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.     

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。     

镧改性膨润土对长荡湖底泥磷的释放机制

在监测常州长荡湖水样和沉积物磷形态与含量的基础上,开展了在温度、pH、溶氧度等不同环境因子背景下镧改性膨润土对底泥磷释放的抑制效果研究.通过对比监测上覆水体磷的浓度、底泥磷的形态变化,考察了镧改性膨润土对水体磷的钝化效果以及底泥磷的固定作用.结果表明,镧改性膨润土可以很好地抑制底泥释磷,抑制底泥的释放率达到了55%—75%.温度和溶氧度的变化对镧改性膨润土的抑磷率无影响,而强酸碱(pH=4、pH=10)环境相较与中性环境(pH=7)抑磷效率减少15%;沉积物中Ex-P和Fe/Al-P等活性态磷含量下降了55%—60%,而Ca-P等稳定态磷含量上升1—1.1倍,说明镧改性膨润土可以改变沉积物磷的形态,由不稳定态转化为稳定态,提高了底泥对磷的滞留能力,降低了对上覆水释放的风险.利用镧改性膨润土控制长荡湖水体磷污染具有较好的应用前景.     

乌梁素海沉积物中营养盐分布特征与固碳能力

通过2008—2011年连续现场采样和室内实验分析,研究了乌梁素海沉积物营养盐的分布特征以及固碳功能.结果发现,乌梁素海沉积物中氮与有机碳水平分布具有相同规律,总磷水平分布差异较大,揭示了沉积环境和水动力条件对磷在沉积物中的累积具有一定影响,也在一定程度上反映了磷来源的多样性.在垂直方向上,总氮、有机碳、硝态氮规律明显,随深度增加有递减的趋势,而总磷和氨氮垂直分布差异性显著,表明其与环境因素和早期演化和成岩作用有关.乌梁素海沉积物中C:N:P=20.2:4.5:1,小于Redfield比(C:N:P=106:16:1).沉积物中总氮与有机碳有明显的正相关性,而总磷与有机碳无相关性.乌梁素海沉积物有机碳沉积速率为169.55 g·m-2·a-1,有机碳密度为5.70 kg·m-2.30 cm深度沉积物中,碳储量为134.39×104t,存在很大的固碳潜力,这对于调节气候变化和维护湖泊区域生态平衡具有重要潜能.     

北京市表层浮土和水体底泥中汞的赋存形态及其相互关系

应用分级萃取法测定了12个北京市表层浮士和3个水体底泥中汞的赋存形态,并应用多元统计分析对其相互关系进行了研究.北京市表层浮土中汞的含量分布变异较大,但其趋势为:残渣态>强有机结合态>水溶态>其它形态.各形态汞含量主要取决于上壤和底泥中汞含量的大小,其次才是环境因素.强有机结合态和残渣态是主要的赋存形态,对汞在土壤和底泥中的固定起着重要的作用.较易移动的水溶态、FA结合态和交换态对汞在环境中的迁移转化也有一定的影响.盐酸提取态汞主要包括水溶态、交换态、FA结合态和碳酸盐结合态.     

戊唑醇在环境中的降解迁移和生物富集性研究

戊唑醇属于内吸性三唑类杀菌农药,在国内广泛用于田间病虫防治,故其在环境中的归趋备受关注。采用室内模拟试验方法,研究了戊唑醇在水-沉积物中的降解特性、土壤中的吸附性和在斑马鱼中的生物富集性。结果表明:好氧条件下,戊唑醇在河流与湖泊水-沉积物系统中农药总量的降解半衰期分别为533.2、433.2 d;厌氧条件下,河流与湖泊水-沉积物系统中降解半衰期分别为364.8、1 732.9 d;沉积物系统降解半衰期较长,降解速率主要受水中戊唑醇的降解速率影响。戊唑醇在江西红壤、太湖水稻土、常熟乌杉土、东北黑土中的吸附性符合Freundlich方程,Kd值分别为7.4、11.8、11.2和15;吸附性大小次序为东北黑土太湖水稻土常熟乌杉土江西红壤;以有机碳含量表示的土壤吸附常数KOC在698.9~1 635.5之间;影响戊唑醇土壤吸附性的主要因素为土壤有机质含量和p H。戊唑醇在斑马鱼中的生物富集系数BCF8 d为21.52~25.30,具有中等富集性。戊唑醇在水体环境中具有较强稳定性,不易被土壤吸附,且具有一定的生物富集性,可能会对水体和水体生物造成一定的污染。     

