汕头南澳海域表层沉积物氮、磷的形态分布及污染评价

采用欧洲标准的SMT法(Standards,Measurements and Testing)研究了汕头南澳近岸养殖区及其邻近水域28个位点表层沉积物总氮、总磷及各组分磷的质量比分布特征,探讨了磷的释放能力及来源,并采用单因子标准指数法对沉积物中氮、磷的污染程度进行了评价.结果表明,研究海域沉积物总氮(TN)、总磷(TP)的质量比平均值分别为(663.46±106.06) mg/kg和(467.72±113.00) mg/kg,其中鱼类养殖区TP质量比平均值高达(858.25±20.63) mg/kg,显著高于国内外许多河口海湾.各站点表层沉积物磷的形态以无机磷为主,占TP的比例为63.74% ～ 88.52%.而无机磷的组成均以酸提取磷(HCl -P)为主,占总磷的57.46%～ 71.72%,碱提取磷(NaOH -P)次之,占总磷的4.04% ～ 32.71%.NaOH -P主要包括Fe-P和Al-P,是两种重要的生物可利用性磷,可用于判断沉积物中磷的内源释放能力.污染评价结果表明,南澳近海沉积物TP质量比整体上较低,但是鱼类养殖区沉积物TP质量比超标;而TN的质量比普遍较高,标准指数均大于1,表明南澳近海沉积环境质量受氮污染相对严重.     

太湖悬浮物磷的形态分布特征

应用螫合剂分级提取法研究太湖5个湖区悬浮物和表层沉积物中磷的形态分布特征,该方法把磷的形态分为水提取弱吸附态磷(Ex-P)、铁结合态磷(Fe-P)、钙结合态磷(Ga-P)、酸提取有机磷(OrgPac)、碱提取有机磷(Org-Palk)和残渣态磷(Res-P),并对不同形态的磷在沉积物和悬浮物质中的迁移进行了探讨.结果表明,悬浮物和沉积物中磷的形态分布差异很大,悬浮物中磷的主要形态为铁结合态磷和有机态磷,二者的相对含量之和约为80%,而表层沉积物中磷的主要形态是有机态磷,相对含量为50%;悬浮物中铁结合态磷的绝对含量平均值为1 271 mg/kg,表层沉积物中则为190 mg/kg;悬浮物中铁结合态磷相对含量平均值是沉积物中的2.7倍.大量铁结合态磷在悬浮物的沉降过程中可能完成了形态的转化,成为藻类生长的磷营养源.     

湖泊底泥中磷的存在形态与分布特征——以长春南湖为例

本文以长春南湖表层底泥为例,利用SMT法提取不同形态的磷,探索其分布规律.结果表明,底泥中TP以IP为主(占TP质量分数66.53%以上),OP次之;IP以Fe/Al P为主(占IP质量分数在53.55%以上),Ca-P次之.其中Fe/A-P和OP为活性磷组分(占TP质量分数在65.55%以上),易于释放到水体中,是水体营养化的主要影响因素,值得引起关注.就底泥中各形态P的时空分布而言,空间上有从四周向湖心减小的趋势,其中,西北、北部和南部边缘地带磷质量比较大;时间上,随时间波动,无明显一致性规律,其中,荷花池各形态磷的质量比最大值出现在9月,南湖大桥下各形态磷的质量比最大值出现在8月.究其原因,上述规律受气候和人为因素控制.研究成果为防治富营养化提供了理论依据.     

沉积磷在不同pH水平下的释放与转化规律

为了探讨沉积磷在不同pH条件下的转化及释放行为,有效控制内源磷向水体释放,一定程度上缓解因内源污染导致的水体富营养化问题,采用室内模拟的方法,考察了pH值对沉积物中不同形态磷元素释放与转化的影响.实验研究了在不同pH水平下,沉积物中内源磷的相互转化及向水体释放的总磷(TP)、总溶解磷(TSP)、溶解反应磷(SRP)、总反应磷(TRP)、溶解水解磷(SHP)等5种形态磷的含量.结果表明,受试沉积物样品TP含量为760 mg/kg,属于中等富营养化水平; pH值是影响内源磷释放的重要因素,pH在5～9之间,沉积物中5种形态磷的释放水平较低; 酸性范围内,pH=3的极端酸性条件下,沉积磷释放量最大,在连续38 d的释放时间内,TP最大释放量可达1.47 mg/kg; 在pH=11的极端碱性条件下,能大幅提高沉积磷的释放量,其中TP释放量最高达14.27 mg/kg; 对于同一pH值,除SHP外 ,其余4种形态磷的释放量随时间的变化趋势大体一致,不同pH值对沉积磷形态含量之间的转化影响不明显; SHP受沉积物吸附表面积动态变化影响较明显.     

