湘江排污口环境中砷的污染特征及潜在生态风险

对排污口砷的形态进行分析有助于从源头上找出水环境中砷污染的原因,为评估生态系统潜在风险及实施生态管理等提供科学依据。采用连续分级提取法研究了湘江下游某排污口表层沉积物(0~10 cm)中各形态砷的分布特征并对植物、水样中的砷进行了测定,其结果表明:排污口0~1 km的范围内沉积物中总砷的平均质量分数为1 373 mg?kg~(-1),各形态砷占比顺序为残渣态(72.74%~78.76%)晶形结合态(8.59%~10.77%)≈非晶形结合态(7.56%~13.78%)强交换态(2.53%~5.49%)弱交换态砷(0.18%~0.31%),残渣态砷为主要存在形式;排污口空心莲子草Alternanthera philoxeroides中砷质量分数为854.64mg?kg~(-1),其对水环境中的砷有着较强的富集作用(富集系数≈200);水生植物的生长可对沉积物中砷的迁移转化产生显著影响,水环境中的砷易被富集从而进入食物链中造成潜在的健康风险。因此,在治理水环境砷污染时应考虑砷不同形态之间的转化,从源头上减少砷的排放,降低其对环境所产生的生态风险。     

水稻不同生育期土壤砷形态分布特征及其生物有效性研究

采用田间原位试验和Tessier连续提取方法,在水稻（Oryza sativa L.）不同生育期研究了重金属复合污染高、中、低3个水平下的土壤砷的形态分布特征及其生物有效性。结果表明：在水稻不同生育期中,土壤各种形态的砷质量分数均表现为高污染水平土壤〉中等污染水平土壤〉低污染水平土壤;土壤中砷在水稻整个生育期均以残留态为主,占90%以上,交换态砷所占比例最低,不到0.5%;不同形态砷之间大都显著正相关,但是两种有效性较高的砷形态（交换态和碳酸盐结合态）与有机态砷之间的相关性较差;土壤砷的生物有效性表现为高污染水平土壤〉中等污染水平土壤〉低污染水平土壤,且随着水稻生育期的延长,土壤砷的生物有效性逐渐升高。     

崇明东滩湿地沉积物砷的形态特征

于2008年4月在崇明东滩湿地开展野外调查,采集表层沉积物样品,参考Walter W W等提出的砷5步提取法进行总砷、砷的形态分析。结果表明:东滩湿地沉积物总砷含量5.33~19.74 mg/kg,各形态砷所占比例:弱交换态0.6%(0.5%~0.7%);强交换态5%(3%~7%);非晶形铁铝锰氧化物结合态28%(26%~29%);晶形铁铝锰氧化物结合态21%(19%~24%);残渣态46%(42%~51%)。     

微波辅助提取-氢化物发生原子荧光光谱法测定土壤中As（Ⅲ）和As（Ⅴ）

建立了微波辅助提取,采用氢化物发生原子荧光光谱法不进行价态分离,直接测定土壤中As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的方法。通过加入抗坏血酸作为抗氧化剂,以磷酸溶液、L-半胱氨酸分别为提取剂和还原剂,在不还原与还原两种情况下分别进行测量,根据荧光强度与As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的质量浓度关系方程式计算提取液中它们的质量浓度。对实验条件进行优化后,As（Ⅲ）、As（Ⅴ）的方法检出限均可达到0.05μg.g-1,实验精密度（RSD,n=11）分别为1.3%和2.1%,样品加标平均回收率分别为As（Ⅲ）为93.2%~110.0%,As（Ⅴ）为92.6%~104.0%。该方法不需要高效液相色谱等大型设备、简单可靠、易于操作、分析速度快、精密度高,具有在各分析测试实验室推广应用价值。方法已用于实际土壤样品中不同价态无机砷质量分数的测定。     