乌梁素海沉积物重金属生物活性及环境污染评估

为阐明乌梁素海沉积物重金属生物活性及理化性质对重金属形态变化的影响,对湖泊重金属污染修复治理方面提供科学依据,2011年1月在乌梁素海9个站点采集表层沉积物样品,采用改进BCR逐级提取法分析Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg、As等7种重金属元素的形态,利用活性系数与迁移系数对重金属生物活性进行研究;结合沉积物理化性质,系统探讨影响重金属化学形态与生物活性的因素;应用次生相与原生相比值法,从重金属形态学角度对沉积物重金属状况进行评估.结果表明,(1)沉积物中重金属活性系数的大小顺序为 Cd>Hg>Zn>Cu>Pb >As>Cr;重金属的迁移系数为 Cd>Hg>Zn>Cu>As>Pb>Cr.(2)沉积物物理化学性质和重金属总量对各种化学形态重金属含量影响程度明显不同.重金属总量对残渣态影响较大;pH对酸可提取态、有机物和硫化物结合态影响较大;有机质与酸可提取态、有机物和硫化物结合态有较大相关性;盐度与酸可提取态、有机物和硫化物结合态有一定的相关性.总氮、总磷与有机物和硫化物结合态有一定的相关性.(3)从重金属形态角度评价,7种重金属除Cd外,污染程度并不大,全湖KRSP的平均值大小顺序为Cd(1.66)>Cu(0.84)>Hg(0.72)>Zn(0.42)>Cr(0.15)>Pb(0.14)>As(0.06).结合总量、生物可利用性与形态学评价,乌梁素海重金属 Cd 是生物活性最强、污染最严重的金属,Hg污染次之,应该对Cd与Hg给予特别关注.     

东江流域底泥重金属分析及潜在环境生态风险

对东江流域不同江段水环境的重金属底泥及底泥浸出液中铅、锌、铜、镉、铬、镍等重金属分布进行分析,结果表明铅和镉含量较高,存在一定程度污染或属于高背景值底泥;底泥的重金属因沉积引起,而锌、铜、铬和镍含量具有一定的污染同源性;利用地积累指数法和潜在生态风险指数法评价底泥重金属污染状况,镉污染较为严重,潜在生态风险大,污染程度镉>铜>锌>镍,铅存在一定的潜在生态风险,铅和铬污染风险较小,底泥和底泥浸出液中重金属含量的变化趋势较为一致,结果表明底泥是表面水重金属的重要来源.     

龙塘镇电子垃圾拆解区土壤和河流底泥重金属赋存形态及生态风险

龙塘镇是珠三角电子垃圾拆解区之一,采用AAS方法对该地土壤和河流底泥沉积物中5种重金属(Cd、Cr、Cu、Zn和Pb)含量进行测定分析,结果显示周围农田土壤中Cd含量是《国家土壤质量标准》二级标准的3倍左右,是广东省土壤背景值的20倍左右;拆解区土壤Cd超标最为严重,最高达5.67倍,超过广东省土壤背景值达36.17倍;拆解区下游0—1500 m河流底泥中Cd、Cr、Cu、Zn和Pb含量大幅增加且部分金属超标,Cd在0—40 cm深度内含量总体逐渐降低,仍远超背景值,Cu含量采样深度内递减规律最显著且在0—10 cm内含量超标,Cr、Zn和Pb除部分点位在表层积累较多外,其余与背景值相差不大且未超标.采用BCR(the Community Bureau of Reference)法提取重金属不同形态可知,底泥中Cd主要以弱酸溶态和可还原态为主,Cu主要以可氧化态存在,Cr主要以残渣态存在,而Zn和Pb则以可还原态为主;其中Cd的可提取态比例较高(60%),容易释放出来形成"二次污染".潜在生态风险结果表明,河流底泥中Cd生态危害程度属于极强(Ei320);其他金属Cr、Cu、Zn和Pb危害风险程度属于轻微(Ei40);金属Cd对整个RI值贡献最大(88%),应重点加强对Cd污染的防控.     

