寒旱区湖泊冰封期有机碳氮同位素研究

为了探究寒旱区湖泊悬浮物和沉积物中颗粒有机碳氮稳定同位素来源与环境相关性,于2019年1月对南海湖冰封期悬浮物和表层沉积物有机δ¹³C、δ¹⁵N及C/N值进行了测定.结果表明：南海湖冰封期悬浮有机质δ¹³C的变化范围为-31.94‰~-27.87‰,δ¹⁵N变化范围为15.16‰~18.66‰,C/N变化范围为3.90~5.13.沉积物δ¹³C值变化范围为-25.39‰~-18.83‰,δ¹⁵N值变化范围为7.04‰~13.66‰,C/N值变化范围为7.66~12.23.悬浮有机质δ¹³C和δ¹⁵N最高值分别出现在进水口区和湖心岛区,沉积物则都为湖心岛区表层沉积物.端元混合模型分析表明,冰封期悬浮有机质主要由内源水生藻类主导,水质保护区藻类贡献率达到82.33%,与该区域浮游植物丰度最高相符.表层沉积物有机质的主要来源为内源水生植物,在水质保护区贡献率高达89.7%.相关性分析表明,在冰封期内悬浮有机质与表层沉积物δ¹³C、δ¹⁵N并没有明显的相关性,在低温情况下悬浮物δ¹⁵N与温度（P<0.025）、硝态氮（P<0.019）呈显著负相关,与亚硝态氮呈显著正相关（P<0.034）.原因主要与外源贡献率和生物作用的同位素效应有关.悬浮物δ¹³C和COD呈极显著正相关（P<0.008）,与盐度呈显著正相关（P<0.046）,COD和悬浮物δ¹³C很可能具有同源性,在湖泊冰封期具有一定的环境指示意义.     

洞庭湖及入湖河流中209种多氯联苯同类物分布特征与风险评估

为全面了解洞庭湖水域多氯联苯（PCBs）的污染情况,采用同位素稀释-高分辨质谱法对洞庭湖及入湖河流共21处表层水进行了209种PCB同类物测定分析.结果表明,共检出50种PCB同类物,■在0.077～10 ng·L^-1之间,平均值为2.7 ng·L^-1,中值为1.9 ng·L^-1,污染浓度为:入湖河流>湖区>出口.与国内外研究相比,洞庭湖水域PCBs污染处于较低水平.表层水中主要污染物为二、三和四氯联苯,相对丰度分别为67%、 14%和16%.PCB11、 PCB17、 PCB18、 PCB20+33、 PCB28、 PCB47+75、 PCB52和PCB68分布最为广泛,在超过80%的样品中均有检出.其中,ρ（PCB11）最高,平均值为1.6 ng·L^-1,占■的59%,来自于国产有机颜料生产过程中的无意排放.大气传输沉降和历史残留是水中PCBs主要来源.根据毒性当量因子法对研究区域生态毒性风险进行评估,结果显示水中TEQ远低于相关标准限值,表明洞庭湖及入湖河流表层水中PCBs污染不会...     

鄱阳湖湿地土壤有机碳氮同位素特征及其环境意义

通过对2011年鄱阳湖及其主要入湖河流(赣江、抚河、信江、修水及饶河)15个湿地土壤样品中δ¹³C及δ¹⁵N的测定,分析探讨了鄱阳湖及其主支流湿地土壤有机质和氮素来源.结果表明:鄱阳湖湖区湿地土壤中总有机碳(TOC)的含量在0.45%~1.58%之间,总氮(TN)含量变化范围为0.06%~0.17%;各入湖河流TOC含量为0.41%~1.18%, TN含量在0.05%~0.13%之间.鄱阳湖湖区湿地土壤有机质δ¹³C及δ¹⁵N变化范围分别为-28.35‰~-18.58‰和3.27‰~6.84‰;各入湖河流湿地土壤δ¹³C和δ¹⁵N分别为-25.93‰~-22.66‰和2.97‰~5.41‰.有机质来源分析表明:除湖口处主要来源于C4植物外,鄱阳湖区及其入湖河流湿地土壤有机质的主要来源是C3植物.湖区湿地土壤氮素来源分析表明吴城处主要受农业化肥使用的影响,而其他采样点湿地土壤有机质氮素主要来源于生活污水;入湖河流湿地土壤氮素来源较复杂,生活污水、化肥及工业污水是其主要来源.     

