汞的扩散通量为154.65±47.12~160.23±56.19 ng/(m~2·d),甲基汞扩散通量为7.61±3.39~7.79±4.56 ng/(m~2·d)。随着淹水时间的增加,孔隙水无机汞及甲基汞向上覆水体的释放通量均表现为先增加后减小的趋势。沉积物中的甲基汞对上覆水体甲基汞含量的贡献率为1.5%~14.3%,释放量为0.28~0.85 kg/a。而沉积物中的汞对上覆水体汞含量的贡献率为0.20%~1.70%,释放量为5.64~17.55 kg/a。     

三峡库区消落带3种植物淹水后汞的动态变化及其对水体的影响

被淹没的植物是水库甲基汞异常升高的来源之一.为探寻淹水条件下三峡水库消落带植物中汞的动态变化特征及其对水体的影响,通过室内模拟试验,研究淹水条件下稗草、狗牙根、玉米秸秆中汞含量变化及其向水体释汞情况.结果表明,3种植物总汞含量范围为9.21~12.07 ng·g-1,甲基汞占总汞的质量分数约为1%~2%.淹水后,植物总汞含量逐渐降低,其降幅为35.81%~55.96%;而上覆水溶解态汞(DHg)浓度迅速上升,增幅为103.23%~232.15%,说明植物腐烂分解会向水体释放汞.淹水环境为植物体组织内甲基化提供了充裕条件,导致植物残体甲基汞含量升高,为初始含量的3.04~6.63倍,而上覆水溶解态甲基汞(DMe Hg)浓度也显著升高,为初始浓度的14.84~16.05倍.淹水期间,上覆水中DMe Hg与溶解氧(DO)浓度表现为极显著负相关,与可溶性有机碳(DOC)浓度存在显著正相关.而在整个淹水过程中,上覆水DHg浓度变化量为植物总汞释放量的41.74%~47.01%,且各植物残体总汞含量与上覆水DHg浓度存在极显著负相关.     

贵阳酸雨中溶解态重金属质量浓度及形态分析

为了解酸雨地区雨水重金属的污染现状,季节性变化和形态分布特征,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析测试贵阳雨水中溶解态重金属的质量浓度,并在此基础上通过PHREEQC模型模拟雨水中重金属的形态分布特征.结果表明,贵阳雨水中溶解态重金属Co、Ni、Cu、Zn、Cd质量浓度较低未出现超标现象,秋季和冬季雨水中Pd质量浓度较高超过国家标准.雨水中Co和Ni主要来源于地壳,几乎没有受到人为影响;Cu、Zn、Cd和Pb受到了不同程度的人为污染,且秋和冬季的污染比春季和夏季更为严重.贵阳雨水中溶解态重金属主要是以自由离子态、草酸络合物和硫酸根络合物的形式存在,它们分别占总溶解态重金属的47.27%~95.28%、0.72%~51.87%和0.50%~7.66%.溶解态重金属的形态主要受雨水酸化程度、酸化类型和阴离子配体的浓度控制.     

梯级水库修建对乌江甲基汞分布的影响

采用蒸馏-乙基化结合(GC-CVAFS)法,测定了2006年乌江流域梯级水库系统入、出库河流甲基汞的含量,探讨了其分布特征和时空变化规律以及梯级水库修建对河流甲基汞分布的影响. 结果表明:乌江流域梯级水库系统入库河流水体中ρ(总甲基汞)和ρ(溶解态甲基汞)分别为0.07～0.70和0.03～0.16 ng/L;出库河流水体中ρ(总甲基汞)和ρ(溶解态甲基汞)分别为0.10～0.34和0.04～0.26 ng/L.入库河流水体中ρ(总甲基汞)与ρ(悬浮物)有显著的正相关关系,并且丰水期高于枯水期;出库河流水体中ρ(总甲基汞)在夏秋季节显著高于冬春季节. 梯级水库的修建使乌江在多个河段的ρ(甲基汞)升高,并且随着水库生态系统的不断演化,下游河流水体中ρ(甲基汞)有升高的可能.      

三峡水库支流汝溪河河口水体汞的时空变化特征

为探究三峡水库水位调度过程中支流河口汞的变化特征,选取三峡库区腹心地带的典型支流汝溪河河口为研究区域,设置4个断面,分别于蓄水期(9～10月)、淹没期(11～12月)、退水期(2～3月)及落干期(5～6月)这4个时期分层采集水样,分析了水样中的总汞(THg)、颗粒态汞(PHg)、溶解态汞(DHg)、活性汞(RHg)、总甲基汞(TMeHg)及溶解态甲基汞(DMeHg).结果表明,汝溪河口区域THg和TMeHg的质量浓度与中国其它水库或天然水体相接近.不同深度水体中DHg和TMeHg的质量浓度存在显著性差别,其原因是水体中的DHg和TMeHg可能来源于沉积物的再悬浮.对比同时期不同断面各形态汞质量浓度的差别,发现蓄水期长江干流来水方向的不同将导致河口区域THg和PHg的质量浓度分布不均;退水期河口水体中的颗粒物会吸附并携带大量的PHg,导致水体中THg的质量浓度明显高于其它时期.水位较为稳定的淹没期和落干期TMeHg的质量浓度明显高于其它两个时期,表明稳定的水位可能更有利于水体中甲基汞的积累,而水体的剧烈扰动会明显降低水体中TMeHg的质量浓度.