重金属污染沉积物质量评价研究—以太湖为例

以太湖的表层沉积物为研究对象,运用相平衡分配法(EqP)探讨了沉积物中4种重金属(Cu, Pb, Zn, Cd)的沉积物质量基准(CSQC)值;根据美国国家环境保护局(US EPA)基于水生生物对重金属的最终慢性毒理水平的淡水水质基准,制定了太湖4种重金属(Cu, Pb, Zn,和Cd)的沉积物质量基准值分别为145.2,308.72,293.01,0.46mg/kg.以此CSQC为参比值,参考潜在生态危害指数法对各元素赋予不同的权重值,运用综合污染指数法对太湖沉积物重金属的环境质量进行评价,结果显示,2010年8~9月太湖沉积物质量基本为良.这一结果与沉积物重金属总量分析结果一致.     

Developing sediment quality criteria for heavy metal pollution in the Le An River with equilibrium partitioning approach

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｃｔｉｎｇａｓｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙｏｒｓｏｕｒｃｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｐｒｏｂｌｅｍｓｅｄｉｍｅｎｔｓｍａｙｔｈｒｅａｔｅｎｔｈｅａｑｕａｔｉｃｏｒｇａ...     

锦州湾沉积物中重金属污染的潜在生物毒性风险评价

选择污染严重的锦州湾表层沉积物作为研究对象,运用2套由生物效应数据库法导出的沉积物质量基准(ERL/ERM和TEL/PEL)评价了锦州湾沉积物中重金属的生物毒性风险.同时与地累积指数对重金属污染的评价结果进行了比较.结果表明,潜在生物毒性风险评价和重金属污染评价所反映的结果相一致,可以相互补充和借鉴.基于生态效应数据库法的沉积物质量基准可以有效的评价重金属潜在生物毒性风险.     

河流沉积物重金属污染质量控制基准的研究 Ⅱ.相平衡分配方法(EqP)

以重金属污染严重的江西乐安江表层沉积物为对象，利用热力学相平衡分配法（ＥｑＰ）和相关基础数据库，研究探讨了该流域沉积物中重金属污染的数值型质量控制基准（ＳＱＣ）。结果表明，铜矿采矿活动导致某些江段沉积物中铜实际污染程度远高于相应的ＳＱＣ水平。另外，由于沿江中、小工矿企业废水的随意排放，同样造成附近沉积物中铅、锌、铬等重金属含量不同程度地超出各自的基准数值。此ＳＱＣ的建立为制订该流域沉积物质量管理标     

湖泊沉积物质量基准研究进展

当前湖泊沉积物污染问题日益引起广泛关注,建立切实可行的沉积物环境质量基准,是对受污染沉积物进行科学评价和有效治理的重要前提。本论文介绍了沉积物质量基准的概念和国内外在该领域的最新研究进展,阐述了建立沉积物质量基准的主要方法,并对当前沉积物质量基准存在的关键问题和未来研究前景进行了分析。作者认为,当前亟待开展复合污染条件下的沉积物环境质量基准研究,应注重数值型沉积物质量基准和生物响应型沉积物质量基准的有机结合,加快建立沉积物毒性试验的标准方法体系,加强沉积物污染物的赋存形态与迁移转化规律研究,探索建立符合我国区域特点的沉积物质量基准理论、技术和方法体系,提高沉积物质量基准的准确性、针对性和适用性。     

