东营市北部海域沉积物中重金属的分布、来源及生态风险评价

2016年5月在东营市北部海域采集沉积物样品并测定7种重金属含量,分析其空间分布特征和来源,并采用沉积物质量基准(SQGs)和潜在生态风险指数(PERI)两种方法评价其生态风险.结果表明,该海域沉积物中Hg、As、Pb、Cd、Cr、Cu、Zn含量分别为0.005~0.092、3.44~10.41、6.59~19.00、0.50~1.10、32.42~60.25、1.72~23.78、31.13~69.96mg·kg~(-1);重金属含量最高值、次高值多出现在靠近挑河入海口且有机质、粉砂和黏土含量较高的S10站位.沉积物中的As、Pb主要来自岩石风化,其它金属则来自地表径流输送的陆源污染物.某些站位的As、Cd、Cr、Cu含量超出临界效应浓度(TEL),会偶尔产生不利生物毒性效应.除S10、S3、S9站位(属于高生态风险)外,该海域沉积物中的重金属处于中等生态风险,且风险主要来自Cd、Hg.为降低该海域的重金属生态风险水平,必须采取措施控制挑河等河流的重金属入海通量.     

昌黎黄金海岸自然保护区海域表层沉积物中氮赋存形态分布特征

本文以昌黎黄金海岸自然保护区海域沉积物为研究对象,分析保护区海域各位点沉积物中氮的赋存形态分布状况与中值粒径、有机质的相关性。结果表明:保护区海域沉积物的总氮（TN,total nitrogen）含量在180.13×10-6~966.00×10-6之间,平均值为638.15×10-6;其中非转化态氮（NTN,non-transformed nitrogen）含量在75.82×10-6~856.28×10-6之间,真正参与地球化学循环的可转化态氮（TTN,transferable total nitrogen）含量在104.31×10-6~165.12×10-6之间。各浸取态氮所占TN比例大小为弱酸可浸取态氮（WAEF-N,weak acid exchangeable form,61.69%）＞强氧化剂可浸取态氮（SOEF-N,strong oxidant exchangeable form,20.38%）＞离子交换态氮（IEF-N,ion exchangeable form,15.40%）＞强碱可浸取态氮（SAEF-N,strong alkali exchangeable form,2.53%）。沉积物氮的分布特征主要与陆源营养盐的输入、洋流流向及海洋水动力条件等因素有关;沉积物中有机质含量、粒径分布对各浸取态氮含量的分布影响不大。对比已有统计数据,该保护区海域范围内沉积物基本没有污染状况的发生。     

长江口邻近海域表层沉积物中正构烷烃的分布特征和来源分析

通过对长江口邻近海域表层沉积物中正构烷烃（n-alkanes）的含量进行调查,结果表明:沉积物中烷烃的含量范围介于17.3×10-9~2132.3×10-9之间,平均值821.2×10-9。靠近长江口附近烷烃含量较低,除S5和S6站位,沿长江冲淡水自西向东方向,烷烃浓度自近岸至外海大致呈降低趋势。沉积物样品中烷烃的碳优势指数CPI_13-22和CPI_23-32分别介于0.43~0.72和1.13~2.81之间;除长江口近岸S5、S7站位,陆源有机质和海源有机质比值（TAR_HC）均显著小于1,低分子量烷烃与高分子量烷烃的比值（LMW/HMW）范围介于2.07~54.85之间,烷烃的生物标志物参数表明,沉积物中烷烃多为短链烷烃,且短链烷烃（C < 25）中的偶碳烷烃占优势,主要来源于海洋自生有机体的输入。     

黑臭河流沉积物磷、铁、硫的DGT同步分析研究

沉积物中磷(P)、铁(Fe)、硫(S)之间存在密切的耦合关系,但大部分研究并未提供直接的原位证据,需要借助高分辨的获取技术才能表征.为了探索三者之间的耦合关系,本文利用Zr O-Ag I DGT和Chelex DGT对东莞市黑臭河流沉积物中有效态P、Fe、S进行了高分辨分析.结果表明:应用DGT技术能够获得黑臭河流沉积物中有效态P、Fe、S的高分辨率浓度分布,并且实验结果可靠,有效地避免了主动采样方法和沉积物空间异质性对P、Fe、S同步分析的影响.各采样点沉积物中有效态P、S在垂向上的空间分布趋势基本相似,部分采样点出现有效态P、Fe、S同步变化的现象,同步获得的微界面浓度分布较好地反映了三者的耦合关系.对P、Fe、S在水-沉积物界面附近的含量分布进行相关性分析,结果表明三者之间具有显著正相关(p0.05),进一步证实了黑臭河流沉积物中也存在P、Fe、S同步释放的现象.大部分样点沉积物-水界面有效态P、Fe、S的扩散通量为正值,表现为由沉积物向上覆水释放P、Fe、S.沉积物中P、Fe、S的耦合释放表明其对黑臭的形成和内源磷释放至关重要.     