外度水库底泥中磷形态分布特征及污染评价

应用SMT法对莆田外度水库底泥和周边土壤不同形态磷进行测定,并分析了底泥的理化性质.结果表明,底泥中OP和IP含量大致相等,其中IP是以Fe/Al-P为主;从各形态磷相关性分析表明,TP与Fe/Al-P、OP相关性显著,而Ca-P与其他形态磷的相关性都比较差;水库底泥总磷标准指数12个点位中有7个点位大于1,说明外度水库磷污染较严重.     

白洋淀沉积物理化特性及营养盐分布特征

为明确白洋淀沉积物的理化特性和氮磷营养盐的分布及赋存形态,以便理解营养盐在淀内生态环境中的行为,选取表层沉积物,测定了其物理化学参数及氮磷营养盐的分布。结果表明,白洋淀沉积物组成以黏土为主,属偏碱性钙质土,其阳离子交换量和有机质质量比分别为96.55~306.93 cmol/kg、1.42~21.06 g/kg,总氮和总磷的质量比分别为1 608.04~2 350.68 mg/kg、257.48~563.34 mg/kg。氮主要以有机氮形态存在,磷主要以钙磷形态存在。沉积物中总氮与总磷无显著相关性,表明二者没有同源性,但总磷与有机质有一定相关性。     

蚌埠市初冬季节地表灰尘氮磷形态及空间分布特征

为了解蚌埠市地表灰尘中氮磷形态及空间分布特征,于2015年11月在不同功能区采集30份地表灰尘样品,采用化学提取方法测得氨态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、总氮(TN)、易交换态磷(ExP)、铝结合态磷(Al-P)、铁结合态磷(Fe-P)、闭蓄态磷(Oc-P)、钙结合态磷(Ca-P)、碎屑磷(De-P)和有机磷(Or-P),并对不同形态氮磷的空间分布特征、相关关系进行分析。结果表明,蚌埠市初冬季节地表灰尘中氮的主要形态为有机态氮(Or-N),占TN质量分数的91.85%;磷的主要形态为无机磷(IP),占总磷(TP)质量分数的96.36%。Or-N空间分布相对均匀,TN次之,而NH_4~+-N和NO_3~--N空间异质性明显;磷的空间分布差异性从大到小排序为Or-P、Fe-P、Al-P、Oc-P、Ca-P、DeP、TP、Ex-P。各种形态的氮磷均属于强变异,空间分布差异性较大,外界环境对其存在有强烈的干扰作用。TP空间分布比TN更趋于均匀。不同功能区地表灰尘氮磷质量比分析表明,公园绿地和商业区地表灰尘中氮磷质量比较高,居民区和文教区次之,交通区和工业区质量比较低。     

北京市沙河水库沉积物重金属分布特征及扩散通量估算

对北运河上游沙河水库沉积物中典型重金属元素的污染特征进行了分析,采用Lars H¨okanson潜在生态风险指数评价了重金属的污染程度和环境风险,并利用一维孔隙水扩散模型(Fick定律)估算了微量重金属在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明,沙河水库沉积物重金属质量比随深度增加均呈现明显下降趋势,以库心区最明显。沉积物中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的平均质量比分别为49.8 mg/kg、42.8 mg/kg、42.9 mg/kg、18.3 mg/kg、167.9 mg/kg,除Pb外均超过北京市土壤自然重金属质量比近2倍。库心区重金属污染最为严重,表层沉积物中Cr、Cu、Ni、Zn质量比分别超过北京市土壤自然背景值2.8、4.3、2.6、5.9倍。各采样点综合潜在生态风险指数(RI)以库心区最大,为49.9,但所有样点RI及均值都低于150,处于低潜在生态风险状态。随深度增加沉积物孔隙水中Cr质量浓度基本保持恒定;As质量浓度呈明显增加趋势,即存在孔隙水中As向上覆水释放;Zn、Ni和Cu质量浓度随深度增加呈下降趋势,并逐渐趋于稳定。Cr、Zn、As、Ni、Cu在沉积物-水界面的扩散通量分别为13.05μg/(m2·d)、-20.89μg/(m2·d)、108.4μg/(m2·d)、-35.67μg/(m2·d)、-5.11μg/(m2·d)。     