太湖和辽河沉积物重金属质量基准及生态风险评估

以太湖、辽河的表层沉积物为研究对象,运用相平衡分配法（EqP）初步探讨了两流域沉积物中4种重金属（Cd,Cu,Pb,Zn）的沉积物质量基准（C_SQC）推荐值,并对两流域沉积物中的重金属进行了生态风险评估. 根据美国国家环境保护局（US EPA）基于水生生物对重金属的最终慢性毒理水平的淡水水质基准,制定了太湖及辽河4种重金属（Cd,Cu,Pb和Zn）的沉积物质量基准推荐值分别为6.42,55.3,20.6和201.5 mg/kg及5.42,52.8,18.9和177.7 mg/kg. 通过与不同国家及地区制定的C_SQC值进行比较,推算出4种重金属的C_SQC值大都接近所有数据的中间值. 从沉积物固相和间隙水相2个不同的角度对沉积物中重金属进行的生态风险评估表明,两流域的大部分区域同步可提取重金属（SEM）与酸可挥发性硫化物（AVS）含量的差值大于0,而_i［C_Ti］/［C_SQC,i］值与_i［C_IW,i］/［CCC_i］值均大于1,说明在整体上两流域沉积物中的重金属存一定的生态风险. 由于未考虑各金属元素之间的拮抗或协同等作用以及底栖生物敏感性的问题,所使用的生态风险方法在评价生态风险方面可能会相对有所偏差.      

沉积物重金属污染评价方法比较——以潭江为例

重金属通常被认为是反映水环境质量的重要指标,而沉积物作为污染物的重要宿体则是水环境的基本组成部分。为对潭江流域沉积物重金属污染状况进行分析和评价,在潭江干流由上游至下游的近河口处共计15个采样点进行表层沉积物采样。对采得样品采用ICP-AES和原子吸收等方法进行测定。根据对15个表层沉积物样品的重金属含量检测后得到的数据,分别采用潜在生态风险评价方法、地累积指数法和沉积物质量控制基准对沉积物重金属污染状况和生态风险进行评价,得出的结果表明:潭江流域表层沉积物中Cd和Pb生态风险很高,Cu在部分采样点风险较高,As的污染风险一般,Cr和Zn的污染风险较低。通过潭江实例比较这3种评价方法,结合潭江实例,得出的结论认为潜在生态风险评价方法考虑较综合但主观性强,地累积法简便但具有局限性,沉积物基准与实践结合紧密但尚无普适基准。因此,对沉积物中重金属的生态风险评价需要用多种方法进行综合比较以减少误差提高准确度。     

松花江流域河流沉积物中多氯联苯的分布、来源及风险评价

为查明松花江流域沉积物中多氯联苯(PCBs)分布、来源及污染现状,利用GC-ECD和GC-MS测定松花江流域沉积物中PCBs含量,并运用美国国家环保署法(EPA)、加拿大沉积物环境质量标准(SQG)和潜在生态危害指数法(Er)对沉积物中PCBs生态风险进行评价.结果表明,河流沉积物中均有2～10氯代的PCBs同系物被检出;松花江流域沉积物中PCBs含量介于0.83～125.53 ng.g-1,其中嫩江为0.83～4.44 ng.g-1,第二松花江为12.44～125.53 ng.g-1,松花江干流为1.74～6.25ng.g-1;沉积物中PCBs含量最高的是第二松花江,主要来源于沿江分布的与油漆、绝缘材料等工业品有关的污染源,其它河流沉积物中以二氯联苯为主的PCBs主要来源于大气沉降.3种方法(EPA、SQG、Er)的风险评价显示第二松花江沉积物中的PCBs已达到中等到较强程度的污染,其它河流沉积物中的PCBs暂无生态风险.     

