淮河江苏段沉积物重金属的分布特征、来源解析及其生态风险

为了解淮河江苏段沉积物重金属的污染特征、空间分布及其生态风险,对其表层沉积物中重金属（Cd、Mn、Cu、Zn、As、Ni、Pb和Cr）的含量进行检测,利用相关性和主成分进行重金属来源分析,并采用富集系数与生物毒性不利影响对表层沉积物重金属进行污染评价.结果表明,除Cd与Cr外,Zn、Mn、As、Ni、Cu等重金属的含量均高于江苏土壤背景值.重金属含量空间分布差异明显,其中洪泽湖北部及围湖地区等地重金属污染状况最严重,来源可能来自城镇污水、工业废水等复合污染.富集水平排序为Zn>Mn>As>Ni>Cu>Pb>Cr>Cd,其中Mn、Zn富集程度最为明显.生物毒性不利影响评价总体处于中风险状态,主要贡献来源于Ni、Zn.除了Cu、Cd、Pb外,Ni、Zn、Cr、As重金属可能会对底栖动物产生危害作用.因此,淮河江苏段沉积物重金属整体表现为较重生态风险水平.     

镇江市古运河河岸沉积物重金属分布特征及潜在生态风险评价

对镇江市古运河河岸7个表层沉积物中重金属As、Cu、Pb、Cd、Zn、Cr含量进行测定,并通过富集系数、地累积指数法、潜在生态风险评价以及主成分分析等对沉积物重金属的分布特征进行综合分析与评价.结果表明:(1)古运河河岸带沉积物Cr、Cu、Zn、As、Pb和Cd元素的含量平均值分别为45.07、41.70、254.06、19.67、45.88、0.75 mg·kg-1,p H平均值为7.98.对比《国家土壤环境质量标准》可知,沉积物中Cu、Zn、Pb、As属于超一级标准,而Cd属于超二级标准.(2)6种重金属的富集系数表现为:AsCdPbZnCuCr,且综合富集系数在空间上表现为:G2G5G1G4G3G7G6;(3)古运河河岸表层沉积物地累积指数表现为AsCdPbCuZnCr,6种重金属中As富集量最大,Cr的富集量最小.(4)单项潜在生态危害系数结果表明,Cr、Cu、Zn、Pb均为轻微生态危害程度,As和Cd处于中等生态危害程度.从RI值判断,古运河河岸沉积物总体处于轻微生态危害.(5)相关性和主成分分析结果表明,Pb、Cu、Cr、Cd是决定第一主成分的4个主要因子,且Cu与Pb、Cd以及Pb与Cd元素具有相同的污染源.As、Zn在第二主成分中具有较高的载荷值,且As与Zn之间的相关性较弱,表明这两种重金属并非来自同一污染源.     

黄河中下游干流沉积物中重金属的赋存形态及其生态风险

在黄河中下游干流采集6个表层沉积物样品,采用Han和Banin连续提取法提取并采用ICP-MS和ICP-OES测定不同化学形态的Pb、Cu、Cd、Cr、Ni、Zn、Mn含量,在计算重金属富集因子、迁移系数、次生相和原生相分布比值的基础上,对重金属赋存形态、迁移能力、生物活性、污染状况和潜在生态风险进行了研究.结果表明,黄河中下游干流表层沉积物中重金属元素含量沿河流向先增加后降低,高含量点位出现在汜水汇入黄河后,支流的输入对黄河重金属含量具有较为明显的贡献.形态分析研究表明,Pb、Cu、Cr、Zn、Ni等5种重金属残渣态在其不同形态中有绝对优势,Cd可浸取态占明显优势,Mn的残渣态与可浸取态所占比例相当.富集因子分析表明,黄河中下游表层沉积物中重金属可分为3类:Cu、Cr、Mn基本无富集,Pb、Ni、Zn轻度富集,Cd中度到极高度富集;迁移系数研究表明黄河中下游表层沉积物重金属迁移系数和生物活性顺序为MnCdZnNiPbCuCr.次生相原生相比值法表明Cu、Cr、Ni、Zn无污染,Pb在3点位轻度污染,其它点位无污染,Mn在1、3、6点位轻度污染,其它点位无污染.综合各种评价方法,Cd是黄河中下游沉积物中污染程度最高的重金属,具有潜在生态风险,应引起重视.     

