贵州草海沉积物纤维素氧同位素研究及其古环境意义

纤维素在湖泊沉积过程中不易发生分解,故其稳定同位素组成能真实地反映原始环境信息。本文在建立一套有效的四阶段(酸洗、碱洗、漂白及碱洗)湖泊沉积物纤维素提取基础上,成功测定了近500年草海沉积物纤维素氧同位素组成。草海纤维素氧同位素组成与董哥洞石笋恢复的降雨量的一致性变化表明纤维素氧同位素主要反映湖水氧同位素组成,进而指示了湖区降雨量变化。     

海洋古pH重建的技术方法

重建海洋古pH对于海洋酸化进程研究具有重要意义。本文对海洋古pH反演的硅藻组合、硼同位素组成及B/Ca、brGDGTs及3-羟基脂肪酸等技术方法进行了归纳和总结。硅藻组合法系根据沉积物中保存的硅藻的种类和丰度重建水体的古pH,在湖泊研究中有较多成功的应用;硼同位素组成及B/Ca法基于海洋钙质生物中δ11B或B/Ca的变化重建海水pH,brGDGTs法是基于沉积物中brGDGTs的环化指数或异构化程度重建过去海水pH,3-羟基脂肪酸法是基于沉积物中3-羟基脂肪酸的支链比反演海洋古pH。这些海洋古pH的反演技术方法各有特点,就目前而言,仅硼同位素组成及B/Ca法是追溯海洋古pH变化较为成熟的方法。研发海洋古pH反演新技术方法至关重要,完善现有方法构建更加准确精密的海洋古pH重建指标体系任重而道远。     

用AGMP-1M阴离子交换树脂直接分离Zn的实验方法改进

针对原有用于铜、铁、锌同位素分析的提纯步骤方法,我们专门对锌的提纯进行了改进,即在1mol/LHCl的介质条件下,采用200~400目AGMP-1M树脂提纯锌,大大简化了锌的提纯方法。在改进的实验条件下,地质样品的回收率接近100%;标准溶液在离子交换分离前后同位素组成一致,表明分离前后无Zn同位素分馏;全流程Zn的空白小于0.7ng/mL。此法可作为用于高精度Zn同位素分析的前处理方法。     

气相色谱-三重串联四极杆质谱法测定海洋沉积物中35种多环芳烃

研究建立了气相色谱-三重串联四极杆质谱测定海洋沉积物中多环芳烃的方法,采用同位素稀释法对海洋沉积物中35种多环芳烃进行了测定,并与气相色谱质谱方法的检测参数进行比较。结果表明,该方法的仪器检出限和定量限均优于气相色谱质谱法,并具有更好的灵敏度和选择性;35种多环芳烃的加标回收率范围为71%~105%,16种同位素替代内标平均回收率范围为55%~101%;实验选取辽东湾表层海洋沉积物的实际样品进行测定,沉积物平行样品相对标准偏差为2.2%~4.5%,样品中多环芳烃单体组分含量在0.25×10-9（干重）~30.1×10-9（干重）之间。     

长江口潮滩沉积物生物硅的分布及其影响因素

 以长江口滨岸潮滩作为典型研究区,对潮滩表层沉积物中生物硅(BSi)的时空分布进行了研究,并探讨了沉积物理化性质对BSi赋存特征的影响.结果表明,潮滩沉积物中BSi的含量具有明显的时空变化差异,2月份BSi的含量在0.46%～1.61%之间,总体上具有自陆向海逐渐增加的变化趋势;8月份BSi的含量在0.39%～1.36%之间,其沿程分布模式与2月份相反.沉积物理化性质与BSi之间的相关分析揭示,BSi含量与沉积物机械组成、有机质有密切关系,在细颗粒且富含有机质的沉积物中易于BSi的累积和赋存.此外,底栖硅藻可能是潮滩沉积物中BSi的重要来源,但是底栖硅藻作为BSi来源的相对重要程度存在明显的空间差异.     

