崇明东滩湿地沉积物重金属污染的磁诊断

对取自崇明东滩的高潮滩、中潮滩和低潮滩的沉积物柱样进行了磁学、粒度、重金属含量等指标的分析、比较与综合研究. 结果表明:在以粉砂为主的崇明东滩,通过污染负荷指数法进行评价,除低潮滩无污染外,中潮滩和高潮滩均有中度的重金属污染. 选取中度重金属污染的高潮滩沉积物柱样进行粒度、重金属含量以及磁性参数的相关性分析显示,χ_fd,χ_ARM/SIRM与重金属含量和粘土(粒径<4 μm)之间有较高的相关性,并以此建立了磁诊断线性回归模型;χ_fd和χ_ARM/SIRM可作为重金属含量的替代指标.      

210Pbex、228Thex、7Be和137Cs在崇明东滩表层沉积物的季节性特征及其环境指示意义

2007～2008年,于长江口崇明东滩高潮滩芦苇带(14号站位)、中潮滩藨草带(27号站位)和低潮滩光滩带(45号站位),以月为周期采集表层沉积物,通过测量沉积物粒度特征和颗粒活性核素活度,包括过剩210 Pb(210 Pbex)、过剩228 Th(228Thex)、7Be和137Cs,探讨了由陆向海的不同植被间沉积物物源变化规律及其影响因素。结果表明:(1)表层沉积物粒径在春季最小,秋、冬两季较大;由陆向海各站位粒径大小为14号<27号<45号。(2)210Pbex和137Cs活度的变化与平均粒径的变化相关度较高;7Be在高潮滩沉积物中的活度随时间序列的变化与大气沉降的沉降通量类似,在春季呈现明显的高值;228Thex和137 Cs的活度较小,且随季节变化不大。(3)表层沉积物中的137 Cs/210 Pbex和228 Thex/210 Pbex活度比值均与徐六泾颗粒态中核素比值的变化趋势接近,显示出崇明东滩沉积物受陆源控制,其中14号站位的陆源特征最为明显,45号站位陆源影响较小,而27号站位则在春、夏季呈现与14号站位类似的陆源特征。     

长江口潮滩沉积物中PCBs及其空间分布

应用具^63Ni电子捕获检测器的气相色谱仪，分析了长江口潮滩沉积物PCBs，及其在不同微地貌单元的分布趋势：高潮滩＞中潮滩＞低潮滩，PCBs与ToC存在线性相关关系，并与＞63μm的颗粒物体积百分含量呈显著线性相关关系，推测沉积物中PCBs以低氯同系物为主。大型排污口附近、水动力弱的高潮滩PCBs相对富集。比较国内外不同地区，本区PCBs污染并不严重，但检出率为100％，新生沙岛九段沙潮滩同样检出PCBs污染，因此应当密切关注长江口潮滩环境中PCBs污染的发展。     

江苏启东嘴潮滩敏感粒度组分及环境意义

敏感粒度组分是研究沉积环境变化的重要方法之一。江苏启东嘴潮滩位于江苏海岸与长江岸线交汇处,陆海相互作用强烈;随着社会经济的快速发展,受人类活动的影响也越来越大。在对4个岩芯沉积物进行粒度分析的基础上,应用粒级-标准偏差的方法提取环境敏感粒度组分。结果表明:（1）对环境变化敏感的细组分与粗组分具有明显的负相关关系,岩芯QDZ-1、QDZ-2和QDZ-3中<22 μm、<26 μm、<22 μm的细组分的含量由下向上逐渐增加,符合粉砂淤泥质潮滩下粗上细的沉积规律。（2）在流域强降雨引发的洪水和风暴潮等极端环境的影响下,导致粗组分的含量突然增加。岩芯QDZ-1、QDZ-2和QDZ-3中>22 μm、>26 μm、>22 μm的粗组分,在深度172.5 cm、242.5 cm、142.5 cm处分别剧增至84%、85%和80%。（3）在人类活动的影响下,细组分比粗组分更容易淋失,进而导致岩芯出现粗化趋势。QDZ-2在剖面上部A段>26 μm的粗组分呈增加趋势,是因为受到轮作翻种的农业生产活动和雨水淋溶作用的共同影响。岩芯QDZ-3在剖面上部A段22 μm～88 μm、>88 μm的粗组分和岩芯QDZ-4剖面>63 μm的粗组分呈增加趋势,原因是围垦建堤使原有的水动力得以增加,进而在高能环境下粗颗粒物质能够沉积。     

