上海崇明岛潮滩重金属的磁学研究

河口潮滩具有独特的环境功能和生态价值，是重金属污染物的一个有效汇库，在河口和近海污染物的迁移转化过程中扮演着十分重要的角色。系统分析了上海崇明岛的表层沉积物中8个样点样品的重金属元素和磁化率（x）、非滞后剩磁（ARM）．非滞后剩磁磁化率（xARM）以及饱和等温剩磁（S／RM）等磁参数之间的关系。结果表明。重金属Pb，Cr、Cu、Zn元素与磁性矿物特别是亚铁磁性矿物之间在赋存形态、沉积特征上存在一定的联系，因此磁性测量可作为沉积物重金属污染记录信息提取的辅助手段，但不同的磁性参数对重金属的指示程度不同。研究得出沉积物中以较粗的多畴亚铁磁性矿物为主，同时x、xARM,／SIRM对重金属元素含量变化比较敏感，因而X、XARM/SIRM可作为重金属含量的替代指标。在重金属元素和磁性参数相关性的基础上，建立了磁诊断线性回归模型。     

上海崇明岛沉积物重金属污染的磁学研究

系统分析了上海崇明岛的8个样点沉积物样品的重金属元素和磁化率、频率磁化率以及饱和等温剩磁等磁参数之间的关系,结果表明:介于轻度污染和偏中度污染的重金属Pb、Cr、Cu、zn元素与磁性矿物特别是亚铁磁性矿物之间在赋存形态、沉积特征上存在一定的联系,因此磁性测量可作为沉积物重金属污染记录信息提取的辅助手段,但不同的磁性参数对重金属的指示程度不同,由于本研究以较粗的多畴亚铁磁性矿物为主,同时质量磁化率(x)、非磁滞剩磁磁化率与饱和等温剩磁的比值(XARM/SIRM)对重金属元素含量变化比较敏感,因而X、XARM/SIRM可作为重金属含量的替代指标.最后在重金属元素和磁性参数相关性的基础上建立了磁诊断线性回归模型.     

启东潮滩沉积物中磁性矿物的重金属污染磁诊断初探

为完善沉积物中重金属污染的环境磁学监测方法,研究沉积物磁性参数与磁性矿物吸附的重金属之间的关系,在启东潮滩设置样点,提取沉积物磁性矿物,测试磁性矿物中的重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的含量、环境磁学参数及粒度,并做了相应的污染评价。结果表明:启东沉积物中的重金属与磁性矿物中的重金属含量具有一致的行为;根据污染负荷指数法,启东潮滩沉积物重金属总体污染较为严重;启东的磁性矿物以假单畴——较粗的多畴晶粒为主,亚铁磁性矿物主导了样品的磁性特征,其中的超顺磁物质含量较少;χ_(ARM)、χ_(ARM)/χ和χ_(ARM)/SIRM与部分重金属表现出显著相关性,可以作为沉积物重金属含量快速检测的代用指标。     

潮滩沉积物重金属污染的色度反演方法初探

为了探求快速评估土壤重金属污染的方法,以崇明岛东滩低、中、高潮滩沉积物为研究对象,用色度仪测量其色度参数(明度L*、红度a*、黄度b*),并对照化学分析数据,初步探讨了潮滩沉积物的色度特征与重金属元素(Cu、Cr、 Pb、Zn、Mn、Fe )含量之间的相关关系.同时,运用回归分析分别建立了重金属元素含量与色度参数（明度L*、红度a*、黄度b*）之间的定量关系模型,并对模型进行验证.结果表明,在崇明岛低、中、高潮滩的沉积物中,Cu、Pb、Zn与L*之间负相关,相关系数最高可达rCu=-0.97、 rPb= -0.88、 rZn=-0.98;Cu、Pb、Zn与a*之间正相关;而Cr与a*之间负相关.在河口水体中重金属含量稳定的条件下,色度信息可以定量地反演潮滩沉积物重金属元素的含量,为大范围的潮滩重金属污染研究提供了一项实用有效的辅助手段.     

长江三角洲潮滩重金属污染研究现状与趋势

近些年由于工业与生活废水不合理排放,导致了长江三角洲潮滩面临严重的重金属污染问题,对长江口生态环境造成威胁。为此,本文在广泛收集前人研究结果的基础上,从重金属在潮滩沉积物的沿岸分布和垂岸分布、重金属的粒度效应、长江泥沙重金属吸附、以及潮滩动植物重金属含量和生态效应等方面总结了其分布规律和富集特征,并从三峡建坝和长江口水文地貌等角度,对今后长江口潮滩重金属污染研究方向提出了一些建议。     

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.      

