二氧化硫被动采样器的研制和应用

本文叙述了一个灵敏、轻便的被动式二氧化硫采样装置,将此装置与主动采样方法对比用于大气中SO_2含量的测定,被动方法测得的SO_2浓度对主动方法测得的SO_2浓度的相关系数为0.9904;用五个相同的被动采样器在相同时间、相同地点测得的SO_2浓度的相对标准偏差为2.8％;采样周期可长达一个月或一个月以上。     

基于线性溶解能关系预测污染物在被动采样材料与环境介质之间的分配系数

半透膜采样装置(SPMD)作为一种重要的被动采样器,被用于监测有机污染物的环境水平.SPMD的采样材料是置于低密度聚乙烯"口袋"中的三油酸甘油酯.根据有机污染物在被动采样材料与环境介质之间的平衡分配系数(包括被动采样材料/空气分配系数K(sA).和被动采样材料/水分配系数K(sw))值,可估算SPMD的采样速率,也可计...     

淀山湖上覆水与沉积物孔隙水中重金属的分布特征

研究了淀山湖上覆水和沉积物孔隙水中Pb ,Cd,Cr,Cu ,Fe和Mn的浓度及Eh 分布 ,分析了孔隙水中重金属的扩散通量 .结果表明 ,淀山湖中重金属的浓度由高到低依次为 :Mn >Fe >Cr,Cu ,Pb >Cd ;Fe和Mn在孔隙水中的浓度远远大于它们在上覆水中的浓度 ,表层沉积物孔隙水中Pb ,Cd ,Cr,Cu的浓度稍大于它们在上覆水中的浓度 ;沉积物中的重金属可能按照浓度梯度经孔隙水从沉积物向上覆水中扩散而最终影响上覆水的水质     

硫酸盐对墨水湖沉积物间隙水中Mn和Cu的作用

正目前沉积物原位采样和测定的技术主要有透析法、伏安法、半透膜装置、薄膜扩散平衡技术(DET)和薄膜扩散梯度技术(DGT)[1].DET技术中,膜内的水被固定在凝胶上,外部溶液中的离子可自由扩散到凝胶中,通过测定凝胶中不同位置离子的含量获取间隙水浓度的信息,测定的是达到平衡时的浓度.DGT技术以Fick扩散第一定律为其理论基础,可测定自然界中重金属的生物有效态,比形态分级技术更能反映生物体对重金属的吸收.本研究通过DET和DGT的手段,研究硫酸盐对武汉市墨水湖沉积物间隙水中重金属浓度和生物有效性的影响.1材料与方法     

河北省衡水湖沉积物中汞的分布特征及生态风险

衡水湖是华北平原上第一个国家级内陆淡水湖泊湿地类型的自然保护区,为了解衡水湖沉积物中汞的分布特征及生态风险,于2013年8月在衡水湖采集了5根柱状沉积物,对其中的总汞、甲基汞、孔隙水溶解态汞、有机质、pH以及含水率进行了分析。结果表明,衡水湖沉积物中总汞的平均含量为22.5 ng·g-1,低于全国及河北省表层土壤背景值。但表层沉积物汞含量明显高于底层,说明近年来的外源汞输入对湖泊汞负荷产生了一定影响,且靠近湖泊东部106国道的采样点汞含量明显高于湖泊中西部的采样点,暗示交通运输等人为活动是该湖泊的一个重要汞输入源。利用潜在生态危害指数法进行评估,显示汞的生态风险较低,说明现阶段衡水湖的沉积物汞浓度不会对生态环境产生不利影响。     

被动采样法测定环境空气中的二氧化氮

用被动采样方法吸收空气中的ＮＯ２，经实验室和野外实验证明，该方法测得的ＮＯ２浓度对渗透管发生的ＮＯ２浓度的相关系数为０．９９９５。用七个相同的采样器在相同时间、相同地点测得的ＮＯ２浓度的相对标准偏差为３．６％。当ＮＯ２浓度为５０μｇ／ｍ＾３左右时，采样周期可长达一个月。该方法可用于大气环境中１０μｇ／ｍ＾３ＮＯ２日平均浓度的测定。     

