太湖及周边河流表层沉积物中PAHs的分布、来源与风险评价

对太湖及周边河流表层沉积物中16种美国环保署优先控制的PAHs含量进行了检测和分析.结果表明,太湖沉积物中PAHs总量介于0.77~4.20μg/g之间,平均值为1.63μg/g,太湖周边河流沉积物中PAHs总量介于0.58~6.13μg/g之间,平均值为2.92μg/g.不同湖区沉积物中PAHs的空间分布差异显著,其中梅梁湾、贡湖湾以及东太湖沉积物中PAHs含量分别为(2.48±1.14)μg/g、(1.89±0.52)μg/g和(2.13±0.50)μg/g,周边河流中梁溪河、吴淞江及长兴港含量分别为7.34,6.13,5.54μg/g.利用低环/高环比值法、同分异构体比值法和主成分分析-多元线性回归(PCA-MLR)模型分析了污染源类型及贡献率,结果表明,太湖及其周边河流表层沉积物中PAHs主要来源为燃烧来源,太湖沉积物PAHs石油源贡献率为24%,燃烧源贡献率为76%,太湖周边河流石油源贡献率为41%,燃烧源贡献率为59%.使用沉积物质量标准法(SQSs)和Ba PE(Ba P当量浓度)对PAHs毒性进行评估,得出太湖及周边河流具有一定的潜在毒性,尤其是太湖周边河流.     

北运河沉积物中氨氧化微生物的群落特征

采用T-RFLP、RT-qPCR和克隆测序等分子生物学技术,以氨单加氧酶基因(amoA)为分子标记,研究了北运河表层沉积物中氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的群落多样性、丰度、系统发育及其与环境因子的响应关系.结果表明,沉积物中AOB的群落多样性和丰度均高于AOA,是北运河沉积物中氨氧化过程的主要功能微生物.沉积物中氨氧化微生物群落结构沿干流和支流存在明显的空间分异,而AOA的种类组成空间差异较小;沉积物的氨氮(NH4+)和硝态氮(NO3﹣+NO2﹣)是影响氨氧化微生物群落特征的主要因子,AOB对环境变化的敏感性更高;AOA和AOB的amoA基因拷贝数分别为1.32×105~1.91×106copies/g、5.39×105~8.3×106copies/g.闸坝下游沉积物的氨氧化微生物丰度最高.系统发育分析表明,amoA基因序列多属于土壤/沉积物分支,较多AOB的克隆序列与土壤亚硝化螺菌属(Nitrosospira)的类群相似性可达98%.受污水处理厂退水的影响,部分amoA基因序列与污水处理厂废水和活性污泥中发现的类群同源性高.污染物质来源、支流汇入和闸坝拦截对河流沉积物氨氧化微生物的群落特征影响显著.     

北京典型土壤剖面含氧非烃化合物分布及成因

根据对北京地区6个典型采样点土壤样品的试验分析结果,探讨了含氧非烃化合物的含量、组成及其在采样点剖面上的分布特征,并对其污染源进行了讨论. 结果表明,检测到的含氧非烃化合物主要包括C₆~C₂₈正构烷酸类、C₁₂~C₂₈正构烷醇类、正构烷酸甲酯类、酞酸酯类、甾醇类和脱氢松香酸等. 含氧非烃化合物总质量分数及各类化合物的质量分数均有随深度增大而降低的趋势,其中0~40cm含氧非烃化合物总质量分数(4.539~60.689μg/g)较高且变化明显,深度大于40cm的土壤中降至<9.000 μg/g且均趋于稳定. 各采样点含氧非烃化合物的总质量分数纵向变化特征与w(TOC)的变化趋势基本一致,表明w(TOC)是控制土壤中含氧非烃化合物分布的重要因素. 不同采样点正构烷酸类化合物都以C₁₆为主峰碳,次主峰碳为C₁₈,除个别采样点表层土壤中高碳数正构烷酸存在较明显奇偶优势外,中低碳数正构烷酸偶碳优势不明显,推测其主要来源于化石燃料或原土中的有机质,部分高分子量正构烷酸来源于生物质;正构烷醇类以C₂₂为主峰碳,并具有明显的偶碳优势,主要来源于植物或者微生物源等天然源;酞酸酯中DBP(邻苯二甲酸二丁基酯)、DEHP〔邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯〕和DIBP(邻苯二甲酸二异丁基酯)质量分数较高,其来源与这些化合物的人为使用有关;甾醇类以β-谷甾醇占优势,并且大部分集中在表层,主要为生物源.      

澜沧江沉积物氨氧化及反硝化微生物丰度

为了探究梯级水库开发对河流沉积物中氮循环微生物的影响,本文针对澜沧江流域氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)和nirS型反硝化微生物丰度进行了研究,采集了云南省盐井至橄榄坝19个点位的沉积物样品,测定了研究区域内自然河流、水库河段、重要支流的AOB-amoA、AOA-amoA和nirS基因的丰度,同时测定了沉积物、间隙水及水体理化因子.结果显示:19个点位沉积物AOB-amoA基因丰度范围为0.82×10⁷～4.25×10⁷copies/g,AOA-amoA基因丰度范围为0.83×10⁷～6.87×10⁷copies/g,nirS基因丰度范围为0.72×10⁷～7.32×10⁷copies/g;AOA/AOB介于0.35～2.17之间,AOA在数量上相比于AOB并不占优势.AOA-amoA、AOB-amoA和nirS丰度在自然河段、水库段和支流没有显著差异,说明人工水利设施的建设对氨氧化微生物丰度空间分布并无显著影响.沉积物间隙水氨氮、总磷和总氮是影...     