蒙古高原北部Gun Nuur硅藻属种组成与分布特征

本文通过对蒙古高原北部表层沉积物中硅藻属种的鉴定,探讨硅藻属种的分布特征及对水环境变化的响应。Gun Nuur湖泊中共鉴定出2纲7科12属21种硅藻,以羽纹纲为主,Cymbella cistula、Amphora ovalis、Amphora baltica、Amphora ovalis var.pediculus等为相对优势种,且平均相对含量分别为24.4%、23.8%、16.9%、15.6%,其余属种均少于10.0%。优势硅藻种Cymbella cistula表明了Gun Nuur湖泊主要为淡水、偏碱性水体,pH值为8.0左右,距湖岸较近位置有大量的水生生物发育。Anomoeoneis costata和Anomoeoneis sphaerophora var.sphaerophora、Navicula oblonga反映出湖泊由于蒸发作用而导致水体咸化,湖泊矿化度升高,并且湖水属于Na-Ca/Cl-SO4型。在高纬度气候非常寒冷地区的湖泊中,硅藻生长受到严重的抑制作用。偏"胖"的特征有利于硅藻浮游以适应水体温度的变化,湖泊边沿结冰后向湖泊中心游动。湖泊在冰封后可以阻止风浪作用,并且在低于水温的季节中,冰封可以使湖泊水体在阳光照射条件下保持高于外部环境的温度而有利于硅藻的生长。广盐性、真静水性硅藻Epithemia intermedia反映了这种湖泊长期冰封下静水特征。     

样品处理方法对海洋沉积物有机碳稳定同位素测定的影响

利用元素分析仪-稳定同位素质谱仪（EA-IRMS）联用技术测定海洋沉积物样品有机碳稳定同位素比值,样品的前处理方法会影响测定结果的准确性。本文选取两种常用前处理方法:酸洗法和酸蒸法进行比对。通过对比,酸洗法使用的最佳条件是1 mol/L的HCl,处理8 h,可较好去除沉积物样品中的无机碳;酸蒸法的最佳反应条件是处理12~18 h,且应根据沉积物样品无机碳含量选取相适的处理时间。两种处理方法,在最佳条件下所得测试数据标准偏差均满足测试要求,证明两种方法均适用于沉积物样品的测试。     

金川泥炭中发现硅藻

在湖泊沉积物实验方法基础上 ,初步建立了泥炭中硅藻的提取方法 ,并利用扫描电镜在金川泥炭中首次发现了硅藻 ,根据其形貌特征确定了科属 ,发现研究区硅藻以生活在浅淡水中的舟形藻科为主 ,该类硅藻可能具有一定的季节意义。     

岱海硅藻类浮游植物初级生产力Si限制初探

以岱海水-沉积物系统中BSi的地球化学特征为基础,结合沉积物中BSi的空间分布和垂向分布以及BSi与古环境古气候的响应关系,对岱海硅藻类浮游植物初级生产力的Si限制理论进行了探索.研究发现,岱海上覆水中Si的平均含量仅为0.38 mg/L,而表层沉积物中BSi的平均含量达到7.5 mg/g;水-沉积物系统中SiO32-和BSi的空间分布特征揭示了生源硅的主要来源;水-沉积物系统中Si与C、N、P的比值及BSi与古环境古气候的响应关系阐明了Si成为硅藻浮游植物初级生产力限制因子的主要原因;不同历史时段内,Si成为岱海硅藻浮游植物初级生产力限制因子的主导原因不同.     

环境污染及其防治 农用化学物质、有毒化学物质污染及其防治

X592200700318河北水库及湖泊沉积物中DDT农药的残留特征与风险评估/张颖(北京大学环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室)…∥环境科学学报/中科院生态环境研究中心.-2006,26(4).-626~631环图X-9分析了河北省主要湖泊水库沉积物中有机氯农药(DDT)的残留特征与生态风险.2004年秋季采集了河北12个水库和2个湖泊的表层沉积物样品,利用GC-ECD测定DDTs农药的含量,在此基础上分析了其残留与组成特征以及生态风险.结果表明:1)河北省主要湖泊水库沉积物中DDTs的平均含量为3.328ng·g-1,其含量范围为1.014~9.022ng·g-1;并且,不同样品…     