渤海湾天津近岸海域沉积物氮赋存形态及其环境意义

本研究采用连续分相浸取法,研究了渤海湾近岸海域沉积物中离子交换态氮（IEF-N）、碳酸盐结合态氮（CF-N）、铁锰氧化态氮（IMOF-N）及有机态和硫化物结合态氮（OSF-N）4种可转化态氮（TF-N）的含量及空间分布特征,进而揭示其环境意义。结果表明,表层沉积物中TF-N含量范围为145~233μg/g,均值为193...     

胶州湾表层沉积物中烃类有机物特征参数研究

本文以胶州湾南部海域表层沉积物为研究对象,利用气质联用技术（GC-MS）研究了其正构烷烃、多环芳烃、甾烷和萜烷的参数特征,以及来源的解析指示。结果表明:胶州湾南部海域表层沉积物正构烷烃碳数范围为C₉~C₃₄,均呈双峰分布,主峰碳分别为C₁₇、C₂₇,且后峰丰度远高于前峰。沉积物中PAHs可能主要来源于石油及其衍生品的输入,近年来,其来源可能由化石燃料等燃烧为主转为石油产品输入影响为主。胶州湾南部海域Ts/Tm指示了石油输入的特征。C₃₁αβ（S/（S+R））、C₃₂αβ（S/（S+R））、C₃₃αβ（S/（S+R））等藿烷比值范围分别为0.61~0.63、0.42~0.58、0.64~0.71,C₂₉甾ααα（S/（S+R））比值为0.46~0.58,显示了较高成熟度的特征。     

近200a桑沟湾养殖海域柱状沉积中N形态分布及与浮游植物总量的关系

研究分析了桑沟湾扇贝养殖海区和海带养殖海区的柱状沉积物,采用连续分级提取法将沉积物中N的赋存形态分为离子交换态氮(IEF-N)、碳酸盐结合态氮(CF-N)、铁锰氧化物态氮(IMOF-N)、有机态和硫化物结合态氮(OSF-N),测得了各形态氮含量,分析讨论了各形态氮含量的垂直分布特征;并通过对沉积物的年代学测定,结合桑沟湾水产养殖和环境变化历史,探讨了桑沟湾养殖海域近200 a来沉积物中各形态氮的年际变化情况,分析了其与浮游植物总量的关系。研究结果表明:TN的含量上层高于底层,表明近些年的人类养殖活动增大了桑沟湾表层沉积物中的N含量的富集。各形态氮的含量在两站位均有较大幅度变化,有机态和硫化物结合态氮(OSF-N)是可转化态氮的优势形态;两个区域柱状沉积物中可转化态氮占TN的百分比分别为8.75%和7.23%。有机态和硫化物结合态氮(OSF-N)和铁锰氧化态氮(IMOF-N)对浮游植物总量贡献较大。     

深圳大鹏湾海域表层沉积物和生物体中多环芳烃残留及其风险评价

为了研究深圳大鹏湾海域沉积物和生物体中多环芳烃的污染状况,2011年10月在大鹏湾采集表层沉积物及鱼类、虾类和贝类等生物样品,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析了16种优先控制多环芳烃(PAHs)的含量.结果表明,大鹏湾海域表层沉积物和生物样品中PAHs总量范围分别为216.56~1 314.92 ng·g-1(干重,下同)和70.88~251.90 ng·g-1(湿重,下同);生物样品按平均含量计,鱼类最高(171.52 ng·g-1),贝类次之(134.75 ng·g-1),虾类最低(123.35 ng·g-1).与全球其他海域相比,大鹏湾海域表层沉积物和生物体PAHs污染处于中等水平.沉积物中PAHs的组成以4环为主,来源分析表明该海域PAHs污染主要来源于化石燃料燃烧源和石油污染源的共同输入.生物体中PAHs主要为2~3环PAHs,这与其生活习性和污染物的生物可利用性等因素有关.风险评价表明,大鹏湾表层沉积物中的PAHs在一定程度上可能会对该海域生物产生不利影响;生物样品PAHs的苯并(a)芘等效浓度值相对较高,长期食用这些水产品可能会有潜在的健康风险.     