广东红海湾表层沉积物重金属含量的空间分布特征与污染状况评价

对红海湾近岸海域20个采样站沉积物样品中的7种重金属含量分布进行了研究,结果表明:该海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As质量分数范围分别为2.60~13.30、16.70~38.00、45.20~81.10、0.00~0.11、10.40~23.10、0.03~0.50、6.42~10.20 mg·kg~(-1),平均值分别为6.29、25.44、57.87、0.03、15.32、0.07、7.97 mg·kg~(-1),其中,Cu、Zn、Cd、Cr和Hg平均值低于全国海岸带重金属的背景值。海洋沉积物质量单因子污染指数法评价结果显示,Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As的平均含量均符合海洋沉积物质量Ⅰ类标准,7种重金属平均含量的污染程度为PbAsZnHgCrCuCd。潜在生态危害指数法评价结果显示,红海湾近岸海域潜在生态风险指数等级"较低",海洋生态环境状况较好;结合重金属富集程度分析,该海域Pb的富集程度较高且集中于近岸海域。表层沉积物中重金属和TOC相关性分析表明:该海域表层沉积物TOC含量与重金属Cu、Pb、Zn、Cr和As含量具有一定的正相关性。进一步通过主成分分析研究沉积物中重金属污染来源,发现前2个主成分的贡献率分别为60.41%和16.48%;结合相关性分析,认为该海域沉积物重金属Cu、Pb、Zn、Cr和As的主要来源为工业废水与城市污水。文章揭示了红海湾近岸海域沉积物中重金属的分布特征,可为海洋生态环境建设提供依据。     

电子废物不当处置的重金属污染及其环境风险评价 Ⅳ. 电子废物不当回收地区流域水体沉积物的重金属污染

为了解电子废物不当处置活动对小流域内水体沉积物金属污染的影响,采集了位于广东省清远市龙塘镇和石角镇的电子废物焚烧和酸解活动核心区内水塘和水库的0～40cm沉积物以及附近河流大燕河表层(0～5cm)沉积物样本,分析了样本中的金属(水塘、水库:Zn、Cu、Pb、Cd、Cr;大燕河:Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Ni、Mg、Mn)含量.作为对照,对珠江口伶仃洋沉积物中的5种重金属(Zn、Cu、Pb、Cd、Cr)含量也进行了分析.结果表明,1)在核心区内,5种重金属的平均含量在接近酸解作坊的水塘沉积物中呈Cu(766.16mg·kg-1)>Zn(181.12mg·kg-1)>Pb(129.56mg·kg-1)>Cr(1.89mg·kg-1)≈Cd(1.12mg·kg-1),在其下游的水库沉积物中呈现相同的规律,但水塘沉积物的Cu、Zn、Pb含量均高于水库.水塘、水库沉积物重金属含量分布规律明显不同于伶仃洋沉积物,与伶仃洋沉积物相比,核心区水体沉积物Cu含量特别高,是伶仃洋沉积物的7～17倍,Pb和Cd则分别是伶仃洋的2.3～3.0倍和1.9～2.4倍,Zn、Cr含量与伶仃洋沉积物相近.2)Zn含量在核心区水体沉积物中均呈现出在20.0～30.0cm深度最高的趋势,Cu、Pb含量在水库沉积物中也有类似的表现,说明该深度的沉积物可能是电子废物回收处置活动最频繁的时期形成的,近年来随着政府取缔工作的加强,电子废物非法处置活动的减少,Zn、Cu、Pb含量有明显的下降.3)大燕河沉积物中6种重金属(Zn、Cu、Pb、Cr、Cd、Ni)的总含量表现为中游下段(1261.3mg·kg-1)>中游中段(1049.2mg·kg-1)>中游上段(401.8mg·kg-1)>上游(364.6mg·kg-1)>下游(215.4mg·kg-1).Cu、Zn、Pb和Cr含量均在中游下段的沉积物中出现最大值,次大值出现在中游中段,Ni、Cd在中游中段出现最大值,次大值出现在中游下段.中游中、下段沉积物中金属含量最大值和其上游(或中游上段)河段含量最低值的比值呈现Cu(10.1)>Cr(7.8)>Zn(3.8)>Cd(2.0)>Pb(1.9)>Ni(1.8),显示这些重金属主要从中游中、下段进入大燕河沉积物,其中Cu污染最为严重,而Cr污染可能与水土流失或当地其他活动释放的Cr有关.4)比较流域内土壤和各种沉积物以及伶仃洋沉积物中重金属的构成比例发现,核心区土壤和沉积物以及大燕河沉积物中的重金属具有明显的同源性.随着离源区距离的增加,重金属的构成比例中最明显的变化是Cu的比例下降以及Zn的比例上升。     