生物质活性炭原位修复有机物污染底泥技术研究与应用

污染底泥是水体中重要的内源污染,生物质活性炭作为原位修复技术的覆盖材料,正在逐步应用于污染底泥的原位修复.应用椰壳颗粒活性炭与果壳颗粒活性炭对有机物污染底泥进行原位修复,测定2种生物质活性炭的比表面积、孔径分布、表面官能团等理化性质,并应用2种生物质活性炭进行了原位治理污染底泥的实验室静态模拟试验和实地现场试验,在实地现场试验中增加煤基活性炭与2种生物质活性炭进行对比.结果表明:①2种生物质活性炭的表面性质与化学组成相似,但椰壳颗粒活性炭比表面积较大,微孔孔隙结构略微发达,极性基团较少.②实验室静态模拟试验中,2种生物质活性炭对底泥中的PAHs（多环芳烃）、PAEs（酞酸酯）和苯系物（benzenes）3类有机污染物均有很好的稳定化修复效果,投加生物质活性炭10个月后,底泥孔隙水中3类污染物的质量浓度降低93.2%以上;对不同种类有机污染物,孔隙水降低率略有差距,与2种生物质活性炭理化性质的差异有关.③实地现场试验中,2种生物质活性炭和煤基活性炭对3类有机污染物的稳定化修复效果均呈现PAEs > PAHs >苯系物,煤基活性炭的修复效果略高于2种生物质活性炭.研究显示,在10个月的修复时间下,生物质活性炭对有机物污染底泥有明显的修复效果,可使底泥孔隙水中PAHs、PAEs和苯系物类有机污染物质量浓度降低90%以上,并且与煤基活性炭相比,生物质活性炭对环境造成的污染印迹更小.      

平衡分配法评价有毒金属沾污沉积物的应用研究

平衡分配法是近几年在国内开展的用于评价沉积物的一种研究方法，它主要运用平衡分配的原理，从污染物质的结合相入手，找出能够控制污染物质的主要因子，通过分析该主控因子的变化情况，判断沉积物中污染物质对环境的危害程度，该方法在一定程度上解决了传统沉积物质量评价方法不具有时空可比性的弊端。本试验是将平衡分配法评价有毒金属沾污沉积物的研究方法应用于锦州湾地区的沉积物评价，检验该方法的适用条件和可靠性。结果表明，该方法在厌氧沉积环境下具有较好的实用性和科学性，对目前沉积物质量评价是一个较好的补充方法。     

Distribution of heavy metals in the Grand Canal (Hangzhou section) and its contributing factors

ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｔｈｅＧｒａｎｄＣａｎａｌ（Ｈａｎｇｚｈｏｕｓｅｃｔｉｏｎ）ａｎｄｉｔｓｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｎｇｆａｃｔｏｒｓＷｅｎｇＨｕａｎｘｉｎ，ＺｈａｎｇＤｅｎｇｒｏｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥａｒｔｈ...     

湘江沉积物镉和汞质量基准的建立及其应用

沉积物质量基准是保护底栖生物免受污染物危害的保护性临界水平,可用来评估与沉积物结合的污染物的影响,并为底栖生物保护和沉积物的科学管理提供依据.分析了湘江43个采样点沉积物、上覆水、间隙水和植物中Cd和Hg含量,选取钩虾做沉积物毒理实验,利用相平衡分配法、加标毒理实验法和背景值法确定湘江沉积物Cd和Hg质量基准低值(SQC-L)分别为1.89 mg·kg-1和0.13 mg·kg-1,基准高值(SQC-H)分别为28.32 mg·kg-1和0.79 mg·kg-1.经与国内外基准值比较,并与底栖生物监测数据和植物监测数据对比分析,表明确定的基准值合理.应用该基准值评价湘江沉积物质量现状发现,湘江沉积物Cd和Hg含量低于SQC-L和高于SQC-H的采样点所占比例较低,74.4%和76.7%的采样点沉积物Cd和Hg含量在SQC-L和SQC-H之间.     