三峡库区重庆段重点水域沉积物多环芳烃的污染特征及生态风险评价

采用液相色谱法对三峡库区重庆段9个断面沉积物样品的多环芳烃(PAHs)进行了分析。结果表明,三峡库区重庆段沉积物中ΣPAHs质量比范围为68.6~4 226 ng/g,平均质量比为685 ng/g;7种致癌单体Σ7PAHs质量比范围为23.7~1 265 ng/g,平均值为261ng/g,属中等污染水平。沉积物中ΣPAHs质量比最高点位于化工园区下游,其余断面质量比较低且变化较小;化工园区下游以2~3环为主,占总量的50.66%,其余断面以5~6环为主,占总量的25.90%~67.01%。沉积物中PAHs来源主要为木柴、煤燃料的高温燃烧。沉积物质量基准法和质量标准法评价结果表明,化工园区下游沉积物存在生态风险,有必要开展PAHs污染来源调查和底质生态修复研究;其余断面存在潜在生态风险,需加强监测。     

基于超高压液相色谱荧光检测法的空气中苯胺类化合物测定

建立了硅胶吸附管采样-超高压液相色谱荧光检测法测定空气中苯胺、联苯胺和N,N-二甲基苯胺的方法。采用硅胶填料吸附管采集空气中3种苯胺类化合物(ADs)。使用含1%氨水的甲醇对硅胶填料解吸20 min。解吸溶液经0.22μm尼龙滤膜过滤后,采用超高压液相色谱荧光检测法分析,3种ADs的荧光激发/发射波长分别为232 nm/329 nm、292 nm/383 nm和243 nm/383 nm。3种ADs在5min内实现基线分离,在0.05~2.0 mg/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.999,方法检出限(S/N=3)为0.08~0.4μg/m3(采样体积以10 L计),在0.05μg、0.2μg和2.0μg加标水平(相当于10 L空气中ADs质量浓度为5μg/m3、20μg/m3和200μg/m3)下,回收率分别为100%~110%、96%~110%和87%~102%,相对标准偏差分别为0.8%~2.0%、0.3%~1.3%和2.3%~2.9%。研究表明,该方法适用于空气中3种ADs的同时测定。     

光照对底泥中氮、磷动态变化的影响研究

采集大亚湾底泥,在室内模拟0~23 W不同光照条件,研究其对沉积物中氮、磷释放的影响,得出如下结论:光照主要是通过浮游植物和藻类的光合作用来影响上覆水p H及其他物理化学性质,从而影响上覆水中氮、磷的赋存形态。当水体中营养盐的浓度充足时,光照能够明显加强水体富营养化的程度。     

基于直接进样-超高效液相色谱串联质谱法的水中2甲4氯残留测定

针对目前水体中MCPA检测灵敏度不够,缺乏一种无需前处理、可直接上机、简单便捷方法的问题,以超高液相色谱串联质谱仪,建立了一种以电喷雾离子源ESI-为电离模式、MRM为监测模式、可直接进样测定水体中MCPA残留的方法。结果表明,最优方法条件为定量离子对199.0/140.9(m/z),流动相乙腈和水梯度洗脱,色谱柱Acquity UPLC HSS T3。在MCPA质量浓度为0.1~100μg/L范围内线性良好(R2=99.99%),检出限为0.006μg/L,定量限为0.018μg/L,是现有直接进样法的23~83倍,完全满足水体中MCPA的检测要求(<0.1μg/L)。在添加水平为1~100μg/L时,回收率为94.30%~105.60%,相对标准偏差为1.05%~3.61%,具有前处理简单、准确性高、精密度好、灵敏度高等优点。     

上覆水性质对滇池沉积物释放滴滴涕的影响

以滇池沉积物为基质,制备p,p'-DDE污染沉积物,通过模拟悬浮态释放试验,研究了上覆水性质对滇池沉积物释放滴滴涕(DDT)的影响。结果表明:在25℃悬浮状态下,沉积物中的p,p'-DDE可逐步释放出来,表现出初阶段释放速度较快、而后变缓的特点;水体温度与沉积物释放p,p'-DDE呈正相关,水温40℃时的平衡释放量是10℃时的5.2倍;在p H=3~11的范围内,偏碱性的水体有利于p,p'-DDE从沉积相向水相中迁移,水体p H=11的平衡释放量是p H=3的2.3倍;高水平的离子强度对沉积物中p,p'-DDE的释放有抑制作用,1 mol/L Ca Cl2溶液的平衡释放量是0.01 mol/L时的44.6%;水体中的溶解性有机质对沉积物释放p,p'-DDE有显著的"增溶效应",溶解性有机质质量分数为1%时的平衡释放量是0.1%的8.5倍。研究表明,在评价湖泊水环境中DDT的生态风险时,上覆水的理化性质是一个需要考虑的因素,水温、p H值、离子强度和溶解性有机质等因素可通过提供吸热反应的动力、改变沉积物有机质形态、增加水中胶体物质的形成等途径影响沉积物中DDT向水相的迁移行为。     