崇明东滩夏冬季表层沉积物细菌多样性研究

以长江口崇明东滩高、中、低潮滩夏、冬两季表层沉积物中基因组DNA为模板,PCR扩增样品中细菌16S rRNA基因V3区片段,通过克隆、测序,构建相应基因文库.系统发育分析结果表明,崇明东滩高、中、低潮滩表层沉积物共包含12个主要门类的细菌:变形菌门(Proteobacteria)(α-、β-、γ-、δ-和ε-亚群)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、螺旋体门(Spirochaetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、浮霉菌门(Planctomycetes)、绿菌门(Chlorobi)、网团菌门(Dictyoglomi)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae),此外还存在大量未被认知的序列.中潮滩和低潮滩的优势菌为变形菌,高潮滩的优势菌为拟杆菌.DOTUR多样性分析结果表明,崇明中潮滩细菌多样性最高,低潮滩次之,高潮滩最低;夏季细菌多样性高于冬季.夏、冬两季细菌群落差异高潮滩最大,低潮滩次之,中潮滩最小.     

南通近海潮滩表层沉积物重金属含量特征与生态风险评价

基于南通近海(洋口港—吕四)潮滩特点布设潮滩断面并采集表层沉积物,根据样品汞、镉、铅、砷、铬等7种重金属元素含量测试结果,分析研究区沿海潮滩表层沉积物主要重金属元素含量特征,并与江苏其他滨岸地区潮滩沉积物的重金属含量进行对比,初步探讨2009—2012年南通沿海滩涂表层沉积物重金属含量变化与元素的相关性。采用潜在生态危害指数法评价南通近海潮滩表层沉积物中7种重金属元素的潜在生态危害系数及潜在生态风险。南通潮滩表层沉积物重金属含量分布均匀,且低于江苏省苏北其他地区沿海潮滩的沉积物含量。7种重金属元素的相关分析表明,Cu与Pb、Zn具有较好的相关性,Pb与Cd、Hg的相关性最差。潜在生态危害指数法评价表明,南通近岸潮滩表层沉积物7种重金属潜在生态危害系数均属低生态危害范畴,近岸海域(洋口港—吕四段)潮滩表层沉积物环境质量总体较好。     

长江口崇明东滩底栖动物在不同类型沉积物的分布及季节性变化

研究分析崇明东滩沉积物类型对底栖动物种群生长的限制和底栖动物对不同类型沉积物的选择性.结果表明,砂质的低潮滩较适宜双壳类底栖动物的生长,在四季里,栖息在低潮滩的双壳类底栖动物占整个潮滩双壳类数目的比例分别高达73.4、66.4、98.5和96.9%;相反,腹足类底栖动物适宜生长在高潮滩的粘土质粉砂,四个季度中分别有77.5、64.4、69.3和92.4%的腹足动物栖息在高潮滩;甲壳类多栖息在高、中潮滩,但在9月份,由于正是蟹类的生殖季节,低潮滩的甲壳动物却占有了相当的比例,约51.6%.并以食悬浮物底栖动物和食底泥动物的分布丰度对沉积物粒径分别做回归性分析,得到方程分别是y＝39.496x-790.07（r＝0.9223）, y＝-127.27x＋6037.7（r= 0.9489）.     