厦门市水体表层沉积物重金属污染生态风险分析

沉积物是水环境的基本组成部分,其重金属含量常被作为水环境质量的重要指标之一。以厦门市为例探讨了不同城市化区域水体表层沉积物中重金属的分布特征,并采用沉积物地累积指数、Hakanson潜在生态风险指数等方法对重金属Zn、Pb、Cu、Cd、Cr、As、Hg进行环境风险评估。研究结果表明,厦门水体表层沉积物中Zn、Pb、Cu、Cd、Cr、As、Hg的含量分别为182.2、63.7、31.3、0.19、67.9、10.4、0.11 mg/kg,空间分布呈现出从城市远郊区到中心城区显著增加的趋势;依照地累积指数评价结果显示：7种重金属的污染程度顺序依次为：Hg（Pb（Zn（Cu（Cd（As（Cr;采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法,获得厦门市主要水库重金属生态风险构成危害的顺序：Hg（Cd（Pb（As（Cu（Zn（Cr;水体表层沉积物中重金属污染水平与区域城市化水平在一定时期内呈正相关关系,这为我国快速城市化发展过程中水环境恶化问题的改善提出了警示。     

长湖水库沉积物重金属污染特征及释放机制

为研究长湖水库沉积物重金属污染状况及其对水体环境和生物的潜在影响,2015年6月采集了水库表层(0~10 cm)沉积物,分析了沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和Ni重金属的含量及赋存形态,结合潜在生态风险指数、地积累指数评价结果和重金属化学形态特征,选取Cu、Zn、Cd进行了温度、盐度和p H三因子控制下的单因素和正交释放试验。结果表明,水库表层沉积物样品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和Ni重金属的平均含量分别为312.99、520.33、204.74、3.17、57.35和27.06mg?kg~(-1),其中,Cd、Cu、Zn和Pb含量显著超过广东省土壤元素背景值,分别是背景值的56.60、18.41、11.00和5.69倍,Cd的富集效应最明显。Cr和Ni为低污染水平,Zn、Pb和Cu为中-重度污染水平,Cd达到极严重污染水平;Cd的污染贡献率极高,沉积物重金属的潜在生态风险达到了极高水平。Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和Ni的弱酸溶解态所占比例均低于0.10%,但生物有效态含量分别占总量的68.06%、54.61%、45.51%、18.55%、30.05%和29.13%;Zn和Cu的含量达到了中-重度污染水平,较高的生物有效态含量可能对生物产生较大潜在危害。沉积物样品中Cu、Zn、Cd的释放量随着上覆水温度、盐度的升高及p H的降低而增大,Cd的释放受温度和p H的影响较低;3种因子对Cu和Cd释放量的影响显著性表现为盐度温度p H,对Zn释放量的影响显著性表现为盐度pH温度。本研究结果可为长湖水库重金属污染防治提供科学依据。     

珠江磨刀门河口表层沉积物中重金属含量及其分布特征

分析了在珠江磨刀门河口采集的37个表层沉积物样品重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Hg、As、Ni)的含量及分布特征。采用原子吸收法分析了Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni的含量,采用冷原子吸收法分析了Hg、As含量。结果表明,口门处及其两侧和拦门沙内坡重金属的含量最高;外海区域重金属含量普遍较低;由口内河床至口门处,Cu、Cr、Hg、As的含量减小,Pb、Cd、Zn、Ni的含量逐渐增大;大部分重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、As、Ni)的含量由口门处至拦门沙地区是先减小再增大的;由拦门沙至外海,Cu、Pb、Cd、As的含量减小,Zn和Ni的含量先减小后增大;由口门处至外海,Cr和Hg含量的总体趋势是增大的。磨刀门河口表层沉积物中重金属元素含量与CEC、小于0.001mm粘粒以及沉积物有机质含量的相关性均达到显著或极显著水平;重金属含量与沉积物pH值的相关性不显著;重金属元素的含量变化和分布规律还表明磨刀门表层沉积物的重金属主要受陆源污染物的影响。     