阿哈水库沉积物-水界面磷、铁、硫高分辨率空间分布特征

选取贵州典型高原亚深水型湖库阿哈水库为研究对象,利用薄膜扩散梯度技术获取夏季分层期不同湖区沉积物-水界面磷、铁、硫的原位、二维高分辨分布信息,并结合水化学及沉积物磷形态分析,探讨了沉积物P-Fe-S分布规律及控制因素.结果表明:沉积物-水界面DGT-P的浓度变化范围0.00~0.43 mg·L~(-1),DGT-Fe的浓度变化范围0.00~2.83 mg·L~(-1),DGT-S的浓度变化范围0.00~0.10 mg·L~(-1).阿哈水库沉积物孔隙水磷、铁、硫浓度在垂向分布上没有显著的相关性,DGT-P、DGT-Fe甚至还呈反向变化,这与很多湖泊的研究结果存在明显差异,其原因可能是阿哈水库沉积物具有很高的Fe/P和Fe/S比值,过剩的Fe导致还原态S以FeS/FeS_2形式沉淀后,P仍然被Fe(Ⅲ)固定在沉积物中.阿哈水库沉积物磷形态以Na OH-SRP和BD-P为主,Na OH-SRP含量变化范围为192~604 mg·kg~(-1),平均值约为392 mg·kg~(-1),BD-P含量变化范围为143~524mg·kg~(-1),平均值约为225 mg·kg~(-1).阿哈水库底层水体长期处于厌氧环境,Fe、S地球化学循环对沉积物内源磷释放起着重要控制作用.     

金普湾海域表层沉积物中基质结合态磷化氢的分布特征

利用气相色谱-脉冲火焰光度检测器(GC-PFPD),对金普湾海域夏季表层沉积物中基质结合态磷化氢的含量及其影响因素进行了初步分析.结果表明,研究区域内沉积物中均检测到基质结合态磷化氢的存在,其含量介于62.58~190.81ng·kg-1之间,均值为114.42 ng·kg-1;并且,在近岸海域沉积物中基质结合态磷化氢的含量普遍高于远岸海域沉积物.相关数理统计分析显示,沉积物中基质结合态磷化氢与有机磷含量和碱性磷酸酶活性有显著的线性正相关(R=0.882,P=0.01;R=0.819,P=0.023),而与有机氮、无机磷含量、沉积物粒径的相关性并不显著.由此,揭示了金普湾海域沉积物中基质结合态磷化氢的累积与分布主要受有机磷化合物微生物降解作用的影响.     

潮间带沉积物粒度空间分异及其与TC、TN的空间相关性分析

以辽河口潮间带典型区域作为研究对象，借助现场调查、实验分析、地统计分析和数理统计分析方法，分析了沉积物粒度组成、特征与沉积物营养元素的空间分异之间的相关关系，结果表明:沉积物粒度组成、特征参数在空间分布上呈现由陆向海的梯度变化趋势；沉积物TC和TN在空间分布上与沉积物粒度组成及分选特征具有较强的相关性；发现沉积物粒度参数能够对营养元素进行有效的指示，黏土物质对TC指示作用要强于TN，而分选系数对TN的指示作用要强于TC。本文研究证实了沉积物对环境要素的指示作用，同时也验证了在区域小尺度沉积物对营养元素空间分布的影响。     

河套平原湖泊陈普海子沉积物粒度与元素分析

通过对河套地区不同类型沉积物进行粒度和元素分析，根据区域陈普海子沉积岩芯的年代和环境代用指标结果，借助于判别分析技术，结合历史文献资料，揭示区域近300a来两个典型时段的环境变化.结果表明，约1850a受黄河河道变迁引起的洪水活动影响，陈普海子岩芯55~50cm（CP1）沉积物表现为灰黄色黏土层，其粒度参数、分布曲线与黄河岸边缓流沉积物相似，两者的中值粒径和众数数值分别为3.8，7.7μm和4.4，5.0μm，元素及其比值K/Ti、Al/Ti和K/Sr（数值分别为7.1、21.5、102.7和6.2、20.7、87.8）的得分散点分布在判别得分散点图的同一区域，与其它类型沉积物的分布区域明显分离，元素比值K/Ti、Al/Ti和K/Sr可作为湖泊沉积指示洪水活动的环境代用指标；自1995年以来，由于区域人类活动，沙荒土地大规模开垦，致使风沙活动增强，岩芯15cm以上（CP2）沉积物粒度参数、分布曲线与风积物相似，两者的中值粒径和众数数值分别为20.1，19.6 μm和41.6，45.7 μm，元素的得分散点分布在判别得分散点图的同一区域，研究结果与文献记录具有较好的一致性.     

