云南金顶铅锌矿区水系沉积物中镉的地球化学分布及其环境质量

云南金顶超大型矿区长期矿业活动对矿区水系沉积物造成了严重的镉污染.北大沟河流沉积物中Cd含量低于南大沟;沘江不同河段沉积物中Cd含量差异较大,矿区上游沘江段沉积物中镉含量较低(平均值低于10 mg·kg-1),池江下游污染段沉积物中Cd含量显著增加(平均值为266 mg·kg-1).沉积物中Cd污染系数最大(R为21.9-45.2),高于zn(R为4.9～9.7)和Pb(R为2.7～4.6).地累积指数法分析结果显示,矿区水系沉积物污染元素按污染强度分为:Cd>Zn>Pb.南大沟和沘江矿区下游段部分沉积物达到严重污染,北大沟大部分河段沉积物为重污染,少数河段沉积物为偏重污染或中度污染,沘江金顶段上游河段沉积物为轻度污染或无污染.从南大沟汇入沘江口段到下游温庄村段沉积物中重金属污染有增强的趋势.     

桑沟湾养殖水域表层沉积物对磷酸盐的吸附特征

在室内模拟扰动条件下,研究了桑沟湾养殖水域表层沉积物对磷酸盐的吸附动力学及其吸附等温线,探讨了磷酸盐的吸附-解吸平衡质量浓度以及沉积物的源汇角色.结果表明,沉积物对磷酸盐的吸附主要发生在0～0.5 h,吸附平衡时间约为6 h,吸附动力学方程符合修正的Elovich模型,回归方程为： Q =85.536+35.512 ln t （r²=0.960 2）;低浓度条件下沉积物对磷酸盐的吸附等温线呈线性,线性方程为： Q =265.04 c _e-7.46（ Ｒ ²=0.965）,高浓度条件下沉积物对磷酸盐的吸附等温线符合Langmuir模型（ Ｒ ²=0.989）;沉积物中本底吸附态磷为7.46 μg/g,对磷的最大吸附量 Ｑ _max为769.23 μg/g;沉积物对磷酸盐的吸附-解吸平衡质量浓度EPC₀为0.028 mg/L,结合该区域水体磷酸盐含量情况,初步推断该区域的沉积物大多数时间充当的是磷源的角色.     

典型城市浅水湖泊沉积物中磷与铁的形态分布及相关关系

应用改进的SEDEX法和BCR法对3个典型城市浅水湖泊(玄武湖、大明湖和莫愁湖)表层沉积物中的磷和铁的形态进行了测定与分析,并探讨了二者之间的相关关系.结果表明,玄武湖、大明湖和莫愁湖沉积物中Al-P含量都较低(<1%),Fe-P质量分数分别为17.10%～27.88%、16.68%～27.06%和0.06%～0.17%,分布顺序与湖泊富营养化程度相符.Ex-P和ACa-P、De-P含量的分布顺序均为大明湖＞莫愁湖＞玄武湖,其中钙磷的质量分数为32.51%～75.39%,是湖泊沉积物磷的主要赋存形态;3个城市湖泊沉积物中的铁元素主要以残渣态(F4)存在,占总量的69.17%～99.88%.其中,玄武湖沉积物中的F1和F2态的含量较高,占总量的6.46%～17.35%,可能与玄武湖频繁的蓝藻暴发有密切关系;TP与铁的F1、F2和F3态相关系数分别达到-0.95、-0.94、-0.81,呈极显著负相关(p＜0.01).Ex-P、Al-P、Or-P与F1、F2态相关显著,与它们性质活泼,易受环境条件影响有关.ACa-P、De-P是生物难利用磷,但二者却与F1、F2和F3态存在显著负相关关系,其反应机制还有待深入研究.     

潮间带海洋沉积物中痕量汞的释放过程及其影响因素研究

海洋沉积物对重金属污染物的吸附是1种物理吸附过程,在一定的条件下（波浪和潮汐等）,吸附于沉积物中的汞可能重新释放出来,对滨海海洋生态环境造成永久性的潜在危害。在对厦门海域汞污染调查的基础上,选择代表性的海洋沉积物进行取样,系统测定潮间带海洋沉积物痕量汞的释放动力学过程,并分析了盐度、pH、温度和振荡频率对释放作用的影响。结果表明,潮间带海洋沉积物中痕量汞的释放动力学符合Ho的二级动力学方程,即随着时间的延续释放速度逐渐降低,沉积物中痕量汞的释放平衡时间约为24h．沉积物痕量汞的释放量随盐度的增加有所减小,随温度和振荡频率的增加而增加;在pH〈7时释放量随pH值的增加而降低．pH〉7时,释放量随pH值的增加而升高。     

典型污染区河流表层沉积物中PAHs的分布、来源及生态风险

利用同位素稀释气相色谱-质谱(GC/MS)联用技术定量分析了台州市路桥区37个河流沉积物样品中16种优控PAHs的浓度,并对其分布特征、来源及生态风险进行评价.结果表明,沉积物中16种PAHs的检出率均为100%,其总含量(∑PAHs)范围为59.3～3 180μg/kg,平均值为722μg/kg,与国内外同类研究相比处于中低程度污染水平;∑PAHs与有机碳(TOC)显著相关(r=0.699,p0.001),表明TOC是影响沉积物中PAHs污染水平和归趋的重要因素之一.同分异构体比值和因子分析表明,路桥沉积物中PAHs来源于混合源,其中燃烧源占优势.有6个采样点的平均ERL商值1,表明路桥部分采样点存在一定的生态风险;沉积物样品中PAHs的毒性当量浓度(TEQBaP)介于3.41～485μg/kg之间,7种致癌性PAHs对TEQBaP的贡献为98.4%,是生态风险的主要影响因素.     