中国三个不同富营养化湖泊沉积物中Cu、Zn赋存特征及其与营养盐的相关性分析

对太湖、南四湖、白洋淀三个不同富营养化湖泊沉积物进行采样,采用Tessier连续提取法,测定了3个湖泊表层沉积物中Cu、Zn两种重金属的赋存形态,并初步探讨了重金属各形态与沉积物及上覆水中营养盐的相关关系。结果表明,沉积物中重金属总量以白洋淀最高,太湖最低,但重金属污染程度为太湖＆gt;南四湖＆gt;白洋淀,太湖Cu污染指数为1.34~1.6,白洋淀Cu污染指数仅为0.79~1.17。沉积物中重金属赋存形态Cu主要以残渣态和有机质结合态为主（二者之和占73%以上）, Zn则以残渣态和Fe-Mn氧化态占优（二者之和比例达83%以上）,含量最少的均为可交换态。不同湖泊沉积物重金属赋存形态差异较大,太湖残渣态重金属占总量的比例最小（Cu为43%~56%,Zn为49%~63%）,南四湖残渣态占的比例最大（Cu为59%~82%、Zn为64%~77%）;可交换态比重在太湖中最高（Cu占3.2%~5.6%,Zn为1.3%~1.5%）,在南四湖中最低（Cu为1.1%~2.9%,Zn未检出）。从“非稳定态”重金属（除残渣态外的四种形态之和）所占比例看,相较其它两个湖泊,太湖沉积物中重金属污染人为输入的活性态占较大比重,具有较高的二次释放风险。相关性分析得出,重金属Cu的可交换态与上覆水中总氮及总磷之间存在着极显著的正相关关系,碳酸盐结合态Cu与沉积物中营养盐呈现出显著的负相关性,说明水体的富营养化程度加剧可能会增强沉积物中Cu向水体释放的风险。     

白洋淀沉积物中磷的存在形态及垂直变化规律研究

湖泊沉积物中磷的含量及其形态分布是影响湖泊营养化进程的极为重要因素,对研究湖泊营养化等环境问题具有重要意义。采用化学连续提取分析法,对白洋淀环淀中村水域不同地点的沉积物中磷的形态及其在垂直方向上的变化进行了研究。结果表明,研究区域内,环淀中村水域表层沉积物总磷（TP）质量分数在544.424～608.197mg·kg-1之间,无机磷（IP）是沉积物中磷的主要形态,有机磷（OP）质量分数较小,约占10%～27%,无机磷中钙磷（Ca-P）占的比例相对较大,在质量分数上约占75.8%～94.1%。从各形态磷质量分数的变化范围来看,Ca-P〉OP〉Fe/Al-P;人类活动对湖泊沉积物中磷的形态及其水平和垂向变化影响很大。     

深圳湾红树林沉积物-植物体系汞的分布规律和形态分配特征

为了解重金属汞在非根际沉积物-根际沉积物-红树植物连续体系中的分布特征和迁移规律,以及沉积物中汞的化学形态特征,于深圳湾福田红树林实地采集红树植物幼苗样品及其林下沉积物样品,采用连续提取法对沉积物中汞的各种化学形态进行提取,通过冷原子荧光光谱仪进行定量分析。研究对象包括福田红树林3种常见红树植物,包括白骨壤(Avicennia marina)、桐花树(Aegiceras corniculatum)2个本土种和海桑(Sonneratia caseolaris)1个引进种,并以无植被覆盖的光滩作为空白对照。结果表明,在沉积物-红树植物体系中,根际和非根际沉积物中的总汞含量均高于红树植物幼苗。进入植物体后,汞在茎中的含量均小于根和叶。本土种植株表现出较强的汞积累能力。白骨壤幼苗汞积累量最高,质量分数达到45.32 ng·g-1,其次为桐花树幼苗,汞质量分数为23.49 ng·g-1。3种红树植物对汞的生物积累因子在0.02~0.35范围内,迁移因子处于0.4~0.99范围内,均低于1,表明它们从土壤吸收、并向地上部分运输汞的能力较弱,倾向于采取金属排斥策略,以实现植物体的自我保护。非根际沉积物中汞的各个化学形态质量百分比表现为有机结合态可挥发态残渣态可交换态碳酸盐结合态铁锰氧化物结合态,根际沉积物中汞表现为可挥发态机结合态残渣态铁锰氧化物结合态可交换态碳酸盐结合态,总体表现为生物可利用态和潜在可利用态质量分数较高,不可利用态较少。与本土种相比,引进种海桑能够将更多汞以稳定性相对较高的生物不可利用态和潜在可利用态形式固定于土壤中,表现出较好的治理汞污染能力。     