基于PMF模型的胶州湾地区主要河流表层沉积物中重金属污染特征及来源解析

为研究胶州湾地区主要河流表层沉积物重金属污染特征、污染来源及生态风险,2021年6月采集了青岛市4条主要河流中的51个表层沉积物样品,利用地累积指数、污染负荷指数和潜在生态风险指数法评估了重金属污染水平及其生态风险,并采用正定矩阵因子分析模型(PMF)解析了重金属污染来源及其贡献率.结果表明,胶州湾区主要河流表层沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Hg和Zn中值浓度分别为：5.71、0.27、124.27、26.61、24.45、12.27、0.039、91.80 mg·kg^-1.其中Cd、Cr、Cu、Hg和Zn的中值浓度均高于背景值,有一定的富集;地累积指数(I_geo)法评价结果表明,8种金属的I_geo依次为Cd(1.21)>Hg(0.79)>Cr(0.31)>Zn(0.18)>Cu(-0.21)>Ni(-0.65)>Pb(-1.00)>As(-1.34);其中Cd的污染程度最高,Hg、Cr、Zn为轻度污染,沉积物中Cu、Ni、Pb、As的I_geo...     

海南岛西部农用地表层土壤重金属富集研究

对海南岛西部农业用地表层土壤进行了7种重金属元素含量测定,重金属元素的富集指数计算和相关性分析。结果表明：海南岛西部农业用地表层土壤中重金属元素富集程度大小依次为As〉Pb〉Zn〉Cu〉Ni〉Cd〉Cr。各采样点Cr、Cd和Cu元素处于贫乏状态,As和Pb元素达到严重富集,可能与当地农业活动密切相关。相关性分析表明,研究区土壤表层中重金属As与Pb元素可能存在复合富集与复合污染,应引起高度重视。     

有机废水厌氧酸化和聚羟基烷酸生产组合系统的研究

以３０ｇ／Ｌ葡萄糖合成废水为原料,研究了厌氧酸化的操作温度（θ）对酸化率的影响,确定了达到最佳酸化产物分布时的ｐＨ值,并以酸化反应器的出水为碳源,在５Ｌ发酵罐上进行了分批和流加发酵实验．结果表明,θ＝４０℃时,废水的酸化率接近１００％;控制ｐＨ５．７,停留时间１０ｈ可使丁酸占ＵＡＳＢ反应器出水中总酸质量的６８％;与分批发酵相比,流加发酵法可大幅度地提高ＰＨＡ的产量,发酵５４ｈ后,ＤＣＷ和ＰＨＡ的质量浓度可分别达到１５．８ｇ／Ｌ和１０ｇ／Ｌ．     

湖泊水环境保护功能区划分

在浓度场基础上，利用总磷、总氮和ＣＯＤ三项指标的综合指数法，结合管理部门提供的资料，划分了滇不不环境保护功能区，给出了划分指标值及功能区划分图。     

北京市西北郊大气气溶胶中多环芳烃的源解析

用气相色谱-质谱技术对北京市西北郊2005-2006年大气气溶胶样品中的多环芳烃进行分析检测,并运用比值法、主成分分析/多元线性回归和正矩阵因子分解对多环芳烃的来源进行解析主成分分析/多元线性回归表明,机动车尾气、燃煤和生物质燃烧的贡献率分别为70.27%,21.84%和7.89%.正矩阵因子分解表明,汽油车的贡献较大,且各个季节都占优势;冬季燃煤的贡献增加,秋季生物质燃烧的贡献增大.多环芳烃的比值表明其主要来自于本地源.     

作物产量决定因子分析

应用主成分分析,将影响水稻产量的一系列因子概括为四个主要因子:(1)土壤肥力因子,(2)栽插措施因子,(3)田间管理因子;(4)产量性状因子。将上述因子作为自变量,水稻产量作为因变量,进行逐步回归分析,得到一个产量预测模型(R=0.962)。根据各变量的回归系数大小,可以得到产量决定因子对产量影响的大小顺序为,田间管理因子>土壤肥力因子。栽插措施因子和产量性状因子对水稻产量的影响未达显著水平。 文中所述的分析方法适用于在不同的土壤条件下预测作物产量的潜在变化。     

三种不同树脂对硫辛酸吸附行为的研究

通过静态吸附实验,研究了XAD-4,NDA-100和ND-90树脂对乙醇．水溶液中硫辛酸的吸附热力学及动力学特性．结果表明：硫辛酸在XAD-4树脂上是单层吸附,符合Langmuir等温吸附方程,吸附过程符合准一级动力学吸附方程．在NDA-100和ND-90树脂上的吸附也符合Langmuir等温吸附方程,但并不只是单层吸附,同时兼有毛细管凝聚和微孔填充作用,吸附过程可分为大孔和中孔区吸附以及微孔区吸附两个阶段,两个阶段都符合准一级动力学吸附方程．     