新疆伊犁河谷沙漠沉积不同粒径组分的地球化学元素分布特征

本文通过对伊犁河谷西部塔克尔莫乎尔沙漠内的可克达拉（TKP）剖面典型层位样品 的不同粒级组分地球化学元素分析,探究西风环流控制的沙漠沉积区元素特征和化学风化指标 在不同粒级组分中的分布特征。研究结果表明TKP 剖面Na 和Sr 元素趋向于在粗粒级中富集; Fe、Mg、Al、Rb 元素趋向于细粒级中富集,K 元素含量随粒径增大先升高再降低,16 ~ 32 μm 粒 级处出现谷值;Ti 元素含量与粒度关系不明确。CIA、Rb/Sr 随粒级增大逐渐降低,Na2O/Al2O3、 Na2O/K2O、K2O/Al2O3 随粒级增大逐渐升高。TKP 剖面地球化学元素和比值在<2 μm、2~16 μm、 16 ~32 μm 细粒级组分不同粒级间变化较为剧烈,32~ 63 μm、63~125 μm、>125 μm 粗粒级组分 变化则不明显,而且粗粒级组分在剖面中的变化也比较稳定。剖面整体风化程度较弱,因此这 种现象可能是物源不统一造成的,为塔克尔莫乎尔沙漠具有物源多样性特点的观点提供了地球 化学元素方面的证据。     

崇明东滩湿地沉积物中汞累积特征及其影响因素研究

湿地是汞的活性库,研究湿地汞的累积特征对揭示湿地汞生物地球化学过程及其生态效应等均具有重要意义. 通过分析崇明东滩沉积物汞累积特征,为进一步深入研究湿地汞的地球化学循环和湿地环境保护提供依据. 采集了崇明东滩湿地高潮滩、中潮滩、中潮滩植被带前缘3个柱状沉积物样品,测得沉积物中w(Hg)为0.015～0.315 mg/kg. 利用地累积指数法对潮滩沉积物中汞的污染状况进行了评价,结果表明:崇明东滩沉积物存在轻度的汞污染. 同时对w(Fe),w(Mn),w(有机质)及粒度等理化参数进行了测定. 采用相关性分析,探讨沉积物中w(有机质),w(Fe),w(Mn)和粒度对沉积物汞累积的影响,指出有机质和铁、锰循环是影响沉积物中汞累积的主导因素,而粒度不是控制因素.      

连环湖区域小东湖表层沉积物营养盐变化特征与污染评价研究

于2010年8月赴连环湖小东湖采集表层沉积物样品.在对小东湖表层沉积物总氮(TN)、总磷(TP)及磷形态、有机质(OM)、粒度指标测试分析的基础上,探讨小东湖表层沉积物营养元素变化特征及影响因素,并采用有机指数与有机氮指标对小东湖表层沉积物的污染状况进行评价.研究结果表明,TP平均含量为535.75 mg/kg,接近于富营养化严重的太湖和巢湖,小东湖表层沉积物Ca-P、IP、TP受<4 μm、4~16 μm、>64 μm粒级含量影响较大,Fe/Al-P和OP受粒度影响较弱.小东湖有机指数为Ⅱ等级,属于较清洁范畴,有机氮指标达到Ⅳ等级,为有机氮污染.     

崇明东滩不同高程潮间带沉积物中210Po和210Pb的时空特征

210Po和210Pb在海洋环境过程和放射生态学研究中有重要的意义。基于2010年每月采集崇明东滩潮间带表层沉积物,分析其210Po和210Pb活度,结合大气沉降和长江河流输入的210Po和210Pb通量,研究了210Po和210Pb的时、空变化规律及其影响因素。结果表明:表层沉积物平均粒径春夏季接近,且明显低于秋冬季;由北到南,由陆向海,平均粒径均逐渐增大。崇明东滩表层沉积物中210Po和210Pb的比活度介于20.9~124 Bq/kg和26.1~101 Bq/kg,均高于同期徐六泾(长江河流入海节点)悬浮颗粒物中210Po和210Pb相应的值。北、中、南三个断面210Po/210Pb比值的平均值分别为:1.05,1.06和0.97,崇明东滩表层沉积物的主要来源为陆源的河流输送。从空间分布来看,210Po和210Pb的比活度随潮滩高程的降低而逐渐减小的特征,季节特征为在夏季最高,而冬季相对较低。     