珠江三角洲两条主要河流沉积物中的典型内分泌干扰物污染状况

为了调查珠江三角洲河流沉积物中典型内分泌干扰物的污染状况,采用超声提取-衍生化-GC/MS法研究了双酚A（BPA）、雌酮（E1）、雌二醇（E2）、己烯雌酚（DES）、17α-乙炔雌二醇（EE2）、雌三醇（E3）等典型内分泌干扰物在珠江广州河段和东江东莞河段表层沉积物中的质量分数水平、分布特征,并对其来源进行了分析。结果显示,BPA在所有样品中均有检出,E1和E2的检出率分别为72%和61%,其质量分数（以干质量计）分别在14.3～429.5 ng.g-1之间（中值为79.5 ng.g-1）、〈1.3～10.9ng.g-1之间（中值为3.4 ng.g-1）和〈0.9～2.6 ng.g-1之间（中值为1.6 ng.g-1）;其余几种雌激素均未被检出。东江东莞河段沉积物中BPA的污染水平整体高于珠江广州河段,而天然雌激素的污染状况则是珠江广州河段更为严重。3种化合物的质量分数总体呈现出沿河口方向降低的分布特征,这可能与沿岸工业废水和生活污水不规则排放以及水动力条件有关。BPA、E1、E2的质量分数均与沉积物总有机碳（TOC）质量分数呈正相关,表明有机质是控制沉积物中内分泌干扰物分布的一个重要因素。     

晋江感潮河段表层沉积物中磷的分布、赋存形态及环境意义

通过晋江感潮河段表层沉积物中磷的总量测定、形态分级提取,探讨了该区域磷的分布、赋存形态特征以及环境意义.14个采样点表层沉积物中总磷的含量范围为459.6—986.2μg.g-1.该地区与国内典型的河口感潮河段比较,总磷处于相对较高水平.空间分布特征总体表现为晋江感潮河段的中游〉下游〉上游.总磷中87.4%以无机磷形式...     

提取剂pH对沉积物释放金属的影响

本文研究了不同提取剂pH变化对从沉积物中释放金属浓度的影响.结果表明:沉积物中所释放的金属浓度随提取剂pH增加而减少,当pH为1.0时,相同的提取条件下,各种提取剂提取所获得的金属浓度相近.同时也研究了在所选择的提取液中沉积物对金属离子的吸附作用,发现沉积物对所加金属离子有明显的吸附作用.结果强烈地支持在实际对沉积物样品提取过程中存在着再吸附作用和提取剂的pH将对从沉积物中释放金属浓度起重要控制作用. 拟定了沉积物中三步连续提取的方法,即把沉积物金属结合态分为无机态(酸可提取态)、有机(包括硫化物)态和残渣态,并与Tessier的连续提取法进行比较.发现在非残渣态中二种方法的金属释放量类似,但三步连续提取法具有简单,快速和低消耗等优点.     

Cu2＋胁迫下湿地微生物热代谢活性及Cu2＋的固定/转化率

应用微量热法结合常规分析方法,研究了桂林会仙湿地沼泽底泥和水稻田微生物在800 - 4 000 μg·g-1 Cu2＋胁迫下的热代谢活性及Cu2＋的固定/转化率。结果表明,在w（Cu2＋）为800 μg·g-1条件下,水稻田和沼泽底泥土壤微生物对Cu2＋的固定/转化率分别为44.93%和34.59%,但在w（Cu2＋）为4 000 μg·g-1 时则分别是93.16%和85.13%;Cu2＋对水稻田和沼泽底泥土壤微生物代谢活性的半抑制浓度分别为2 043和2 325 μg·g-1;水稻田土壤微生物代谢活性低于沼泽底泥,在土壤及其微生物共同作用下Cu2＋的固定/转化率随Cu2＋浓度递增而升高;在相同条件下,水稻田和沼泽底泥土壤微生物的代谢速率在α = 0.05或α = 0.01水平上显著相关。湿地土壤用途发生改变后,土壤微生物在固定/转化Cu2＋的作用上发生了明显变化。     