两种土壤中对硝基氯苯被Fe~0还原的对比研究

利用零价铁(Fe~0)还原技术修复受对氯硝基苯(p-CNB)污染的土壤,研究常温常压下松砂土和中壤土两种不同土壤的理化性质对还原反应的影响.结果表明:Fe0能有效还原松砂土和中壤土中的p-CNB,生成对应的苯胺化合物,降低毒性;当土壤中p-CNB的含量约为2.5×10~(-6)mol·g~(-1),Fe~0用量为25 mg·g~(-1),反应体系中水分含量为0.75 mL·g~(-1)时,于25℃反应2 h后,松砂土和中壤土中p-CNB的还原率均超过93%;还原反应在中壤土中进行得较快.污染物在土壤中的老化时间对Fe~0还原降解效果影响很小,而土壤粒径、土壤是否灭菌以及土壤有机质含量等因素则对还原有较明显影响;还原降解反应在没有灭菌、有机质含量较高且粒径偏小的壤土中进行得最彻底.     

蟹类活动对河口潮滩沉积物重金属分布的影响

利用现场样方调查以及室内蟹箱模拟试验,研究了蟹类的掘穴、取食等活动对河口潮滩沉积物中Cu、Pb、Fe、Mn、Zn、Cr等重金属分布的影响.结果表明,蟹类活动可以显著地增加潮滩沉积物用以交换的表面积,改变周围沉积物的有机质含量和粒度特征,使沉积物中的重金属含量显著增加,为在沉积物-水界面发生的重金属交换过程提供了更多的物质来源.蟹类活动对沉积物中重金属垂向分布的影响与沉积物类型密切相关.图6表1参10     

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。     

典型城市污染水体底泥中重金属形态分布和相关性

采用Tessier五步连续提取法,研究了南京市莫愁湖、玄武湖、秦淮河13个底泥样品中的重金属的形态分布情况,分析了重金属浸出量与各形态间的相关性及有机质与有机结合态的相关性,并通过红外谱图分析了有机质与重金属结合的机理.结果表明:底泥中Pb,cu,zh,Ni,Cr主要以有机结合态和残渣态俘在,两种形态的含量占总量70%以上,Zn和Cd的可交换态和碳酸盐结合态含量相列较高,Zn约占20%,Cd约占30%;Zn,Cu,Cd,Ni,Cr的浸出量均与可交换离子态呈现显著的相关性,因此可通过减小可交换离子态含量控制底泥重金属污染的风险性;研究还表明,有机质与有机结合态呈现显著的正相关,因此增加底泥中有机质含量有助于重金属向有_棚结合态转化,有机质与重金属的结合主要是由于其中-些官能团和重金属形成稳定的络合物.     

城市湖泊表层沉积物中的重金属污染现状及其风险评价——以武汉墨水湖为例

水体沉积物中的重金属会对生态系统构成直接和间接的威胁.为了研究工业化、城市化过程中城市湖泊沉积物重金属污染现状及其暴露风险，以武汉市墨水湖为研究对象，测定了5种重金属Zn、Cu、Ni、Pb及Cr在表层沉积物中的含量，分析了其污染程度、分布特征，并对其稳定度进行了分析.结果表明，墨水湖表层沉积物重金属污染程度较重，在所有采样点5种重金属含量均高于最低效应阈值（LEL），多数采样点甚至超过了严重效应阈值（SEL）.该湖泊沉积物中重金属分布具有比较明显的空间差异性：排污口区>湖中心水域>城区岸边带>林田岸边带；其稳定程度依次为：Zn < Cu < Ni < Pb < Cr，其中Zn交换态及碳酸盐结合态比例超过50%，稳定程度极低.而Pb、Cr稳定程度较高，其交换态及碳酸盐结合态比例小于10%.像墨水湖这样受纳高污染负荷市政污水、暴雨径流的城市湖泊，其潜在的重金属生物活性，必须引起足够的重视.     