江西丰城生态硒谷土壤硒有效性及其影响因素

为了解丰城市生态硒谷土壤的供硒能力及其影响因素,通过实地调查采样,对丰城生态硒谷96个0~20 cm耕层土壤样品中硒含量、形态分布、重金属含量及部分土壤理化性质进行研究,并探讨与土壤硒有效性的关系。结果表明,该地区土壤全硒质量比变幅(541~831μg/kg)达到富硒土壤标准。易被生物利用的水溶态硒和可交换态硒质量比较少且在不同土壤样品中差异较大,变幅分别为10.30~38.23μg/kg和10.68~38.45μg/kg,且与土壤全硒有一定的相关性。土壤全硒、不同土地利用方式和土壤理化性质均对土壤硒的有效性产生影响,其中稻田土壤的供硒能力大于旱地,全P和速效P均与水溶态硒呈极显著正相关,在土壤硒有效性一定的条件下,全硒含量较高的土壤能够向作物提供较多的有效硒。     

重庆园博园龙景湖水体中无机硫分布特征及有机质的影响

龙景湖是一个新建的人工深水湖,夏秋季节由于H2S等产生的黑臭问题严重阻碍了园区的发展。对龙景湖沉积物、孔隙水和上覆水的无机硫、有机质进行了研究。结果表明:上覆水和孔隙水中硫酸盐(SO2-4)质量浓度分别为10.20~76.87 mg/L、7.13~20.45 mg/L,总有机碳(TOC)质量浓度分别为89.00~164.08 mg/L、12.81~116.20 mg/L,上覆水中溶解性硫化物质量浓度为16.32~64.21 mg/L;沉积物中酸挥发性硫化物(AVS)质量比为100.90~311.83 mg/kg,铬还原硫化物(CRS)质量比为106.01~471.53 mg/kg,元素硫(ES)质量比为57.87~351.63 mg/kg。上覆水中SO2-4和S2-沿深度方向分别增加和减少,沉积物中3类还原态硫(AVS、CRS、ES)沿深度方向均先增加后减少,且质量比从大到小为CRS、AVS、ES。上覆水中TOC充足,SO2-4(X)与TOC(Y)的质量浓度成反比(Y=-0.637X+147.73),SO2-4是硫酸盐还原过程的控制因素;孔隙水中SO2-4与TOC的质量浓度成正比(Y=3.1385X+14.061),TOC含量和生物有效性为SO2-4还原过程的控制因素。研究表明,原龙景水库、凌云桥等位置SO2-4还原性最强,是湖水夏秋季节产生黑臭问题的潜在位置。     

郑州市灰霾天气过程PM_(2.5)水溶性无机离子污染分析

利用离子色谱技术对郑州市2014年10月一次严重灰霾天气过程的PM_(2.5)中的水溶性无机离子(F-、Cl~-、Br-、NO_3~-、SO_4~(2-)、Li~+、Na~+、K~+、NH_4~~+、Mg~(2+)及Ca~(2+))进行了分析测定,并结合大气质量监测数据及气团轨迹分析讨论了水溶性无机离子的质量浓度变化、来源及影响因素。结果表明,样品中Li~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Br-均低于检测限,水溶性离子平均质量浓度从大到小依次为NH_4~+(36.33μg/m~3)、NO_3~-(30.4μg/m~3)、SO_4~(2-)(26.91μg/m~3)、Cl~-(12.43μg/m~3)、K~+(5.275μg/m~3)、Na~+(1.198μg/m~3)、F~-(0.626 4μg/m~3),水溶性离子质量分数为PM_(2.5)的47.2%~88.2%,平均为66.1%。随着灰霾天气的延续,水溶性离子在细颗粒物中所占比例逐渐增大,这表明来源于人为活动排放的二次污染物是PM_(2.5)主要贡献成分,采样时间段采样点PM_(2.5)污染受到了交通的严重影响,同时郑州市大气细颗粒物污染受周边农村农业生产影响严重,尤其是秸秆燃烧影响非常大。     