杭州西湖“香灰土”沉积物轻、重有机质组成特征及其环境意义

为探索城市浅水湖泊高有机质含量沉积物中有机质污染特征及其与氮、磷等营养元素的关系,调查了西湖8个湖区沉积物柱状样不同深度泥层有机质含量及其轻、重组分和氮磷污染特征,通过与国内相关湖泊有机质组分的比较,定量刻画了西湖"香灰土"沉积物的有机质特征.结果表明,西湖沉积物属典型高有机质含量底质,不同湖区底泥有机质含量平均值为28~251 g·kg-1;不同湖区沉积物有机质含量差别很大,引水入口湖区比其他湖区的有机质含量明显偏低;垂向上,大多湖区有机质含量随深度增加而增加,反映出有机质在西湖丰富的沉积历史.有机质轻/重组分离研究表明,西湖沉积物中轻组有机质含量为0.57~9.17 g·kg-1,平均占总有机质的2.83%,重组含量为5.35~347.41 g·kg-1,平均占总有机质的90%;与玄武湖、月湖、太湖、白洋淀等浅水湖泊相比,西湖底泥轻组有机质含量与之相当,但重组有机质含量明显偏高,反映出西湖作为历史悠久的城市湖泊,有机质污染负荷高,底泥腐殖化程度高.西湖底泥轻组有机质与总磷、总氮显著相关,而重组有机质含量仅与总氮含量显著相关,与磷没有相关性,表明轻组有机质对氮、磷内源释放潜力具有较大的影响.研究表明,西湖"香灰土"型沉积物有机质含量高、重组有机质比例高,对内源氮磷释放的缓冲能力强,在西湖营养盐内源负荷控制及水体富营养化治理中应予以充分考虑.     

Efficiency of active barriers attaching biofilm as sediment capping to eliminate the internal nitrogen in eutrophic lake and canal

Three active barrier materials (zeolite, ceramicite and light porous media) were applied for preventing nitrogen (N) release from eutrophic lake sediments. Long term experiment of two di erent lake sediments were carried out and the e ect of zeolite dose was evaluated. The results indicated that about 90%–100% of total N in overlying water was eliminated by using zeolite. While the N removal e ciency by ceramic was lower than that by zeolite, and light porous media present the lowest e ciency of 59%. Long term sediment incubation experiments indicated that two eutrophic sediments were both e ective in preventing N release in spite of di erent release characteristics. Bio-zeolite capping technology was able to e ectively inhibit the release of N from the sediment, and the zeolite dose was independently from N removal.     

巢湖东区底泥污染物分布特征及评价

测定了巢湖东区底泥样品中有机质、总氮、总磷、铅、铜、铬和锌的含量,其中,表层w(有机质),w(总氮)和w(总磷)的平均值分别为2 016%,0 108%和0 053%;w(Pb),w(Cu),w(Cr)和w(Zn)的平均值分别为40 2,40 1,79 2和123 8mg kg。研究了底泥污染物的垂直分布特征,其一般规律是严重污染层高于污染过渡层,污染过渡层高于正常湖泥层。用潜在生态危害系数法对底泥重金属污染作了评价,结果表明,巢湖东区底泥重金属含量高于安徽土壤背景值,但仍属于低生态危害。对有机质与其他污染物之间的关系作了相关分析,其中w(总氮)(y,%)与w(有机质)(x,%)之间的线性方程为:y=0 1194+0 0475x,相关系数0 975,线性高度显著,说明总氮与有机质具有同源性。底泥中的w(C) w(N)为18.62,w(N) w(P)为2 12,与其他富营养化湖泊比较,没有显著差异。有机指数均高于底泥肥污染标准。      

Study of heavy metal speciation in branch sediments of Poyang Lake

This study concentrates on the environmental pollution level of sediments in the six branches of Poyang Lake, the biggest fresh water lake in China. This is the first systematic report on the speciation analysis of heavy metals （Cu, Co, Cd, Pb, and Ni） in the six branches of the lake. A reported analytical procedure involving a five-step sequential extraction is used for the partition of particulating heavy metals. The sediment samples are analyzed using flame atomic absorption spectroscopy （FAAS）. Experimental results obtained from five replicate samples of fluvial bottom surface sediments at the sampling points demonstrated that the relative standard deviation of the sequential extraction procedure was generally better than 10% （Cd except）. The average extracted contents of the five elements, analyzed after all five steps, are found to be （mg/kg） for Cu： 26.89, Co： 16.25, Cd： 1.08, Pb： 37.98, and Ni： 20.46. The content of the exchangeable species was generally lower. Except Cu, the percentage of the species bond to organic matter was lower than 20%. The fractions containing the most metal for Cu, Co, and Ni were the residues （52.26%, 45.28%, and 74.82%, respectively）.     