Effect of sediment size on bioleaching of heavy metals from contaminated sediments of Izmir Inner Bay

The effect of sediment size on metals bioleaching from bay sediments was investigated by using fine (< 45 μm), medium (45-300 μm), and coarse (300-2000 μm) size fractions of a sediment sample contaminated with Cr, Cu, Pb, and Zn. Chemical speciation of the metals in bulk and size fractions of sediment were studied before and after bioleaching. Microbial activity was provided with mixed cultures of Acidithiobacillus thiooxidans and Acidithiobacillus ferrooxidans. The bioleaching process was carried out in flask experiments for 48 days, by using 5% (W/V) of solid concentration in suspension. Bioleaching was found to be efficient for the removal of selected heavy metals from every size fraction of sediments, where the experiments with the smaller particles resulted in the highest solubilization ratios. At the end of the experimental period, Cr, Cu, Pb and Zn were solubilized to the ratios of 68%, 88%, 72%, and 91% from the fine sediment, respectively. Higher removal efficiencies can be explained by the larger surface area provided by the smaller particles. The changes in the chemical forms of metals were determined and most of the metal releases were observed from the reducible and organic fractions independent from grain size. Higher concentrations were monitored in the residual fraction after bioleaching period, suggesting they are trapped in this fraction, and cannot be solubilized under natural conditions.     

海州湾潮滩重金属污染的历史记录

近岸海域是区域源汇过程的汇,记载了区域环境演变的重要信息.2010年在海州湾潮滩采集得到4个沉积物柱样,对沉积物柱样进行了重金属元素测定,结合核素210Pb测年结果,研究了海州湾潮滩重金属污染历史及人类活动对其影响.运用Al元素作为粒度的代用指标对重金属进行标准化,并获取了重金属富集系数和人为污染的重金属通量.研究表明,粒度控制效应并不是影响海州湾潮滩地区重金属分布的最主要因素,并且各重金属元素之间具有良好的相关性,说明该区域重金属元素具有来源一致性;海州湾潮滩沉积物中除重金属Cr和Cu表现为弱富集外,其他重金属元素Cd、Cr、Cu、Mn、Pb和Zn均表现为强富集,并且表层沉积物中重金属含量均高于该区域的背景值,这表明近50年以来,海州湾潮滩已明显受到人类污染源的影响,从而造成沉积物中重金属不断富集累积;自20世纪50年代至2000年初海州湾潮滩沉积物中人为污染活动输入的重金属通量呈现出波动增加的趋势,这种变化特征与区域社会、经济发展阶段相吻合;而从2005年以来随着区域产业结构优化调整,环境监管力度加强,潮滩沉积物中人为来源的重金属通量呈现出减少的趋势.     

崇明东滩表层沉积物重金属空间分布特征及其污染评价

以崇明东滩潮间带表层沉积物为研究对象,在粒度分析、重金属以及有机碳含量测定的基础上,采用ArcGIS中的地统计分析模块研究了重金属Cu、Pb、Zn、Cr、Cd的空间分布格局,应用克里金法进行空间插值作图,估算了沉降通量,并运用地质累积指数法和潜在生态危害指数法对重金属污染现状进行了评价.结果表明:①目前崇明东滩重金属Cu、Pb、Zn、Cr、Cd含量平均值分别为42、27、69、71、0.23μg.g-1,均超过上海潮滩背景值,且受沉积物粒径分布和有机碳的影响,重金属含量呈现自岸向海和自北向南下降的趋势;②崇明东滩重金属Cu、Pb、Zn、Cr、Cd的年沉降量分别为187、121、395、312、1.04 t,总沉积通量为11 g.(m2.a)-1,反映崇明东滩仍具有较强的重金属污染物"过滤器"功能;③重金属污染状况总体为清洁,但Cd、Pb和Cu的污染程度相对较高.     