沉积物中Pb和Cd对泥鳅的毒性效应及其基准阈值的验证

为探讨沉积物中AVS(acid volatile sulfide,酸挥发性硫化物)和SEM(simultaneously extracted metals,同时提取金属)对重金属生物有效性和基准验证的影响,以泥鳅为受试生物,以死亡率、鳃部渗血率和体质量变化为测试终点,研究了沉积物和上覆水中重金属Pb、Cd对底栖生物的毒性效应,并对文献中Pb、Cd沉积物基准阈值进行了验证. 结果表明:沉积物中Pb、Cd对泥鳅21 d的LC₅₀(半数致死浓度)分别为391、37.0 mg/kg;上覆水中ρ(Pb2+)和ρ(Cd2+)较低,对生物毒性效应贡献可以忽略. 经验证,Pb和Cd的TEL(threshold effect level,临界效应浓度)和PEL(probable effect level,必然效应浓度)基本符合其所代表的意义,Pb、Cd加标浓度(以w计)低于其对应的TEL时不具有毒性,高于其对应的PEL时具有明显毒性,介于二者之间时毒性不确定. SEM/AVS(物质的量比)和生物死亡率有明显的相关性,当该比值大于1.00时,重金属对泥鳅有明显的毒性效应.      

典型电器工业区河涌沉积物中多环芳烃的分布、来源和潜在生态风险

为综合评估电器加工制造业对纳污水体多环芳烃（PAHs）的污染影响,对广东典型电器工业区佛山市顺德区容桂街道河涌沉积物的PAHs含量进行了空间和垂直分布、来源以及生态风险评估研究.结果表明,16种优先控制PAHs中有12种检出率达100%,其余4种具有不同的检出率.ΣPAHs含量范围为343.5～2 099μg.kg-1,均值为1 215.9μg.kg-1.PAHs组成特点为2～3环〉4环〉5～6环.在0～40 cm垂直尺度内,4个分层层面的ΣPAHs含量和种类均无显著变化.同分异构体比率分析显示,空间尺度上PAHs主要污染源来自石油、生物质以及木柴燃烧等活动.垂直尺度上燃烧类型反映了从生物质向石油燃烧为主的转变.河涌沉积物总量污染指标和污染因子指标显示了相同的重度污染特征,各监测断面污染程度由高到低为：S7〉S2〉S4〉S3〉S6〉S1〉S5.沉积物质量基准法（SQGs）评价显示S7、S2、S3等位点具有潜在的生态风险.包含居民区和制造业集中区的各监测点ΣPAHs含量分布显示,该地区PAHs污染和电器制造业存在没有直接相关性.     

区域沉积物质量基准常用建立方法的改进与优化

建立区域沉积物质量基准（SQC）具有重大的社会、经济和环境价值。本文选择两种当前流行的基准建立方法,相平衡分配法（EqP）和质量三合一法（Triad）,重点阐述在指标选择与定量、误差模拟校正、模式拟和运算等实施操作方面各自的改进与优化。同时探讨了SQC的发展趋势以及在污染沉积物治理与恢复决策中的作用。     

基于平衡分配法的太湖沉积物重金属质量基准及其在生态风险评价中的应用研究

水体沉积物评价和管理中最紧迫的问题是建立水体沉积物质量基准以保护水生生物.以太湖为研究对象,利用平衡分配法初步探讨了太湖不同湖区中Pb、Cu、Zn、Cr4种重金属的质量基准,分析了各校正项对不同重金属基准的贡献,利用基于沉积物质量基准的SQG-Q法对太湖各湖区沉积物重金属的潜在生态风险进行了评估.结果表明：SQGPb、SQGCu、SQGZn和SQGCr分别为21.2～307.4mg·kg-1、52.3～281.0mg·kg-1、399.7～1659.1mg·kg-1和21.2～68.7mg·kg-1,不同湖区沉积物重金属质量基准存在差异;SQGPb基本由AVS校正决定,Kp·WQC值和粒径校正两者主要决定了SQGCu和SQGZn,SQGCr则由Kp·WQC值、粒径校正、残渣态校正共同决定;四种重金属含量与沉积物质量基准初步值相比,超基准程度次序为Cr〉Pb〉Zn〉Cu;太湖各湖区沉积物中的重金属存在中等潜在生态风险,且大小顺序为竺山湾〉梅梁湾〉贡湖湾〉东太湖〉西部沿岸区和东部沿岸区〉湖心区〉南部沿岸区.     