电子垃圾拆解区污染池塘中鱼类多氯联苯及其代谢产物的组织分配及暴露风险

对一受电子垃圾污染池塘内两种鱼类(鲮鱼和乌鳢)体内各组织中多氯联苯(PCBs)及其甲磺基代谢产物(Me SO2-PCBs)进行了分析.鲮鱼和乌鳢体内各组织中总PCBs(ΣPCBs)的平均含量分别为560~10 462 ng·g-1和580~50 492ng·g-1(湿重),两种鱼体内肝脏中的PCBs含量均高于其他组织.PCBs在鱼体组织内的分布与不同组织的脂肪含量有关.鲮鱼和乌鳢体内各组织中ΣMe SO2-PCBs的平均含量分别为0.44~53 ng·g-1和1.86~132 ng·g-1,这一浓度水平比之前国外报道的最高浓度高1个数量级.除PCB149外,鲮鱼体内手性PCB单体的EF值与沉积物相比存在下降趋势;而在乌鳢体内则正相反,在鲮鱼体内已下降的EF值在乌鳢体内则出现回升,有些单体的EF值甚至高于沉积物.这一结果可能表明PCBs在两种鱼体内的手性选择性代谢特征正好相反.鱼体内高含量的ΣPCBs和ΣMe SO2-PCBs对当地居民具有较高的暴露风险,因此,限制这些鱼类在市场的流通对于降低当地居民健康风险具有重要意义.     

不同组织碳、氮元素含量和同位素分馏特征研究—以抚仙湖草鱼、鱇浪白鱼为例

结合抚仙湖浮游植物、水生植物等样品, 对野生植食性草鱼(Ctenopharyngodon idellus)31个组织和野生肉食性鱇浪白鱼(Anabarilius grahami)17个组织样品碳、氮元素含量和稳定同位素比值(δ¹³C、δ¹⁵N)进行了对比分析.结果显示, 鱼类不同组织的碳稳定同位素分馏效应显著, 草鱼不同组织δ¹³C分布范围为-20.66‰~-11.62‰, 极差为9.04‰, 鱇浪白鱼为-27.55‰~-19.71‰, 极差为7.84‰.而氮稳定同位素分馏较小, 草鱼δ¹⁵N分布范围为9.09‰~10.97‰, 极差为1.88‰, 鱇浪白鱼为7.91‰~12.51‰, 极差为4.60‰.同时, 草鱼和鱇浪白鱼不同组织δ¹³C值与对应C元素含量呈极显著的负相关关系, C含量每升高10%其δ¹³C值分别减少1.83‰和1.35‰, 反映了不同组织对C元素吸收及合成过程伴随着碳稳定同位素的明显分馏.不同组织在δ¹⁵N值与N元素含量的相关关系上不显著.进一步开展草鱼不同组织与肠含物的同位素对比分析显示, 草鱼背部肌肉组织与肠含物中苦草的碳、氮同位素分馏系数分别为0.40‰和2.66‰, 表明背部肌肉组织的碳、氮同位素组成对识别鱼类食性和确定营养级水平的可靠性.研究结果显示, 植食性草鱼和肉食性鱇浪白鱼具有较为稳定的食性特征, 可以用黏液的δ¹³C值和校正后的鳞片的δ¹⁵N值替代背部肌肉作为食性分析和确定营养级的类比指标.该研究表明, 鱼类组织碳、氮元素组成与同位素分馏特征可为识别云南高原湖泊的食物网结构和营养转移路径提供可靠的分析手段, 其中黏液、鳞片等非致命组织的替代性取样与同位素分析对于濒危鱼类的研究与保护具有较好的应用意义.     