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。     

福州河道表层沉积物磁学特征及其环境意义

利用沉积物的磁学特征提取环境信息,进行污染评价是环境磁学的研究领域之一,本文对福州河道表层沉积物50个样品进行环境磁学和重金属元素分析,探讨福州河道沉积物磁学特征及其环境意义。结果表明:福州河道表层沉积物以亚铁磁性矿物为主,也含有一定的反铁磁性矿物,磁性矿物颗粒较粗,以多畴和假单畴颗粒为主;重金属与磁学参数相关性分析发现污染轻的沉积物重金属与χ、SIRM相关性较差,与χ_(ARM)、χ_(ARM)/χ、SIRM/χ相关性较好,污染重的沉积物重金属与χ、SIRM相关性较好,与χ_(ARM)、χ_(ARM)/χ、SIRM/χ相关性较差,表明沉积物在清洁状态下重金属易于与细颗粒磁性矿物共存,在重金属含量达到一定阈值时与磁化率相关性较好,与磁畴参数相关性则出现紊乱。因而,磁化率能够明确指示接近中度以及中度以上的重金属污染状况,而对相对较轻的污染状况指示不灵敏。     

江苏新洋港潮滩湿地重金属元素Pb、Cu、Zn、Cr分布特征及污染评价

通过对保护区新洋港核心区潮滩表层、柱状沉积物以及不同地貌和植被条件下重金属Cu、Zn、Cr、Pb含量的分析,利用地累积指数法、元素富集指数法、潜在生态危害指数法,对潮滩重金属的污染状况和金属元素富集规律进行了初步研究,并利用不同的指标进行相互验证,分析了生态带植被和沉积物间的重金属地球化学累积.结果表明,1)新洋港的重金属元素Zn、Pb、Cu含量变化走势基本相同,元素归一化后,所有重金属元素的归一化值变化波动范围均比重金属含量值明显收窄,波峰和波谷有后延的趋势,波动趋势基本没变.2)从水平断面的重金属含量分布特点来看,都表现出了从高潮滩向低潮滩递减的趋势,但是递减的速度不同.Cu、Ni、Zn从高潮滩到低潮滩含量递减趋势较明显,Cr、Pb则没有明显的递减趋势.3)新洋港潮间带沉积物中元素Pb、Cr与长江口、黄河口以及中国浅海沉积物和江苏土壤相比呈现不同程度的富集.Pb超出最多,其EF值达到3.774.4)新洋港RI值为23.552,虽然存在一定的重金属富集和污染,但其尚未产生生态危害,整体新洋港核心区重金属环境质量优良.     

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.     

金华市义乌江沉积物磁性特征与重金属污染

对浙江省金华市义乌江采集的边滩沉积物柱样,进行了系统的环境磁学、粒度、地球化学分析,以探讨环境磁学方法诊断河流沉积物重金属污染的可行性.结果表明,柱样磁性特征由亚铁磁性矿物主导,其垂向变化受到粒度和早期成岩作用的一定影响.柱样中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb含量及其富集因子除底部外,自下而上呈增加趋势,指示了柱样上部存在人为来源的重金属污染.柱样沉积物磁性特征与重金属含量及其富集因子的垂向变化存在相似性,其中磁化率(χ)、频率磁化率(χfd%)和硬剩磁(HIRM)与Cr、Cu、Zn、Cd、Pb的含量具有显著的正相关关系,反映了磁性矿物与重金属具有相同的来源,或者细颗粒磁性矿物对重金属的吸附作用.上述结果表明,磁学方法可用于指示义乌江的重金属污染.但由于义乌江属于开放性的河流环境系统,磁性特征变化受多重因素影响,增加了利用磁学手段定量诊断重金属污染的复杂性.     

长江口潮滩表层沉积物中微塑料的分布及沉降特点

河口区域是污染物的源头与交汇的区域.为探索微塑料在长江口潮滩的污染现状,本文选取长江口6个采样点、4个季度的潮滩沉积物进行采样分析,长江口潮滩沉积物中微塑料检测结果显示的平均丰度为(3.42±1.31)items·g~(-1),有纤维状和碎片状两种存在形式,其中纤维状占主要部分.微塑料在潮滩沉积物中的分布与沉降和长江口冲淤情况有着高度一致性,在沉积物冲刷地段位点微塑料丰度较低,在沉积物淤积位点微塑料丰度较高.长江口潮滩沉积物中微塑料丰度在1月达到最高值,且在1月和4月各位点差异较大,在7月和11月差异较小.再悬浮实验表明,微塑料主要在表层沉积物和水中积聚.本文结果表明,长江口潮滩沉积物受到一定程度的微塑料污染,微塑料在潮滩的积聚与长江口冲淤、降水和潮汐等因素密切相关.本文的结果可以为长江口潮滩表层沉积物中微塑料的污染研究提供一定的基础数据.     