太湖湖滨湿地沉积物氮磷与2种挺水植物氮磷的关系

在无锡太湖湖滨带布设3条样带、36个样点进行了调查,分析了表层沉积物（0~15 cm）和芦苇（Phragmites australis（Cav.）Trin.）、茭白（Zizania latifolia（Griseb.）Turcz.）2种挺水植物w（N）、w（P）的变化,揭示了沉积物N、P的空间分布以及与2种挺水植物N、P的关系。结果表明：（1）表层沉积物w（N）自上而下分别为7.89~4.24 mg.g-1（0~5 cm）、7.56~3.81 mg.g-1（0~10 cm）、7.61~3.77 mg.g-1（0~15 cm）,w（P）分别为1.293~0.532 mg.g-1（0~5 cm）、1.112~0.497 mg.g-1（0~10 cm）、0.952~0.471 mg.g-1（0~15 cm）。（2）生态修复区表层沉积物N、P的水平变化规律一致,按陆向辐射区-水位变幅区-水向辐射区依次递减,而从垂直变化来看,w（N）、w（P）均以表层最高,并依次向下层递减;硬质护坡区P的变化与之一致,但N的水平分布却按陆向辐射区-水位变幅区-水向辐射区依次递增,垂直分布呈现表层最低,并依次向下层递增变化。（3）2种挺水植物w（N）、w（P）不同,芦苇对N、P的吸收明显高于茭白（芦苇地上部分w（N）31.75~42.61 mg.g-1,地下部分w（N）13.57~18.21 mg.g-1;茭白地上w（N）14.78~23.57 mg.g-1,地下部分w（N）13.57~18.21 mg.g-1,而芦苇地上部分w（P）3.62~5.08 mg.g-1,茭白地上部分w（P）1.42~1.93 mg.g-1,地下部分w（P）0.35~0.57 mg.g-1）。2种挺水植物地上部分N、P吸收量远远大于地下部分吸收量。（4）相关分析表明,2种植物地下部分w（TP）与沉积物w（TP）呈正相关,而芦苇地下部分w（TP）与沉积物w（TP）相关性显著（P〈0.05）,说明芦苇根系对沉积物中的P具有强烈吸附作用。（5）2种植物对太湖中沉积物N、P分配有显著影响,生态恢复区沉积物中w（N）显著高于硬质护坡,而w（P）较硬质护坡显著降低,适度恢复水生植被可有效缓解湖泊水体的富营养化。     

Mercury fractionation in the sediments of Vembanad wetland, west coast of India

Transformations among different mercury species associated with sediments can have a major effect on the metal's mobility and potential for methylation and hence bioaccumulation. In the present study, various fractions of mercury in the sediments of Vembanad wetland system analysed. Total mercury (THg) concentration in the surface sediment varied from 16.3 to 4,230?ng/g. The results of sequential extraction showed that the major portion of mercury in these sediments existed as elemental form followed by organo-chelated form. The least portion observed was the residual fraction (mercury of natural origin). Even though the percentage of mercury observed in the easily available fractions is relatively small, absolute values of these mobile Hg fractions are quite high due to the very high total mercury values. The fractionation of mercury in the sediment was controlled by the organic matter, sulphur complexes and concentration of THg. The results showed that the bioavailability of mercury is high as the amount of mercury found in the initial three fractions is high, which can also enhance the methylation potential of the Vembanad wetland sediments. The fractionation pattern of mercury also revealed the presence of anthropogenic mercury content in the Vembanad wetland sediments.     

城市滨海湿地表层沉积物磷形态与相关关系分析

以九龙江口滨海湿地为例,采用连续提取法对沉积物中的磷进行连续提取和测定,探究城市滨海湿地表层沉积物中磷的生物可利用性,同时分析沉积物磷形态以及与环境参数的相关关系。结果表明：总磷（TP）含量为（456.34±13.13）mg·kg-1,生物可利用性磷（Bio-P）占TP59.46%;NaOH-P、HCl-P是TP的主要组成形态;NaOH-P是Bio-P的主要组成形态。相关性研究表明,沉积物中TP含量的增加主要来自NaOH-P,其次是HCl-P。NH4Cl-P、BD-P、NaOH-P、HCl-P之间未呈显著相关,其来源具有差异性。NaOH-P与pH显著负相关,与Fe、Al未呈显著相关;OP与有机质含量亦无显著相关。研究成果将为海域生态环境保护和城市滨海湿地环境恢复提供基础数据。     

Fractionation and speciation of arsenic in fresh and combusted coal wastes from Yangquan, northern China

In this study, the content and speciation of arsenic in coal waste and gas condensates from coal waste fires were investigated, respectively, using the digestion and sequential extraction methods. The fresh and fired-coal waste samples were collected from Yangquan, which is one of the major coal production regions in northern China. High-performance liquid chromatography-inductively coupled plasma-mass spectrometry (HPLC-ICP-MS) was used to determine the concentrations of four major arsenic species [As(III), As(V), monomethylarsonic acid (MMA) and dimethylarsenic acid (DMA)] in the extracts, while ICP-MS was used to measure total As content. Arsenic content in the investigated coal wastes and the condensate ranges between 23.3 and 69.3 mg/kg, which are higher than its reported average content in soils. Arsenic in coal waste exists primarily in the residual fraction; this is followed in decreasing order by the organic matter-bound, Fe–Mn oxides-bound, exchangeable, carbonates-bound, and water-soluble fractions. The high content of arsenic in the condensates indicates that combustion or spontaneous combustion is one of the major ways for arsenic release into the environment from coal waste. About 15% of the arsenic in the condensate sample is labile and can release into the environment under leaching processes. The water extractable arsenic (WEA) in the fresh coal waste, fired coal wastes, and the condensate varied between 14.6 and 341 μg/kg, with As(V) as the major species. Furthermore, both MMA and DMA were found in fresh coal wastes, fired coal wastes, and the condensate.     