食品废弃物厌氧酸化的条件以及聚羟基烷酸酯的生物合成

研究了利用食品废弃物进行厌氧酸化的各种条件。结果表明，当食品废弃物与水的质量比为1：3、食品废弃物厌氧酸化液pH值为6．5以及酸化温度为30℃时，对酸化后废液中各有机酸的产生有利，酸化过程中总有机酸产量最大为25～35g／L，特别当在食品废弃物厌氧酸化液中加入丁酸梭菌活菌制剂后，酸化过程发生了显著的变化。本文还研究了真氧产碱杆菌(Raltonia eutropha)利用食品废弃物厌氧酸化生成的有机酸进行聚羟基烷酸酯(polyhydroxyal-kanoates)合成的摇瓶分批发酵过程，图5参11。     

几种化感物质对杉木幼苗生长的影响

采用培养皿滤纸法 ,研究了不同浓度的肉桂酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸对杉木 (Cunninghamialanceolata)幼苗生长的影响 .结果表明肉桂酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸分别在 1× 10 -5molL-1、1× 10 -3molL-1、1× 10 -4 molL-1浓度时降低了叶绿素含量 (P =0 .0 5 ) ,而在 1× 10 -6molL-1、1× 10 -4 molL-1、1× 10 -5molL-1浓度时抑制了杉木幼苗胚根和胚芽的生长 (P =0 .0 1) .3种酚类物质对胚根生长的抑制作用明显高于对胚芽生长的抑制作用 .在 3种酚类物质中 ,肉桂酸对杉木幼苗生长的抑制作用最强 ,对羟基苯甲酸次之 ,苯甲酸最弱 .这表明酚类物质能在不同程度上抑制杉木幼苗的生长 ,降低其生产力 ,可能是连栽杉木人工林生产力降低的因素之一 .图 2表 1参 14     

铬分光光度法测定的改进

本文采用过硫酸铵氧化法代替高锰酸钾法,用于铬的二苯碳酰二肼比色分析。本法的精密度为0.83％,而高锰酸钾氧化法的精密度为5.81％;t_(0.05)时,P<0.05,另外,用灰化法对含微量铬的生物样品进行预处理,有可能使本来不含Cr(Ⅵ)的样品产生Cr(Ⅵ),而含Cr(Ⅵ)的样品测不出Cr(Ⅵ)。     

典型消油剂对溢油鉴别生物标志物指示作用的影响

在一定条件下,分别对添加消油剂的原油和重质燃料油进行了风化模拟实验,采用气相色谱质谱联用(GC-MS)对风化样品中的生物标志化合物进行了检测,通过生物标志化合物特征比值的变化趋势,对以往溢油鉴别过程中常规生物标志化合物特征比值进行筛选.结果表明,在溢油经消油剂处理后,以往经常选用的指纹信息(主峰碳数、CPI、(C21+C22)/(C28+C29)、C21前/C22后、Pr/Ph(姥鲛烷/植烷)、Pr/C17、Ph/C18)受到消油剂中相关组分的干扰,失去指示意义;消油剂加剧了某些多环芳烃及其烷基化系列生物标志化合物的风化作用,使与其相关的生物标志化合物比值(C2-D/C2-P、C3-D/C3-P、ΣP/ΣD、2-MP/1-MP、4-MD/1-MD)失去指示意义;绝大部分甾、萜烷类生物标志化合物的抗风化能力较强,相关比值仍具有较好的指示意义.     

沙地云杉生态型同工酶研究

沙地云杉是内蒙古地区特有树种,只分布于浑善达克沙地东部边缘;由于长期适应干旱生态条件,分化出3种土壤生态型,即紫果型、红果型和绿果型沙地云杉,并在很多生态、生理特征上表现出明显的差异.本文采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,分析了3种生态型沙地云杉的过氧化物同工酶和酯酶同工酶的酶谱特征.结果表明:不管是过氧化物同工酶还是酯酶同工酶,紫果型沙地云杉的酶带条数最多,红果型其次,绿果型酶带条数最少.在酶带强度方面也有类似的结果,紫果型沙地云杉具有较多的强、次强、中带,红果型其次,绿果型最少.这在一定程度上表明,在干旱条件下产生的3种不同生态型沙地云杉,以紫果型对干旱抗性最强,绿果型最弱,红果型居于二者之间,这一结论将为沙地云杉的经营管理及品种选择提供科学依据. 图2参21