用于水中多环芳烃被动采样的聚合物厚度和材料的选择：哪个更有力地影响采样器性能？

本文使用3种单相聚合物制作用于多环芳烃被动采样的装置,这3种聚合物分别为聚甲醛(POM)、硅橡胶(SR)和聚乙烯(PE),通过室内试验测定了它们的分配系数和POM的扩散系数以及验证了动态积累模型。此外,在野外现场对每种装置的性能进行了评估。基于已开发模型的支持,讨论了使用不同材料和聚合物厚度的装置性能。结果表明,采样器性能,比如浓度平均周期的长短和多环芳烃的采集容量,都广受所选材料的影响。采样器的厚度也会对装置的性能造成影响,但程度很小。选择合适的聚合物和/或厚度可以使采样器更有适用于快速平衡或动态积累,以及促进膜或水边界层对动态积累的控制。此外,利用膜技术控制或平衡的化合物能够更精确的被量化,因为它们不需要利用参比法(PRC)来校正。然而,当富集浓度达到平衡后,采样器中的平均浓度就不能准备测量化合物浓度,而由膜控制的采样装置通过动态累积的方式能够提供不需要PRC校正的平均浓度;随着膜传质阻力的提高,采样器的检测限也得到提高。
精选自Angel Belles, Claire Alary, Yannick Mamindy-Pajany.Thickness and material selection of polymeric passive samplers for polycyclic aromatic hydrocarbons in water: which more strongly affects sampler properties?. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 7, pages 1708–1717, July 2016. DOI: 10.1002/etc.3326
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3326/full
     

湿地挺水植物根际金属离子的分布及界面扩散通量

挺水植物作为湿地生态系统的重要组成部分,其根系的生长发育过程影响其环境功能的发挥及其根土和水土界面环境生物地球化学过程。界面的氧化还原异质环境是金属离子发生扩散、沉淀和溶解以及吸附和解析等许多瞬时过程的重要场所,这些过程对金属离子在固相和水相的分配起着重要的作用。获取金属离子赋存特征和定量评估大型挺水植物生长对其界面行为的影响,是了解金属离子在界面环境生物地球化学过程的关键环节。利用高分辨率沉积物原位间隙水采样技术（Pore Water Equilibrators,Peeper）获得芦苇、香蒲和茭草3种挺水植物根际与非根际溶液中Al3＋、Fe3＋、Mn2＋和Ca2＋的剖面分布特征,并利用Fick第一定律定量估算它们在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明：湿地沉积物孔隙水中Al3＋、Fe3＋、Mn2＋和Ca2＋的含量较上覆水存在着明显的富集现象。其中Fe3＋、Mn2＋分布受大型挺水植物影响最为显著,且随沉积物深度增加,富集效应有进一步加剧趋势。从剖面垂向分布来看,Al3＋含量的峰值靠近沉积物的表层,而Fe3＋、Ca2＋和Mn2＋含量峰值出现位置相对较深存在于沉积物中下层。与无植被的对照区域相比,4种金属离子含量在植物根区附近显著升高（P〈0.05）,其中Al3＋、Fe3＋和Ca2＋受芦苇生长过程影响最为明显,其在根际孔隙水中峰值含量达18.3、513和5408μmol·L-1,较对照分别增加了6.0、2.5及25.8倍,芦苇根际效应显著高于香蒲和茭草。多重比较分析结果显示,Mn2＋在根区的分布受茭草影响最大,在根区孔隙水中浓度为21~97μmol·L-1较对照区的1.1~52.5μmol·L-1,平均浓度增加65%。受植物根区环境的影响,Fe3＋和Ca2＋在植物根区释放速率明显加快,其中茭草根区释放速率分别为（35.38±3.05）和（240.18±20.71）μmol·m-2·d-1较对照区增加10倍;另外湿地植物存在直接导     