崇明东滩表层沉积物中7Be活度的粒度效应

本文于2010年7月至2011年2月期间,每月于长江口区域崇明东滩的高、中、低不同潮滩采集表层沉积物样品,利用水淘选原理和沉积物分级装置进行粒度分级,获得从粗到细的A、B、C、D四种不同粒径大小（>63 μm、32~63 μm、16~32 μm以及8~16 μm）的样品组分及其相应的7Be活度。研究结果表明:粗粒级部分的含量随着离岸距离的增加而增高;细粒部分则反之。粒度由细到粗,7Be活度呈降低趋势。对分级后样品的粒径（φ单位）与7Be活度值做相关性研究发现,高、中潮滩沉积物7Be核素活度受降水影响大于低潮滩沉积物。相较于中低潮滩,位于高潮滩的14#站位,7Be活度与平均粒径的相关性最差。7Be活度和平均粒径相关性的季节性差异不甚明显。本研究结果表明,在利用7Be研究河口海岸区域中季节时间尺度颗粒悬浮物的输运和沉积过程当中,应充分考虑粒度效应的影响。     

黄河中游水保措施对入黄干支流泥沙特性的影响:Ⅰ. 泥沙粒径变化

过去关于水土保持措施影响的研究多侧重于减水减沙的影响,对泥沙组成影响的研究则相对较少。本文以大量的实测资料为依据,以河口至龙门间区域自然与水土保持条件为背景,将水保措施类型、河道水流泥沙条件与流域地貌条件结合考虑,借助统计分析方法对采用水保措施前后该区域（尤其是与黄河中游水土流失密切相关的黄土高原与沙砾丘陵区域）的泥沙粒径分布变化进行了探讨。分析表明,泥沙粒径分布变化极其复杂,对应于不同地貌类型条件的泥沙组成遵循不同的分布规律。黄土丘陵区河流中的悬移质泥沙级配服从正态分布规律,而沙砾丘陵区河流中的泥沙级配则服从皮Ⅲ型分布规律。当分布函数的类型确定后,泥沙粒径分布由该分布函数的几个参数共同决定,这些参数分别反映了泥沙从流域表层搬运到对应级别河流的过程中地貌形态及水土保持措施的影响。文中由多学科综合研究得到的结论,对黄河中游水土保持效益研究具有重要意义。     

三峡水库蓄水期长江口多氯联苯的污染特征

为揭示三峡水库蓄水期长江口多氯联苯的污染水平与空间分布特征,于2010年11月份采集长江口河道及邻近海域24个采样点表层沉积物和一个沉积物柱芯,对其中多氯联苯(PCBs)进行测定,结果表明本区PCBs污染处于较低水平,潜在生态风险较小.由于11月份处于枯季前期以及三峡水库蓄水期,外源PCBs输入变化以及三峡水库蓄水使得上游来沙减少,导致11月长江口PCBs含量较洪、枯季典型时段低.由于受海水倒灌和颗粒物盐析的共同作用,长江口北支的PCBs污染重于南支.在口外海域,受河口过滤器效应的影响,PCBs被潮流拦截在20m等深线区域.沉积物PCBs含量与沉积物TOC、粒径均无明显相关性.表层沉积物中PCBs组成以低氯取代PCBs为主.柱芯沉积物中PCBs组成与含量有明显分段特征.主成分分析发现南北支来源差异明显,较深柱芯与较浅柱芯差异明显.     

南四湖南阳湖区河口与湖心沉积物重金属形态对比研究

湖泊河口区与湖心区沉积条件不同,沉积物重金属等内源污染物的分布亦可能存在较大区别.为比较河口区与湖心区沉积物重金属赋存形态的空间差异,利用柱状沉积物采样器在南四湖南阳湖区湖心和河口分别获取原位柱状沉积物,在比较分析沉积物孔隙度、有机质、粒度及典型重金属(Cu、Pb、Cd、Cr、Hg)各形态垂向分布特征的基础上,对其相关性进行分析,并对表层(0~4 cm)沉积物重金属污染程度及潜在生态风险进行评价.结果表明,除Cd外,河口区沉积物Cu、Pb、Cr、Hg含量较湖心区高,泗河为南阳湖区重金属污染物的来源之一,沉积物重金属各形态含量在垂向分布上规律性不明显,且均主要以残渣晶格结合态存在,5种重金属元素中,Hg残渣晶格结合态所占比重最小(约30%),具有较高的迁移性,存在相对较大的生态风险.地积累指数法和潜在生态危害指数法研究结果表明,河口区与湖心区表层沉积物均受Hg及Cd的污染较重,Pb、Cu、Cr污染较轻,潜在生态危害指数法所得污染级别较地积累指数法高.相关性分析表明,沉积物Cu、Pb、Cd、Cr、Hg总量、可交换态、有机物及硫化物结合态、残渣晶格结合态含量与沉积物孔隙度、有机质相关系数多为正值,同粒度相关系数多为负值,同碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态的相关系数各异,无明显规律.     