城市湖泊表层沉积物中的重金属污染现状及其稳定度分析——以武汉墨水湖为例

水体沉积物中的重金属会对生态系统构成直接和间接的威胁.为了研究工业化、城市化过程中城市湖泊沉积物重金属污染程度,以武汉市墨水湖为研究对象,测定了5种重金属Zn、Cu、Ni、Pb及Cr在表层沉积物中的含量,分析了其污染程度、分布特征,并对其稳定度进行了分析.结果表明,墨水湖表层沉积物重金属污染程度较重,在所有采样点5种重金属含量均高于最低效应阈值(LEL),多数采样点甚至超过了严重效应阈值(SEL);该湖泊沉积物中重金属分布具有比较明显的空间差异性:排污口区>湖中心水域>城区岸边带>林田岸边带;其稳定程度依次为:Zn相似文献   

珠江三角洲工业区土壤(沉积物)重金属污染特征及防治对策--以石龙和容桂工业区为例

对珠三角两个代表性乡镇工业区的土壤（沉积物）重金属污染现状和来源进行了评价。结果表明,两工业区在主要污染元素类型和综合污染程度上很相似,表层土壤（沉积物）均以Hg、As、Cu的污染为主,且均以Hg的污染最严重;但在某些次要污染元素种类以及某些主要、次要污染元素的单个元素污染程度上存在一些差异。柱样沉积物中重金属的变化特征进一步说明,两工业区土壤（沉积物）中重金属的累积与我国尤其是本地区的工农业发展阶段和发展水平密切相关。文章最后提出了乡镇工业区土壤（沉积物）重金属污染的几点建设性防治对策。     

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.     

珠江(广州河段)表层沉积物中重金属的分布特征及相关性研究

随着广州市截污工程的实施,珠江(广州河段)外源污染得到有效控制后,沉积物内源污染将成为影响河流水质的重要因素。在珠江(广州河段)表层沉积物中8种重金属质量分数监测的基础上,对该河段沉积物中重金属的沿程分布特征和横向分布特征进行了全面的分析,并对所测8种重金属之间的相关性进行了研究。结果表明:从沿程分布来看,这8种污染元素的分布特征基本相似,元素的高值区和低值区大致吻合。从横向分布来看,绝大多数污染物在一个断面的最高值和最低值出现的点位基本上是重合的,各种污染物质量分数的最高值绝大部分出现在靠近岸边的点位,并且大部分集中于左岸。而最低值出现在河道中间的比例较高。在所测定的8种元素中,除了Hg和As之外,其它各种元素之间均呈现较明显的正相关关系,特别是Cr和Cd、Cu和Cd、Cr和Cu、Cr和Ni之间的相关性显著。     

Geochemical baselines of heavy metals in the sediments of two large freshwater lakes in China: implications for contamination character and history

The aim of this study was to estimate the geochemical baseline concentrations of various heavy metals in the surface sediments of two large freshwater lakes in Taihu and Dianchi, China, and to assess the character and history of heavy metal contamination around the two lakes. Heavy metal concentrations in the sediments were obtained by field surveys and were supplemented with published data. The statistical methods of cumulative frequency and normalization were employed to obtain the baselines. The respective baseline concentrations for As, Sb, Hg, Co, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn were 9.92, 1.67, 0.14, 22.62, 100.56, 31.63, 31.97, 33.05 and 97.01?mg/kg, respectively, in Taihu, and 24.60, 4.29, 0.25, 36.78, 135.68, 90.05, 50.76, 73.56 and 208.76?mg/kg, respectively, in Dianchi. The baseline concentrations of these heavy metals in Lake Taihu were equivalent to the pre-industrial concentrations determined from lakes in Sweden and Europe. Conversely, those in Lake Dianchi were much higher than the pre-industrial values. Li, Fe, Sc, Ti, V and Al were found to be the suitable reference elements for normalization, and one of these elements could be used to predict the baseline concentrations of heavy metals except Hg. Most of the heavy metals had one inflexion, and only Cu and Pb in Taihu, Sb, Pb and Zn in Dianchi, were found to have two inflexions in the cumulative curves, suggesting remarkable anthropogenic inputs of Cu and Pb in Taihu, Sb, Pb and Zn in Dianchi, which are generally consistent with the respective industrial structure around Taihu and Dianchi.     

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。