PDMS半透膜采样装置的制作研究

水中痕量持久性有机污染物的监测是经典的分析化学难题,传统分析方法既费时又费材料,且只能测定某一时间点的浓度.三油酸甘油脂半透膜被动采样器虽能克服传统方法的一些缺点,但对膜的要求较高.通过在一个固定于不锈钢网上,扁平、密封的商品低密度聚乙烯(LDPE)膜袋夹层中均匀涂布聚二甲基硅氧烷(PDMS),制作出一种新的半透膜被动采样器.用此被动采样器在混合多氯联苯(PCBs)的过饱和水溶液中反复模拟采样,测得半透膜最佳富集时间、时间和富集量的关系曲线以及其它特性.使用气质联用仪测得的数据证明此装置可用于水体中多氯联苯等痕量持久性有机污染物的采集和定量分析,其线性富集时间可达 9 d,富集率大约为3×103 ~ 6×103倍,为今后的环境监测提供了一种制作简单、使用方便、富集率好、费用低廉的新方法.     

运河(杭州段)沉积物中Cu和Zn的释放特征

采用模拟试验研究了运河（杭州段）沉积物中Cu和Zn的释放规律，以及投加石灰、曝气等地表水治理手段对其释放规律的影响，结果表明，沉积物中Cu的释放速率很快，在1-2d内沉积物-上覆水间Cu的分配即达到平衡，而Zn的释放速率较慢，在21d的模拟试验中上覆水Zn的浓度仍在增加，运河沉积物的释放尽管不会导致上覆水中Cu和Zn浓度超过地表水的二类标准，但显著超过了渔业水质标准，对运河的水生生态系统构成威胁，采用投加石灰和水体曝气可以有效降低上覆水中Cu和Zn的平衡浓度。     

植物--实时富集大气持久性有机污染物的被动采样平台

对植物富集大气持久性有机污染物(POPs)的机理及其在大气POPs污染监测中的应用,主要是地衣、苔藓、树叶、树皮作为大气POPs的被动采样器在大气POPs监测中的应用做了介绍,指出树木“时间隧道”作为实时记录大气历史污染状况的又一“新标本”将在大气污染“历史监测”中发挥重要作用．     

Modelling the diagenetic fate of persistent organic pollutants in organically enriched sediments

The fate of persistent organic pollutants (POPs) in aquatic ecosystems is intimately linked to the cycling of organic matter. In this paper, we present a model of the effect of organic matter decomposition on the distribution of persistent organic pollutants in sediments. The model predicts a diagenetic (sediment-ageing) magnification of chemical concentrations in sediments enriched with labile organic matter. We predict two- to four-fold diagenetic magnification across a wide range of realistic parameter values, and higher levels (up to 20-fold) for labile organic matter in systems with low burial rates (i.e., residence times on the order of years). As an illustration, we apply our model to understand the fate of waste organic matter and associated PCBs discharged by marine fish farms. The available data support both the spatial pattern (as a function of burial rate) and the range of sediment PCB concentrations predicted by our model. This model explains why equilibrium models fail to predict the very high sediment-water partitioning coefficients often observed in the field. Effectively, diagenetic processes impose an additional biomagnification step at the bottom of the detritus-based food web, increasing the exposure to POPs of organisms at higher trophic levels.     

香港河流沉积物中有机碳对铜的吸附特性

采用厌氧序列分批滴定装置（ＡＳＢＴ）研究了香港青山湾避风塘和屯门河、城门河、林村河感潮河段沉积物中有机碳对铜的吸附特性。结果表明，在ｐＨ１６和ｐＨ７的条件下，沉积物中有机碳对铜的吸附特性可用Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温式描述，铜在不同河流沉积物有机碳中的分配系数差别较大，吸附容量差别较小，Ｈ＾＋可以结合沉积物有机碳的重金属结合位点，导致吸附容量和分配系数随ｐＨ增大而增大。     

沉积物对菲和五氯酚的吸附性能

研究了菲和五氯酚（PCP）在五种沉积物的吸附解吸行为，菲和PCP在各沉积物上的吸附和解吸都是较快的过程。均能在8h内达到平衡，吸附和解吸结果表明，高有机质含量的沉积物对菲和PCP的吸附和持留能力都较强，菲和PCP在各沉积物中的吸附系数跟沉积物的有机质含量呈线性正相关。等温吸附结果表明，低有机质含量的三种沉积物比有机质含量较高的两种沉积物呈更好的线性关系。不同沉积物对菲和PCP的吸附性能差异跟沉积物的有机质含量密切相关。     