典型电力电容器污染土壤中多氯联苯水平及特性

以3个PCBs污染物封存点周边土壤为对象,详尽研究了典型电力电容器污染土壤中209种PCBs同系物含量水平、分布特性及毒性当量,了解污染土壤中PCBs的污染水平和环境风险,为PCBs污染土壤的场地修复提供支撑.对来自于3个污染场地的12个污染土样分析表明,Soil A总PCBs含量为1 705.0μg·g-1±424.3μg·g-1(n=4),高于Soil B(233.0μg·g-1±80.0μg·g-1,n=4)和Soil C(225.7μg·g-1±90.2μg·g-1,n=4),显示3种土壤均受到PCBs严重污染.不同氯代数的PCBs分子中,三氯联苯及四氯联苯含量最高.Soil A、Soil B及Soil C中PCBs的氯元素质量分数分别为43.7%±1.0%、45.5%±0.5%和44.9%±0.3%,这一比例接近Aroclor1242以及国产1号PCB绝缘油.指示性PCBs与总PCBs含量之间存在明显相关关系,线性拟合方程R2=0.998.应用指示性PCBs可有效估算总PCBs含量,简化样品分析过程.类二英多氯联苯以PCB77、PCB105及PCB118为主,三者之和占dl-PCBs的89.5%±4.0%.污染土样的毒性当量(以WHO-TEQ计)介于3.56~63.55 ng·g-1之间,显示该区域具有较高的环境风险.PCB28/31、PCB33/20、PCB66/80、PCB70、PCB32及PCB18等是含量最高的PCB单体.与国内外其他研究相比,该封存点土壤受到了高浓度PCBs污染,具有较高的环境风险.     

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.     

手性多氯联苯在电子垃圾拆解地鱼类体内的分布及累积规律

电子垃圾拆解活动已造成当地鱼类多氯联苯（Polychlorinated Biphenyls,简称PCBs）污染,但手性PCBs在鱼类体内的分布特征和选择性富集则较少有报道.本研究采集了广东省清远市龙塘镇某电子垃圾拆解区附近水塘的鱼类样品,研究鱼肉样品中手性PCBs污染水平、分布规律和对映体选择性.结果表明,在电子垃圾拆解区鱼肉样品中均检测到7种手性PCBs,总PCBs（ΣPCBs）含量为386.7~602.8 ng·g^-1（湿重）,证实当地鱼类已受到手性PCBs的污染.PCB45、PCB91、PCB95、PCB132、PCB136和PCB174在鱼类样品的对映体分数（EF值）与沉积物具有显著差异,表明这些手性PCBs在鱼类体内可能具有对映体选择性富集和代谢作用.不同种类的鱼肉样品中EF值不同,说明它们对PCBs的富集能力不同.鲮鱼、鲫鱼和乌鳢对PCBs的生物/沉积物富集因子（BSAF）分别为0.31~1.71、0.30~1.86和0.50~2.64.根据乌鳢/鲮鱼和乌鳢/鲫鱼食物关系计算的生物放大因子（BMF）范围分别为1.35~4.51和2.17~5.10,表明乌鳢对手性PCBs具有生物放大作用.     

基于稳定同位素的水生生物食物链结构特征分析

稳定碳、氮同位素(δ¹³C、δ¹⁵N)技术是研究水生态系统中物质循环、能量流动的重要手段.应用水生生物摄食过程中碳、氮稳定同位素比率会伴随食物链传递过程中分馏作用而变化的特征,以北京地区永定河流域山区河道、永定河流域平原河道、潮白河流域山区河道、北运河流域平原河道为研究对象,共布设30个样点,探究不同流域河道水生生物食物网结构变化特征,定量反映其水生生物摄食关系、营养级、食物网的冗余程度,揭示水生生物食物网结构、物质循环特征.结果表明：(1)北京地区不同流域河道δ¹³C、δ¹⁵N具有显著的空间异质性,不同流域呈现不同上升趋势,永定河流域、潮白河流域山区河道均总体呈现“L”型阶梯上升趋势,永定河流域平原河道呈现■型上升趋势,北运河流域呈现“│”型上升趋势.(2)永定河流域、潮白河流域河道鱼类δ¹⁵N总体稳定在8‰～18‰之间,显著大于北运河流域δ¹⁵N(5‰～15‰).(3)不同流域鱼类δ¹⁵N、δ¹³C形成的矩阵...     