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。     

基于三角模糊数的沉积物污染生态风险评价

基于水环境系统的不确定性,以及数据信息的不足和不精确性,将沉积物环境背景值和污染物浓度表示为三角模糊数,建立沉积物生态风险的模糊评价模型.应用该模型,取长江口沉积物背景值,对长江口及毗邻海域沉积物中重金属污染及其生态风险进行分区分析.结果表明,研究区的底质生态环境均受到不同程度的污染,重金属的污染程度依次为Cu、Hg、Zn、Pb、As、Cd;与Hakanson生态风险指数法对照,2种方法评价的生态风险变化趋势相似,长江口门、最大浑浊带和杭州湾的生态风险均比长江口外区和舟山海区大,但长江口门、最大浑浊带和杭州湾的潜在生态风险等级增加了一个等级.用同期的底栖动物群落结构参数进行验证,评价结果合理.     

南通市任港河底泥重金属污染的磁学诊断

以江苏省南通市任港河底泥柱样为研究对象,在系统的环境磁学、粒度、重金属及总有机碳含量分析的基础上,探讨了沉积物重金属污染的环境磁学诊断的可行性.结果表明,表层12cm以上样品中重金属Pb、Zn、Cu、Ni含量超出江苏省土壤背景值,剔除粒度影响后,重金属含量"上高下低"的特征仍很明显.该底泥柱样沉积物的磁性特征为亚铁磁性矿物所主导,亚铁磁性矿物含量在表层12cm以上沉积物要高于下部沉积物,其含量在沉积物上部的升高受到污染的影响.磁化率(χ)、饱和等温剩磁(SIRM)和非磁滞剩磁磁化率(χARM)与Pb、Zn、Cu、Ni含量有显著的正相关关系(r≥0.74,p<0.01,n=54),可用于定性评价任港河底泥的重金属污染程度.但因受到磁性矿物的来源和成岩作用等因素影响,表层沉积物亚铁磁性矿物与重金属含量升高不尽一致,利用磁性参数定量诊断重金属含量仍需慎重.     

金华市富硒区表土重金属污染的磁学响应

该文通过对金华市富硒区表土磁性特征和金属含量的分析,探讨了金华市富硒区土壤的磁性特征及其对重金属污染的响应。结果表明:金华市富硒区表土样品的磁性特征以低矫顽力亚铁磁性矿物为主导,磁化率值整体较低,平均值为49.63×10-8m3/kg,不完全反铁磁性和亚铁磁性矿物含量较多,且表示磁性矿物含量的参数呈现基本一致的空间分布特征,由污染负荷指数(PLI)所得的污染分布规律也与部分表示磁性矿物含量的参数呈现类似的空间分布特征。在工业区范围内,磁性特征和PLI联系较非工业区更为密切,呈现面状高值分布特征,非工业区范围内为点状高值分布。污染较严重区域主要分布在工厂集中的工业园区、人流量较大的生产区、交通密集的干线旁和以水泥厂、热力厂及主要交通线路为中心的附近区域,而人为源影响较少的浙江师范大学周边及婺城区苗木种植区域、兰溪市生态良好的村庄等区域为磁化率低值区和污染负荷指数低值区。此外,磁参数与地球化学元素之间存在明显的共变关系,与磁性矿物浓度相关的参数可作为土壤重金属污染程度的代用指标。工业区磁化率与重金属元素之间相关性相对较高,非工业区较低,表明非工业区的磁性颗粒来源较为广泛。利用主成分分析法各得到4个公因子来表现磁参数与地球化学元素的显著代表性,发现水泥工业污染、交通污染、其他工业污染等污染源是构成金华市富硒区工业区范围表土污染的主要来源,而农业区污染源以农业活动污染为主,自然源影响较多,污染源较广泛。     