基于沉积物磷释放的WASP水质模型改进研究

沉积物释放是水体磷污染的重要来源之一.鉴于一般水质模型对沉积物释放项的模拟过于简单,无法充分体现实际河道污染物迁移转化等情况.本研究通过静态和动态相结合的室内沉积物释放模拟实验探讨不同水动力条件下磷释放规律,以此修正现有的水质模型,使沉积物在不同水动力条件下的释放项对河道水质的影响在模型中得到体现,并将其应用于太湖苕溪入湖口的水质模拟中.研究结果表明,在不同水动力条件下,沉积物释放速率与流速呈现指数增长关系.而采用动态底泥释放修正后的水质模拟效果要比采用模型默认值的水质模拟效果好,从而验证了改进模型的合理性,也表明水动力对沉积物释放的影响是水质模拟中不可忽略的因素.     

Faecal sterols as sewage markers in the Langat River, Malaysia: Integration of biomarker and multivariate statistical approaches

The Langat River in Malaysia has been experiencing anthropogenic input from urban, rural and industrial activities for many years. Sewage contamination, possibly originating from the greater than three million inhabitants of the Langat River Basin, were examined. Sediment samples from 22 stations (SL01-SL22) along the Langat River were collected, extracted and analysed by GC-MS. Six different sterols were identified and quantified. The highest sterol concentration was found at station SL02 (618.29 ng/g dry weight), which situated in the Balak River whereas the other sediment samples ranged between 11.60 and 446.52 ng/g dry weight. Sterol ratios were used to identify sources, occurrence and partitioning of faecal matter in sediments and majority of the ratios clearly demonstrated that sewage contamination was occurring at most stations in the Langat River. A multivariate statistical analysis was used in conjunction with a combination of biomarkers to better understand the data that clearly separated the compounds. Most sediments of the Langat River were found to contain low to mid-range sewage contamination with some containing `significant' levels of contamination. This is the first report on sewage pollution in the Langat River based on a combination of biomarker and multivariate statistical approaches that will establish a new standard for sewage detection using faecal sterols.     

滇池外海底泥重金属污染分布特征及风险评价

采用底泥质量标准(SQGs)法和潜在生态风险(RI)法对滇池外海22个点位20cm柱状底泥中重金属As、Hg、Cr、Cd、Pb、Zn和Cu浓度分布及潜在生态风险进行了研究.结果表明,Pb的最高浓度达319mg/kg,9个点位超过风险评价中值或高概率效应浓度,是超标最严重的重金属.各元素污染程度顺序为PbCuHgAsCdCrZn.Pb、Cu、Hg的污染层为15~20cm,其余重金属污染层为10~15cm.潜在生态风险(RI)评价表明,滇池外海底泥重金属污染总体处于中等生态风险水平,北部为"强"等级,潜在风险顺序为HgCdAsPbCuCrZn.两种方法的评价结果具有一定的差异性,在实际应用中需结合起来使用.此外,滇池底泥重金属浓度与潜在生态风险表现出一致的区域性差异,即北部大于南部,西部大于东部.     

Characteristics of contaminants in water and sediment of a constructed wetland treating piggery wastewater effluent

Constructed wetland (CW) is the preferred means of controlling water quality because of its natural treatment mechanisms and function as a secondary or tertiary treatment unit. CW is increasingly applied in Korea for secondary effluent of livestock wastewater treatment. This study was conducted to recognize the characteristics of contaminants in the accumulated sediment at the bottom soil layer and to reduce the phosphorus release from sediments of the free water surface CW for the treatment of secondary piggery wastewater effluent from a livestock wastewater treatment facility. The results revealed that the dominant phosphorus existence types at near the inlet of the CW were non-apatite phosphorus (59%) and residual phosphorus (32%) suggesting that most of the particles of the influent are made up of inorganic materials and dead cells. Sediment accumulation is important when determining the long-term maintenance requirements over the lifetime of CW. Continuous monitoring will be performed for a further assessment of the CW system and design.