渤海湾脉红螺中多氯联苯和多溴联苯醚的测定分析

应用GC/HRMS对渤海湾脉红螺中的PCBs(多氯联苯)和PBDEs(多溴联苯醚)2类持久性有机污染物进行了测定分析.结果表明:雄性脉红螺中PCB(3～10氯代)的质量分数(10.1 ng/g,以干质量计)和PBDEs(BDE28、BDE47、BDE99、BDE100、BDE153、BDE154、BDE209)的质量分数(1.74 ng//g)均高于雌性脉红螺(分别为8.09和1.38 ng/g);雄性脉红螺中PCBs的WHO-TEQ(毒性当量,8.41 pg/g,以脂肪质量计)高于雌性脉红螺(4.34 pg/g),其中PCB118和PCB126的贡献率分别为13%和77%.脉红螺的不同组织中,性腺和消化腺中w(PCBs)和w(PBDEs)最高,肌肉组织中最低;主要同类物为PCB118、PCB101、PCB28、PCB138、PCB180、PCB52、PCB153和5-PCB以及BDE209.渤海湾脉红螺的消化腺可以作为PCBs和PBDEs的生物指示物.     

高寒藏嵩草(Kobresia tibetica)草甸植物对土壤氮素利用的多元化特征

论文以藏嵩草草甸为研究对象,利用¹⁵N 同位素标记技术,野外原位定量研究高寒藏嵩草草甸7 个主要植物种对土壤有机氮（甘氨酸）和无机氮（铵态氮、硝态氮）的吸收,以证明不同植物对土壤氮素吸收的生态位分化特征。结果表明：① 高寒藏嵩草草甸7 种植物δ¹⁵N天然丰度值为0.840‰～5.015‰,变异范围为4.175‰,地上组织氮浓度为14.38～23.31g·kg^-1;② 从7 种植物吸收土壤甘氨酸、铵态氮和硝态氮的比例看,草地早熟禾偏好吸收土壤有机态氮,其体内氮的36%来源于土壤甘氨酸。冷地早熟禾和雅毛茛吸收土壤无机氮的能力最强,其体内氮的41%～43%来源于铵态氮。溚草偏好吸收土壤硝态氮,其体内氮的35%来自于硝态氮。③ 优势植物藏嵩草、华扁穗草和黑褐苔草对¹⁵N-Gly、¹⁵N-NO₃^-和¹⁵N-NH₄⁺的吸收均较低,仅为0.085～0.475 μmol ¹⁵N·g^-1 DW,表明这3 种莎草科植物不能有效吸收土壤中的甘氨酸和无机氮源。④ 高寒沼泽湿地生态系统中,不同植物种对土壤氮素的吸收存在差异和多元化的特点,其中莎草科植物对土壤氮的利用较低,而早熟禾、溚草禾本科牧草及双子叶植物雅毛茛以土壤无机氮和可溶性有机氮作为氮源。     

黄河中下游流域表层土壤中多氯联苯的残留特征

采用气质联用仪（GC-MS）对黄河中下游流域18个国家控制断面处表层土壤（0～15cm）样品中的多氯联苯含量进行测定,分析其残留特征、可能的污染源和生态风险.结果表明,黄河中下游表层土壤中∑PCBs变化范围为0.43～39.83ng/g dw,均值为3.72ng/g,和其他地区研究结果相比,黄河中下游流域表层土壤中PCBs 含量水平较低.类二英类PCBs的毒性当量DL-TEQ变化范围为1.85～27.22pg/g dw,均值为15.24pg/g dw,远低于其他国家相应的限值,极少存在生态风险. PCB18、PCB33、PCB49、PCB44、PCB52的检出率和残留量均比较高,是黄河中下游流域表层土壤中的优势污染物.二氯联苯、三氯联苯和四氯联苯是主要的同族体,分别占总量的10.71%.13.48%、63.43%,说明黄河中下游流域表层土壤中主要是低氯联苯污染.主成分分析表明黄河中下游流域表层土壤中PCBs主要是来自Aorclor1242、1248、1254、1260系列PCBs产品和国产变压器油的混合污染源.     