不同处理方法对沉积物中甲藻孢囊计数与萌发的影响

甲藻孢囊是海洋沉积物中最重要的化石成分之一,而沉积物处理是孢囊定性定量研究的基础。本文以锥状斯氏藻（Scrippsiella trochoidea）孢囊为实验材料,研究了筛网过滤处理和多钨酸钠密度梯度离心对孢囊计数和萌发实验的影响。纯孢囊经过筛网过滤后的回收率为74.5%,而孢囊与沉积物的混合液筛网过滤后的回收率下降至61.9%。1.5 g/cm3的多钨酸钠对纯孢囊进行密度梯度离心,回收率为68.6%;而沉积物中的孢囊经过筛网过滤和多钨酸钠密度梯度离心后,回收率下降至42.6%。筛网过滤法处理沉积物样品不影响孢囊萌发,而多钨酸钠离心后萌发率显著降低。同时,多钨酸钠处理可使锥状斯氏藻孢囊形态发生改变。本研究结果表明筛网过滤法仍然是沉积物中孢囊收集和处理的可靠方法。     

太湖沉积物重金属污染生态风险的综合评价

为研究太湖沉积物重金属污染的生态风险。在2012年2月采集太湖7个采样点的表层沉积物,分析测定重金属总量以及可交换态和碳酸盐结合态的金属含量,采用风险评价准则、潜在生态风险指数法对沉积物重金属污染进行生态风险评价。结果表明:太湖沉积物中重金属除竺山湾处于偏中度污染水平,其他各点均处于轻度污染状态。全湖Ni、Zn和Cu的可利用态比例较高。太湖沉积物重金属污染为低生态风险,竺山湾生态风险高于其他地区。Ni和Pb的生态风险高于其他金属。需对太湖竺山湾污染物排放进行控制,对全湖沉积物中Ni污染进行优先控制与去除。     

淀山湖沉积物PAHs季节分布与风险度指数评价

对淀山湖湖体6个站位表层沉积物中多环芳烃（PAHs）进行了季节测定,结果表明,16种美国EPA优先控制的PAHs均有检出,PAHs总含量（干重）波动范围54.6~1331.2ng/g,均值373.4ng/g.与国内外大多数湖泊相比,淀山湖沉积物中PAHs含量水平属中等偏下.总含量季节变化大体为冬季 > 春季 > 秋季 > 夏季.另对出入湖口河流6个站位表层沉积物中PAHs含量测定,表现为入湖口 > 出湖口 > 湖体,季节变化特征与湖体相一致.PAHs环数所占比重为4环 > 5~6环 > 2~3环,采用特征比值法进行源解析,其主要来源是煤炭和生物质的不完全燃烧,主因子分析显示贡献率为80.22%.基于沉积物质量基准法（SQGs）,提出一种PAHs风险量化评价新方法--风险度指数法（RIM）,用此方法风险评价表明,部分单体（Acy、Ace、Ant和BaA）风险度指数RI为3.09~3.29,属中等风险水平,大多数PAHs单体风险度指数RI为0.79~2.73,相对处于中低风险水平,总体PAHs风险度指数TRI为2.64,污染状况处于中低风险水平.淀山湖作为上海市一个重要水源地,PAHs污染的潜在风险仍不可忽视.     

骆马湖表层沉积物有机质分布特征及来源解析

为解析骆马湖富营养化沉积物的影响因素,2018年9月采集了骆马湖表层沉积物32个点位样品,分析了沉积物的总有机碳（TOC）、总氮（TN）、有机碳同位素（δ¹³C）和氮同位素（δ¹⁵N）指标,研究了沉积物中有机质分布特征及来源.研究表明：表层沉积物TOC含量在0.55%~3.76%,平均值为1.62%;TN含量在0.04%~0.46%,平均值为0.19%;δ¹³C含量在-27.32‰~-8.36‰,平均值为-14.98‰;δ¹⁵N含量在-1.92‰~10.17‰,平均值为7.72‰,TN与TOC在空间分布呈正相关,有机碳、氮同位素受不同来源有机质影响空间分布有较大差异.对δ¹⁵N、δ¹³C与C/N进行定性分析和端元混合模型定量计算,得出骆马湖表层沉积物有机质来源主要有三个：一是人类活动带来的土壤有机质贡献率最大,特别是东岸休闲旅游区贡献较高;二是围网养殖造成的源污染,加大了湖泊富营养化程度;第三是湖泊来水携带较高浓度的污水有机质,对"典型过水性"骆马湖水质影响较大.为了降低骆马湖水体富营养化程度,改善水生态环境质量,急需对湖体有机质的来源加大控制.     

巢湖沉积物氮磷分布及污染评价

以巢湖为研究对象,分析了沉积物中氮磷等营养盐的分布特征及储量信息,并对巢湖沉积物氮磷污染指数进行评价.结果表明,巢湖表层沉积物总氮(TN)和总磷(TP)平均含量为1 088 mg-kg-1和585 mg·kg-1,底层为666 mg·kg-1和509 mg·kg-1,表层总氮含量显著高于底层(P＜0.01);总氮、总磷...