Ein neuer „Meiofaunastecher” zur quantitativen Probennahme in Weichböden

During 1972 and 1973, quantitative meiofauna samples were taken by subsampling out of a bottom sampler from some parts of the Kiel Bight. A new method has been developed to operate in very soft and muddy sediments with high organic and water contents. The construction of the new instrument is described. It consists of a bottomless plexiglass box, the cover and front of which may easily be removed. It does not cause compression of the sampled sediment, and hardly disturbs it. The semi-liquid surface of the sediment is kept in place by the use of a “sledge” and a strip of cellophane tape inside the sampler. Some preliminary results from one station show a meiofauna maximum (mainly nematodes) in the subsurface layer of the sediment, but this varied from one month to the next. The water content of the sediment at another station was as high as 300%.     

大气中持久性有机污染物的采样技术进展

大气是全球持久性有机污染物(persistent organic polutants,POPs)监测的重要环境介质,大气中POPs的采样技术是准确表征大气中POPs赋存水平的关键所在。近年来大气中POPs的采样技术发展很快。本文介绍了大气中POPs的两类采样方法:主动采样法(active air sampling,AAS)和被动采样法(passive air sampling,PAS),总结了新型吸附材料和新型采样器研发的成果,讨论了不同类型的采样方法的特点,对比分析了不同采样方法获得的POPs监测数据,并提出今后应用不同POPs大气采样技术在监测数据可对比性研究方面值得关注的问题。     

Precision of the mean and the design of benthos sampling programmes: caution revised

Normative variance functions can be used to accurately predict sampling exigencies, but such empirically derived formulae are continuous functions that can predict levels of sampling precision that cannot logically occur in discrete population samples. General formulae are presented that allow calculation of upper and lower boundary constraints on levels of sampling precision. These boundary constraints would only have a significant influence on sampling design where populations are so sparse that samples consist mainly of presence-absence data. A previously published empirical equation for the prediction of requisite sample number for the estimation of a freshwater benthos population correctly shows that using a small sampler can result in an up to 50-fold reduction in the amount of sediment processed, regardless of these constraints. A previously published empirical equation for the prediction of sampling variance, based on over 3000 sets of replicate samples of marine benthos populations, suggests that the use of small samplers over large ones requires the processing of between one-half and one-twentieth of the sediment for the same level of precision. It is concluded that discussions of sampling optimization should be based on knowledge of real sampling costs.     

Bioavailability of hydrophobic organic contaminants and quality of organic carbon

U.S. laws require that contaminant bioaccumulation potential be evaluated before dredged material can be recycled. Simple fugacity models, e.g. organic contaminant aqueous partition coefficient (K _oc)-derived theoretical bioaccumulation potential, are commonly used to estimate the partitioning of hydrophobic organic contaminants between sediment organic matter and organism lipid. K _oc-derived models, with or without the addition of a soot carbon term, did not accurately or consistently predict total polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and polychlorobiphenyls partitioning of eight sediments from ongoing dredging operations onto C₁₈-coated filter paper. These models also failed to predict the partitioning of individual PAHs from these eight sediments. These data underscore the trade-offs between the ease of using simple models and the uncertainty of predicted partitioning values.     

南四湖沉积物营养盐释放特性

通过营养盐静态释放模拟试验,研究了南四湖沉积物NH4＋-N、TP和有机质（OM）的释放能力;针对微山湖区（WS）沉积物氮含量较高、释放较强的特点,为明晰WS湖区的氮释放潜力,考察了该湖区16个点位沉积物对NH4＋-N的等温吸附特性.静态释放试验表明,沉积物TP和OM释放能力较弱,对南四湖上覆水水质影响不明显;而WS湖区的NH4＋-N释放能力较强.WS湖区沉积物的NH4＋-N等温吸附试验表明,湖心区沉积物NH4＋-N释放能力最强,吸附/解吸平衡浓度（CEAC）高于1 mg.L-1的区域面积约占微山湖的1/5,该区域沉积物NH4＋-N释放将会对南水北调东线调水水质产生不利影响.