典型城市浅水湖泊沉积物磷形态的分布及与富营养化的关系

应用乙二胺四乙酸法对典型城市浅水湖泊:玄武湖、莫愁湖和大明湖的表层沉积物中磷的形态进行连续提取和测定.研究表明,表层沉积物中铁磷和钙磷是磷的主要存在形态,占总磷的80%左右,玄武湖和莫愁湖的铁磷明显高于大明湖,可达30%～40%.3个湖泊表层沉积物中有机磷形态以碱可提取有机磷为主,酸可提取有机磷含量较低,但其与总磷的比值可以较好地反映湖泊富营养化程度.     

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.     

污泥中磷的形态与生物可利用磷的分布及相互关系

应用SMT法(The Standards, Measurements and Testing Programmed)对南京市江心洲污水处理厂不同处理阶段污泥中磷的形态进行了分析,揭示了污泥中生物有效磷的可利用性和迁移性.结果表明,污泥中的磷主要以无机磷(IP)的形态存在,占总磷(TP)的61%以上;有机磷(OP)含量较低,仅为15%-35%;而在无机磷中,非磷灰石无机磷(NAIP)是主要的赋存形态,占IP的60%以上.这表明污泥中的磷具有较高的潜在生物可利用性. TP与NAIP OP呈极显著的正相关关系(R2=0.9607, p<0.01),表明在不具备磷形态分析的情况下,可以通过TP的测定来预测污泥中磷的潜在生物有效性.污泥的理化性质和磷形态含量的相关分析表明,有机质和pH是污泥理化性质中的重要指标,对污泥中磷的潜在环境行为具有重要影响.     

玄武湖沉积物中重金属的垂直分布

选取中国典型城市内湖--南京玄武湖为研究对象，采用目前运用较为广泛的欧洲标准测试分析委员会(now the Standards，Measurements and Testing Programme)推荐的BCR连续提取法对沉积物中Pb、Cd、Ni、Zn、Cr和Mo 6种重金属形态在垂向上的分布进行测定，并对其潜在迁移风险进行讨论。结果表明：玄武湖沉积物中6种重金属总量由大到小的顺序为：Zn＞Cr＞Mo＞Ni＞Pb＞Cd，含量分别为14880~24412、11255~13578、5519~7730、4142~4981、857~2005和129~173 mg/kg，除Pb外均高于南京土壤环境背景值。在50 cm的柱状沉积物样品中，Pb与Cd主要以可氧化态和残渣态存在，Mo、Ni、Zn和Cr主要以残渣态为主要的存在形态。6种重金属的总量与不同形态在垂向上的分布因金属种类不同有所差异。玄武湖沉积物中含有丰富的有机质(80%~110%)，且pH值为偏酸性至近中性(582~713)，沉积物中的重金属具有较高的潜在迁移风险，在城市湖泊污染治理中应予以足够的重视     

玄武湖沉积物中重金属污染的潜在生物毒性风险评价

采用ICP－MS仪测定了玄武湖沉积物中Zn、Cd、Ni的含量,并应用沉积物质量基准法(SQGs)和地累积指数法（Igeo）对重金属的潜在生物毒性进行分析。结果表明：玄武湖沉积物中Zn、Cd和Ni的含量分别为7526~17911、517~898和4776~14728 mg/kg,分别是为南京土壤环境背景值的108~291、5170~8980和133~411倍,表明Zn的污染程度较轻,Cd和Ni的污染较重,且人为活动对重金属含量有重要影响。沉积物中重金属的分布具有明显的区域特征,Zn、Cd、Ni浓度的最大均值均出现于东南湖(SE L)的沉积物中。利用地累积指数法和生物数据库基准对玄武湖表层沉积物进行生物毒性风险评价得出的结论与此相似,潜在生物毒性风险的顺序依次为Cd＞Ni＞Zn。从采样点的布设来看,东南湖的潜在生物毒性风险最严重。