PM_(2.5)中金属元素污染特征分析——以重庆大学城为例

于2017年春季在重庆大学城某高校设置一处PM_(2.5)采样点,使用中流量颗粒物采样器采集了28个PM_(2.5)样本,通过消解后采用ICAP分析金属元素含量。结果表明,重庆市大学城春季PM_(2.5)浓度日均值为22~127μg/m^3,超标天数为68%,最大超标倍数为1.69倍,大气颗粒物污染程度较为严重。PM_(2.5)中,K、Zn、Mg、Cu、Pb、Fe的质量浓度分别为0.06~0.512μg/m^3、0.124~0.468μg/m^3、0.003~0.049μg/m^3、0.014~0.058μg/m^3、0.149~0.581μg/m^3、0.014~0.063μg/m^3、0.101~0.465μg/m^3。各金属元素浓度与PM_(2.5)浓度无线性相关,说明PM_(2.5)中金属元素的来源主要为人为源。Cu、Zn等的富集因子较重庆城区和其他部分国内城市偏高,说明重庆大学城周边有Cu、Zn排放源。     

基于超高效液相色谱串联质谱法的番茄果实和土壤中氟吡菌胺残留测定

建立了番茄果实和土壤中氟吡菌胺残留的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测方法。用乙腈水溶液提取样品中的氟毗菌胺,以C_(18)柱为分析柱、乙腈-甲酸水溶液为流动相,采用超高效液相色谱-串联质谱多反应监测、电喷雾正离子源、外标法定量。氟吡菌胺在0.05~1.00 mg/L范围内与峰面积呈良好的线性关系,线性方程为y=6964.10x-143.28,决定系数为0.996 8。向对照番茄果实、对照土壤中分别添加氟吡菌胺标样,使其添加量分别为0.10 mg/kg、0.40 mg/kg和2.00 mg/kg,平均回收率分别为92.43%~103.32%和92.75%~104.46%,相对标准偏差分别为3.8%~4.9%和3.4%~4.4%。番茄果实和土壤中氟吡菌胺的定量限分别为1.0μg/kg和1.7μg/kg,检出限分别为0.3μg/kg和0.5μg/kg。     

活性炭吸附法测定工作场所空气中的砷化氢

为了获得一种简便、快速、准确的工作场所空气中砷化氢的采集测定方法,利用活性炭吸附,5%HCl 30℃超声提取30min进行解吸,原子荧光光谱法测定工作场所中的砷化氢。在优化实验条件下,采样效率为98%~100%,解吸效率为90%~99%,砷化氢含量在0.0~16.0μg/L范围内呈线性关系,相关系数达到r=0.999 9,检出限为0.04μg/L,按采集1.5L空气计算,最低检出浓度为0.000 7mg/m3,回收率为96%~98%,精密度为1.2%~1.5%,重现性为1.6%~2.3%,样品15℃~20℃可保存15天。活性炭吸附法方便准确,灵敏度高,并有较高的回收率和采样效率,可作为职业卫生检测使用。     

某石油污染滩涂沉积物中总石油烃和多环芳烃组成分布特征及源解析

对石油污染滩涂区域不同高程表层沉积物和部分垂直剖面沉积物进行采样分析,分别采用紫外分光光度法和气相色谱质谱联用法测定了沉积物中的TPH(总石油烃)和16种优控PAHs(多环芳烃),分析其组成分布特征,并进行了源解析。结果表明:中低潮滩表层沉积物中TPH质量比在15.20~63.27 mg/kg,与对照点质量比水平相当,远低于《海洋沉积物质量标准》(1 000 mg/kg),PAHs均未检出;高潮滩表层沉积物中TPH质量比在1 070.00~46 327.20 mg/kg,显著高于对照点和相应中低潮滩沉积物中污染物质量比,部分点位严重超出《海洋沉积物质量标准》,PAHs质量比在0.60~30.90 mg/kg,多数点位属于重度污染;3号点和7号点高潮滩垂直剖面样品中TPH和PAHs质量比呈现随深度增加而降低的趋势,9号点则相反;高潮滩沉积物中TPH和PAHs质量比之间呈显著正相关关系(Pearson相关系数r为0.985,p0.01),具有同源性;各点位TPH均以C17~C36质量分数最高,其占比为80.15%~94.40%,PAHs组成均以2~3环为主,占比为58.14%~87.70%,低环PAHs以萘、芴和菲为主要污染物。TPH和PAHs组分特征表明,研究区域的滩涂沉积物受到了重油污染影响。