长江三口-西洞庭湖环境因子对浮游植物群落组成的影响

为了解长江三口及西洞庭湖浮游植物群落结构特征及主要环境影响因子，于2016年11月、2017年3月及8月对长江三口及西洞庭湖18个断面进行了浮游植物的调查，共检出6门72种，群落结构分析结果表明：浮游植物密度方面，在11月份最低，8月份最高，变化范围为1.32~275×10⁴cells/L，平均密度为32.75×10⁴cells/L，其中，长江三口平均密度为35.39×10⁴cells/L，西洞庭湖为25.88×10⁴cells/L；优势类群方面，长江三口以硅藻门的尖针杆藻（Synedra acus）、瞳孔舟形藻（Navicula pupula）、双头辐节藻（Stauroneis smithii Grun）为主，西洞庭湖则以蓝藻门的小席藻（Phormidium tenue），绿藻门的小球藻（Chlorella vulgaris）、四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）为主；多样性方面，长江三口Shannon-Wienner指数及Margalef指数分别为1.31和1.01，西洞庭湖Shannon-Wienner指数及Margalef指数分别为1.40和1.10，通过对浮游植物和水环境因子数据进行CCA分析可知，水温（WT）、总氮（TN）、总磷（TP）是影响长江三口浮游植物分布的主要因素，而WT、pH值是影响西洞庭湖区浮游植物分布的主要因素.     

三峡水库运行对洞庭湖北部地区水资源开发利用的影响

依据实测原型水文序列,在辨析三峡水库运行与四水流域水利工程运行对江湖水文关系演变特征影响的基础上,重点剖析了三峡水库运行对洞庭湖北部地区水资源开发利用的影响。结果表明:①在江湖水文关系演变过程中,三峡水库运行对洞庭湖水情演变的影响要大于四水水利工程运行的影响;②洞庭湖区水资源比三峡水库运行前(1951—2002年)类似来水情景下减少了185.60×10⁸ m³;③三峡水库蓄水调度运行期,枯水年、丰水年9月15日至10月31日荆南三口入湖平均径流依次减少67.99×10⁸、23.14×10⁸ m³,补水运行期枯水年、丰水年1—3月三口入湖平均径流依次减少4.93×10⁸、11.51×10⁸ m³;④三峡水库运行对洞庭湖区水资源开发利用影响的地区是澧县、安乡县、沅江市、南县、华容县等县市,影响时间为每年10—12月或1—3月,影响的后果是因季节性和工程性缺水造成该区平均每年经济损失约57 359×10⁴元。     

哈尔滨市土壤中PCBs的污染现状研究

采用GC／MS法对哈尔滨市18个表层土壤及1个深层土壤中PCBs的浓度进行了测定,并讨论了PCBs在土壤中的分布特征及同族体的组成情况。结果表明,该市表层土壤中∑PCBs浓度分布在0．025-1．795ng／g之间,平均值为0．545ng／g,深层土壤中未能检测到目标物,土样中共有18种同系物有不同程度的检出,主要以五氡联苯为主,其中工业区的土壤样品中∑PCBs含量最高。     

电路板蚀刻废液及其回收铜盐产品中PCBs污染特征

POPs(持久性有机污染物)是近年来广受关注的一类环境污染物. 为研究工业过程中POPs的运转迁移,针对电路板蚀刻废液及其回收后生产的铜盐产品中7种指示性PCBs(多氯联苯)及CB-209进行分析. 结果表明,PCBs在碱性废液和微蚀废液中未检出,而在酸性废液中有不同程度检出,ρ(∑₈PCBs)在0.41~60.80 ng/L之间,其中ρ(∑₇指示性PCBs)在0.24~58.00 ng/L之间. 3种铜盐产品〔CuCl₂、Cu₂(OH)₃Cl和CuSO₄〕中,CuSO₄中w(∑₈PCBs)相对较高,在2.75~284.00 ng/kg之间;而CuCl₂中w(∑₈PCBs)在6.95~31.50 ng/kg之间;Cu₂(OH)₃Cl中w(∑₈PCBs)在7.31~9.42 ng/kg之间. 污染物指纹特征表明,酸性蚀刻废液及其铜盐产品中的PCBs具有十分相似的分布特征,CB-28是最主要的检出单体,并且w(CB-209)相对较高,表明铜盐产品中的PCBs主要来源于生产原料(酸性蚀刻废液)的携带,而酸性蚀刻废液中污染物来源须待进一步分析研究.