天津近岸表层沉积物重金属和放射性核素分布特征

对渤海湾天津海域14个表层沉积物样品进行粒度、重金属和核素放射性活度测量,结果显示,沉积物组成以粉砂为主,其粒径在研究区横纵向上分别呈由南至北、由东至西逐渐变粗的分布特征.重金属元素含量为Cu:25.6~35.1mg/kg、Pb:44.1~67.7mg/kg、Zn:60~73.5mg/kg;210Pb活度为13.2~35.3Bq/kg,137Cs活度为0.05~1.28Bq/kg,重金属含量和放射性活度随粒径减小而增大,总体上呈由北至南逐渐增大的分布特征,在中部和南部分别呈由西北至东南和由西至东逐渐增大的分布特征.这主要是因为细颗粒组分对Cu、Pb、Zn、210Pb和137Cs的吸附作用大于粗颗粒组分,因此,其分布受渤海湾水流及其所导致的粒径变化所影响.     

泉州湾海岸湿地沉积物C、N的空间变化

在泉州湾不同类型海岸湿地采集了6根短柱状样,利用激光粒度仪分析了沉积物的粒度并计算了中值粒径,利用元素分析仪分析了沉积物中的总有机碳（TOC）、总无机碳（TIC）和总氮（TN）含量.结果显示,泉州湾海岸湿地的沉积物以粉砂和粘土质粉砂为主,中值粒径介于9.2～18.5 μm之间;水头光滩湿地沉积物TIC含量约为0.137%,高于附近互花米草湿地的含量（0.014%～0.038%）,TIC主要集中在粗颗粒部分.沉积物TOC、TN含量分别介于0.939%～2.057%和0.163%～0.260%之间,互花米草对C、N具有很强的富集能力,红树林对C、N的富集能力很弱;周边的排污活动使水头地区的TOC含量明显高于洛阳江河口地区.沉积物TOC、TN含量与中值粒径之间的相关性很弱,TOC与TN之间具有显著的正相关关系,互花米草湿地TN含量与C/N、互花米草湿地和光滩湿地的TOC与C/N均表现为显著的正相关,这些初步说明泉州湾海岸湿地沉积物的TOC主要来源于周边污染物的排放及植被自身生产.     

珠江口典型河段内分泌干扰物的空间分布及风险评价

选择珠江口典型河段为研究对象,调查上覆水和沉积物中5种典型内分泌干扰物(EDCs)4-辛基酚(4-t-OP)、4-壬基酚(4-NP)、双酚A(BPA)、三氯生(TCS)和三氯卡班(TCC)的空间分布特征,并利用风险商值法(RQ)对其上覆水及沉积物进行风险评价.结果表明,5种EDCs在珠江河流上覆水和沉积物样品中均有检出,水体中4-t-OP、4-NP、BPA、TCC、TCS的水体质量浓度分别为:49.19~512.82、112.66~717.31、23.54~2189.88、1.90~120.99、1.51~54.75 ng·L~(-1).沉积物中4-t-OP、4-NP、BPA、TCC、TCS的沉积物质量分数分别为:56.60~1606.56、69.52~6524.35、18.55~522.45、1.54~179.66、0.71~130.92 ng·g-1.5种EDCs在沉积物和上覆水中的空间分布基本遵循上游到下游逐渐减少的趋势.4-t-OP、4-NP、BPA、TCC和TCS的风险商(RQ)在上覆水和沉积物中的范围分别为0.03~4.20和0.026~149.28.对生态健康产生极大压力.沉积物来源、粒度分布和有机质含量均对EDCs在沉积物中的富集有影响,且主要影响因素为沉积物有机质含量.     

江苏灌河口海域现代沉积特征研究

本文对2003年7月所采集的灌河口外179个沉积物样品(其中岸滩为61个,近岸浅海为118个),应用激光粒度仪进行了粒度分析,获得了粒径分布数据和矩法参数,据此将该海域沉积物划分为5种类型,其中主要为粉砂质砂和砂质粉砂;沉积物在河口附近的分布大体以灌河口主航道为中心,具有对称性特征;沙嘴附近的沉积物组成较为复杂,来源较多,表明其形成是波浪、潮流、沿岸流以及径流综合作用的结果。