长江武汉段不同粒径沉积物中多环芳烃（PAHs）分布特征

将采自长江武汉段的沉积物湿筛分成5个粒径的组分（>200 μm,200～125 μm,125～63 μm,63～25 μm,<25 μm）,分别测定其中多环芳烃(PAHs)的含量.结果表明,不同粒径沉积物中PAHs组成基本相同,均以3环以上PAHs为主,但是∑PAHs浓度相差很大,范围为26.1～7 135.9　ng/g.其中,>200　μm沉积物中∑PAHs浓度最高,为7 135.9 ng/g;63～25　μm沉积物中∑PAHs浓度最低,为26.1　ng/g.占沉积物38.6%质量分数的<25　μm沉积物富集了沉积物中约75%的∑PAHs.总有机碳是影响PAHs在不同粒径沉积物中分布的主要因素,不同粒径沉积物中PAHs与总有机碳呈显著正相关（p<0.01）.此外,有机质类型、结构也是影响PAHs在不同粒径沉积物中分布的重要因素.     

渤海湾天津段潮间带沉积物柱状样重金属污染特征

2003-11采集了渤海湾天津段北至大沽口,南到岐口海域潮间带3个沉积物柱状样,对沉积物的粒度、有机质、重金属含量进行分析,对渤海湾潮间带沉积物柱状样的地化性质、重金属污染概况以及重金属的空间、垂向分布特点进行了研究.渤海湾潮间带沉积物由北至南逐渐变细,大沽口和独流减河口海域的沉积物主要是极细砂-粉砂-细砂组成,岐口海域潮间带沉积物主要组分是粉砂和极细砂.3个柱状样的垂向粒度分布趋势表明渤海湾潮间带沉积物自下向上有“粗化”的趋势.Fe、Al、Mn3种元素的空间分布与沉积物的粒径呈显著的负相关性,即Fe、Al、Mn含量主要分布在粒度较细的沉积物中.渤海湾潮间带主要重金属污染元素是Pb、Zn、Cd 3种.通过归一化研究,这3类重金属元素在沉积物中有很明显的人为污染痕迹,含量远远高于其相应的环境背景值.     

Partitioning of water soluble organic carbon in three sediment size fractions： Effect of the humic substances

Water soluble organic carbon (WSOC) in sediments plays an important role in transference and transformation of aquatic pollutants. This article investigated the inherent mechanisms of how sediemnt grain size affect the partitioning coeffcient (k) of WSOC. Influences of NaOH extracted humic substances were particularly focused on. Sediments were sampled from two cross-sections of the middle Yellow River and sieved into three size fractions (< 63 μm, 63-100 μm, and 100--300 μm). The total concentration of WSOC in sediments (CWSOC) and k were estimated using multiple water-sediment ratio experiments. Results show that CWSOC ranges from 0.012 to 0.022 mg/g, while k ranges from 0.8 to 3.9 L/kg. Correlations between the spectrum characteristics of NaOH extracted humic substances and k were analyzed. Strong positive correlations are determined between k and the aromaticity indicators of NaOH extracted humic substances in different sediment size fractions. Comparing with finer fractions (< 63 μm), k is higher in larger size fractions (63--100 and 100--300 μm) related to higher aromaticity degree of NaOH extracted humic substances mostly. While negative relationship between k and the area ratio of fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) at 3400 and 1430 cm-1 implied that the lowest k was related to the highest concentration of the acidic humic groups in particles < 63 μm. WSOC in finer fractions (< 63 μm) is likely to enter into pore water, which may further accelerate the transportation of aquatic contaminants from sediment to water.