巢湖近代沉积物及其间隙水中营养物的分布特征

湖泊沉积物及其间隙水中的营养盐对于研究湖泊营养盐的生物地球化学和湖泊营养状态的历史变化具有重要的作用.系统研究了巢湖东、西湖区沉积物和间隙水中营养盐的剖面分布特征及其营养盐之间的相互关系.结果表明,巢湖近代沉积物中营养盐含量总体上随着深度的增加而降低,上层沉积物(1～15cm)中TOC(总有机碳)、TN(总氮)、TP(总磷)和Pi(无机磷)的含量都表现出明显的区域差异性,从西到东逐渐减小,含量的大小顺序为C1C3C16;东、西湖区下层沉积物(15～30cm)中TOC、TN和TP的含量差异不明显,分别在5mg.g-1、0.5mg.g-1和0.45mg.g-1左右变化;Po(总有机磷)在整个剖面上的分布则相反,总体上从西向东逐渐增大,含量大小顺序为C16C3C1.沉积物间隙水中的营养盐在空间上的分布规律与沉积物相似,西湖区两个点(C1、C3)沉积物间隙水中的营养物浓度总体上高于东湖区的C16点,大小顺序为C1C3C16,间隙水中的氮、磷酸盐、硅酸盐处于协同变化.间隙水中的氮与沉积物总氮含量密切相关;西湖区间隙水中的磷与沉积物磷含量密切相关,但在东湖区相关性不显著.表层沉积物间隙水中营养盐浓度都明显高于上覆水体,表明沉积物中的营养盐是水体营养盐的主要来源之一.     

沉积物中重金属铅的释放动力学模拟

采用扩散通量模型(DIFS)模拟了沉积物中Pb从固相向液相释放的动力学过程.模拟结果表明,对于扩散梯度膜(DGT)测定的Pb浓度CDGT与孔隙水Pb浓度比值(R)接近1的S1样品,靠近DGT的液相Pb被消耗后,固相吸附态Pb迅速补给消耗;其解吸速率常数k-1较大,而且非稳态Pb含量较大,在放置时间(t)内,DGT表面孔隙水Pb浓度一直维持在初始浓度.而对于R接近0的S2样品(无补给情况),靠近DGT孔隙水Pb被消耗后,固相的补给很少,反映在相关参数上便是非稳态Pb含量较低,而且解吸速率常数k-1很小,DGT表面处孔隙水Pb浓度随放置时间的增加而降低.对于R值等于0.39的S3样品(部分补给情况),非稳态Pb含量和解吸速率常数k-1介于S1和S2样品之间,固相的补给能力介于S1和S2之间.由以上模拟结果可知,沉积物中重金属释放动力学过程受到非稳态Pb含量和释放动力学参数共同影响.     

汉阳两湖泊底泥酶活性和脂肪酸垂直分布特征

酶活性和脂肪酸是富营养化湖泊底泥重要的生化指标。研究以武汉市汉阳地区两个湖泊为对象,测定了其中的酶活性(比色法)和脂肪酸(温和碱性甲酯化方法)。结果表明:酸性磷酸酶活性在表层和亚表层没有显著性差异(p0.05),而脲酶表层酶活性显著高于亚表层,甚至在有些位点差异极显著(p0.0005);饱和直链脂肪酸(碳原子数19)占总脂肪酸比例为40.40%～47.85%,多不饱和脂肪酸比例为18.21%～25.08%,表层和亚表层之间差异不明显(p0.05);单不饱和脂肪酸占总脂肪酸比例为19.60%～29.31%,饱和直链脂肪酸(碳原子数19)占总脂肪酸比例为6.47%～14.28%,表层和亚表层之间差异显著(p0.05)。碳原子数≥C24的长链脂肪酸比例很低,为1.57%～3.60%。上述研究结果在一定程度上获得了富营养化浅水湖泊底泥中酶活性和脂肪酸在垂直空间上的分布特征。     

辽河表层沉积物多环芳烃分布、来源及生态风险评价

检测了辽河表层沉积物中16种多环芳烃的含量,含量范围为184～2260ng／g,平均值为514ng／g,与世界其他河流、河口和海岸带相比,多环芳烃污染水平相对偏低。特征化合物荧蒽／（荧蒽＋芘）与茚并[1,2,3-c,d]芘／（茚并[1,2,3-c,d]芘＋苯并[g,h,i]苝）的比值表明辽河沉积物中的多环芳烃主要来源于燃烧产物。生态风险评价表明,辽河沉积物可能存在着对生物的潜在危害,区域多环芳烃的生态风险处于较低水平。