上海化学工业区土壤重金属元素形态分析

选取上海化学工业区土壤背景值样品，采用Tessier A连续提取法研究土壤中6种重金属元素的形态分布。研究结果表明，在该化工区土壤中，Cd主要以可交换态和铁锰氧化物结合态为主，分别占总量的41．5％和36．7％，说明元素Cd较活泼，具有潜在的环境影响能力，应该给予更多的关注；Cr、Cu、Ni和Zn等4种元素主要以有机结合态和残余态为主，两者分别占总量的41．4％、58．9％、31．4、32．5％和45．9％、31．5％、57．4％、52．3％；而Pb则主要以有机结合态形式存在，其占总量的87．8％；元素形态分析表明Cr、Cu、Ni、Zn和Pb这5种元素相对比较稳定。     

模拟氮沉降对入侵植物薇甘菊光合特性的影响

该文将探讨氮沉降对外来植物薇甘菊（Mikania micrantha）光合特性的影响。在广州东北郊薇甘菊生长的木荷（Schima superba）人工幼林地进行模拟氮沉降处理,以NH4NO3作为氮源,设置3个氮沉降水平,分别为N0（N：0 g·m-2·a-1）、N5（N：5 g·m-2·a-1）以及N10（N：10 g·m-2·a-1）。在模拟氮沉降的26个月后,采用LI-6400便携式光合仪对不同氮沉降处理下薇甘菊（Mikania micrantha）光合特性进行了测定,分析了不同氮沉降处理之间薇甘菊光合生理指标的差异。结果表明：在试验时间内,不同氮沉降处理之间的薇甘菊净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和水分利用效率（WUE）日均值的差异不显著（p〉0.05）,但这些光合生理指标的大小均表现为N10？N5？N0,氮沉降一定程度提高了薇甘菊的光合作用,可能加速薇甘菊的生物入侵。光合有效辐射（PAR）是影响薇甘菊净光合速率（Pn）的主导因子,其次为叶片温度（Tl）和大气温度（Ta）,它们均与Pn呈极显著正相关（p〈0.01）,而与空气相对湿度（RH）呈不显著的负相关（p？0.05）。氮处理对薇甘菊最大净光合速率（P′max）、表观量子效率（a）、暗呼吸速率（Rd）、光饱和点（LSP）和光补偿点（LCP）的影响不明显（p？0.05）。P′max、a、LSP和LCP分别介于21.21~22.07、0.058~0.059、1546.0~1653.3和8.0~9.3μmol·m-2·s-1之间,在氮沉降下薇甘菊表现出高光合潜力及强阳性植物的特征。该文可为研究氮沉降下薇甘菊入侵林地的机制提供有价值的参考。     

沉积物不同天然有机组分对氨氮吸附特征的影响

为估算沉积物不同天然有机组分吸附态氨氮携载量．采用平衡吸附法研究西辽河沉积物不同天然有机组分对氨氮吸附特征的影响。结果表明,去除有机质后的沉积物对氨氮的吸附能力大大降低,其碳标化饱和吸附量（Гmoc）和吸附分配系数（Koc）分别为重组的55．30％和69．49％,说明有机质是影响氨氮在沉积物上吸附特征的主要因素。氨氮在轻组有机组分上的吸附以分配作用为主（Koc=85．57）;稳结态和紧结态腐殖质是形成沉积物疏松多孔团聚体结构的重要胶结物质,氨氮在重组有机组分上的吸附除分配作用外,还存在孔隙填充方式的吸附;重组有机组分中的紧结态腐殖质（胡敏素）对氨氮吸附起关键作用（Гmoc,=5857．78mg·kg-1）。轻组有机质、稳结态腐殖质和紧结态腐殖质携载的吸附态氨氮可分别按重组（Гmoc=3477．81mg·kg-1）的0．32、1．21和1．68倍估算。关键词：沉积物;天然有机组分;氨氮;吸附;碳标化吸附分配系数;碳标化饱和吸附量