长江口邻近海域表层沉积物重金属赋存形态及生态危害评估

为探究长江口东南支海域表层沉积物重金属形态分布特征及污染状况,本研究于2019年12月在长江口邻近海域采集了18份表层沉积物样品,使用微波消解法以及改进后的沉积物重金属形态分析的连续提取法分别分析了沉积物中7种重金属（Cu、Pb、Cd、Cr、Zn、As、Ni）的总量和各形态含量,结合沉积物质量基准（SQG）、风险商（HQ）等方法初步探讨了长江口邻近海域表层沉积物中重金属的赋存形态特征,并评估了其生态风险。结果显示,从近岸到近海,重金属含量梯度逐渐减小,除Cd、Cr属于Ⅱ级标准,其余重金属平均含量均达到海洋沉积物质量Ⅰ级标准。长江口邻近海域沉积物呈中性?弱碱性,属还原环境;Zn、Pb、Cd以次生相为主要赋存形态,对环境条件变化较为敏感,其中Cd次生相的质量分数最高（74.2%）,且以可还原态为主要赋存形态,Cu、Cr、As、Ni以原生相为主要赋存形态,性状相对稳定。生态风险评估结果表明,长江口邻近海域表层沉积物重金属的组合生物效应对水生生物产生危害的概率较低。As与Cd元素的生态风险较高,尤其是Cd,易被生物利用,对环境危害性更强,需要引起重视。     

长江口沉积物重金属的分布、来源及潜在生态风险评价

为了解长江口潮滩沉积物中重金属的污染特征,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)分析了长江口北支、南支和杭州湾27个表层沉积物中Cu、Pb、Ni、Ag、As、Cd、Zn、Sn、Sb和Hg 10种重金属的含量,并对其分布、来源及生态风险进行了评价.结果表明,沉积物中10种重金属的含量和介于102.9 ～ 326.4 mg· kg-1之间,北支、南支和杭州湾的平均值分别为180.9、244.7和155.6 mg·kg-1.方差分析结果表明,南支与北支、杭州湾平均含量之间均存在显著性差异(p＜0.01),南支因受沿岸工业污水和生活污水的影响污染加重.来源分析表明,沉积物中大多数重金属的来源具有一定的相似性,主要来源于各种工农业废水、船舶运输、农药和化肥污染,而Ag和Hg具有不同的来源.地积累指数评价结果表明,10种重金属的平均污染程度由高到低依次为:Cd＞ Hg＞ Sb＞ Ag＞ As＞ Cu ＞Zn＞ Ni＞ Sn＞ Pb,Hg和Cd在多数采样点分别为中度污染和偏重污染,南支Cd和Ag的污染程度高于北支和杭州湾,而在杭州湾Hg的污染程度高于北支和南支.潜在生态风险系数评价结果表明,长江口沉积物7种重金属潜在生态风险系数从高到低依次为:Cd＞Hg＞As＞Cu ＞Ni＞Pb ＞Zn,长江口沉积物的潜在生态风险主要由Cd和Hg引起,两者的贡献分别为62.6％和34.0％,各采样点7种重金属的潜在生态风险指数(RI)介于565.9～1601之间,均达到极强生态风险.     

上海市公园绿地树叶对大气重金属污染的磁学响应

为探究城市公园绿地树叶对大气重金属污染的磁学响应,按照上海市年均主导风设置纵横两个采样断面,采集城郊区公园绿地中广泛分布的香樟树叶,进行岩石磁学和重金属元素分析.结果表明,样品磁性矿物以亚铁磁性矿物为主导,磁性颗粒物的含量和粒径由典型工业区沿冬季风方向逐级递减.对叶片进行超声清洗后磁化率下降63%~90%,即样品的磁性特征主要取决于叶表附尘.树叶重金属元素Fe、Mn、Zn、Cu、Cr、V、Pb含量与磁参数显著相关(0.442≤R≤0.799,P0.05),说明城市公园绿地树叶磁参数可以作为大气重金属污染的替代指标.运用多元统计分析方法表明,研究区树叶磁性矿物及重金属含量主要受工业活动和交通道路污染的复合影响.     

长江口南支重金属分布研究

对长江口南支采集的水样、悬沙和表层沉积物中的重金属含量进行了分析。结果表明，悬浮物中重金属含量高于表层沉积物，且2者远高于水相中重金属含量。大多数重金属元素间都有良好的相关性。水相中重金属含量由内向外呈轻微的浓度变化；悬浮物中重金属含量逐渐降低；表层沉积物中重金属含量向长江口外有降低趋势，介在长江口门处出现高浓度。河口重金属的分布受到离子交换、吸附、解吸、释释以及水动力等诸多因素的影响。