澳门南湾湖钻孔沉积物中烷基酚的初步研究

烷基酚具有环境生物体雌激素效应.澳门南湾人工湖钻孔沉积物中壬基酚的浓度垂直分布在河口沉积环境时期(1970s～1980s)为2.17～5.91μg/g(平均3.66μg/g),在湖泊沉积环境时期(1990s)为0.69～3.04μg/g(平均2.08μg/g);辛基酚浓度分布范围在湖泊沉积环境初期(1990s早期)与河口环境类似,浓度范围为14.33～39.11ng/g(平均20.59ng/g),随后浓度大幅度降低,浓度范围为2.58～6.52ng/g(平均4.25ng/g).河口环境中的烷基酚来源包括珠江三角洲上游水系来源和澳门本地来源,而湖泊环境中则只有澳门本地来源,导致河口沉积环境中烷基酚的污染程度明显重于湖泊沉积环境.烷基酚在钻孔沉积物剖面中的分布规律与区域经济发展及城市废水处理的进程都有一定的关系,同时,沉积过程中上覆泥层中烷基酚具有向填海砂层迁移的特征.     

佛罗里达州佛罗里达湾浅水碳酸盐沉积物中的可抽提烃和热解烃

在佛罗里达湾(亚热带环境,有机质具有多种来源)进行的三维有机地球化学调查表明,浅水碳酸盐沉积物具有生烃潜力,有多种生物化学源对有机沉积物起作用。沉积物中的有机碳(TOC)平均含量约为1‰。在佛罗里达湾,以海相为主区域内沉积物中可抽提的有机质(EOM)和烃类的浓度稍高,有机碳的浓度稍低。横穿佛罗里达湾,烃分布(为有机质类型的函数)也发生了变化。以陆相为主区域内沉积物中的C_(15+)正烷烃,显示了双峰模式,以C_(27)或C_(29)以及C_(18)具极大值,在C_(21)—C_(31)范围内具有明显的奇或偶碳数优势。相反,以海相为主区域内沉积物中的C_(15+)正烷烃,以C_(17)或C_(18)以及C_(23)或C_(24)具极大值。随着沉积物所处深度的加大,TOC减少,而EOM和烃含量增高。总沉积物和单个碳酸盐样品的湿法热解和干法热解,形成了一套新的正烷烃,它具有偶碳数优势,C_(22)达到最大值。两类热解产物——EOM和烃的产额相似,比原地EOM和烃的产额大6—8倍。在低能量、浅水环境中沉积的碳酸盐沉积物,是良好的潜在生油岩。     

黄河三角洲沉积物烃类污染及来源

黄河三角洲沉积物中游离(气态和液体)烃含量为0.01～0.14 mg/g.它们富集在黏土粒级之中.沉积物中石油成因的烃类主要来自三角洲地区,热解成因的烃类主要来自黄河流域.黄河流域工业和民用煤不完全燃烧时所产生的多环芳烃应是黄河三角洲沉积物中热解成因烃类的重要来源.在遭受原油污染地区,原油可快速地被微生物降解.     

花山流域小型水库氨氧化菌丰度和群落组成

硝化在土壤氮循环中有着显著的作用,其中的第一步反应可以被氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)所催化。为了阐明湖泊沉积物营养水平差异对AOA和AOB丰度和多样性的影响,该研究采集了安徽省滁州市花山水文实验流域东源、中源和西源的3个小型水库表层沉积物样品,并测定不同沉积物样品中氮素的营养水平和氨氧化菌丰度和群落组成。结果表明,古菌的amo A基因丰度与p H以及总氮(TN)浓度呈现明显的正相关关系,细菌amo A基因OTUs数目明显正相关于p H以及TN,而古菌OTUs数目和NO3--N呈现一定正相关关系。采样点红旗水库沉积物中古菌amo A基因丰度最高(1.72×106拷贝/g干沉积物),而采样点狮子山坝的最低(1.51×105拷贝/g干沉积物)。不同沉积物样品细菌amo A基因丰度由大到小依次为龙库(2.11×108拷贝/g干沉积物)狮子山坝(6.40×107拷贝/g干沉积物)红旗水库(2.02×107拷贝/g干沉积物)。所有沉积物样品的细菌amo A基因丰度均高于古菌amo A基因丰度。古菌amo A基因序列分为两种属,即Nitrososphaera和Nitrosopumilus,细菌amo A基因主要有Nitrosomonas oligotropha,Nitrosospira,N.Europaea/Nc.mobilis和Undefined-N.Europaea/Nc.mobilis类群。p H和TN浓度对群落结构有重要影响。该研究获得的数据将利于更好的理解不同营养水平沉积物中的氨氧化过程的差异。     

上海市小城镇河流沉积物重金属污染特征研究

以3个典型小城镇河流为例,研究上海市小城镇河流沉积物重金属污染特征.结果显示,沉积物Zn的浓度在3.11～3.74g/kg之间,是农用污泥Zn使用允许最高值0.5g/kg的6～8倍,沉积物Zn的极度污染已经成为上海市小城镇河流沉积物区域性环境问题;沉积物Pb和Cu的浓度分别在0.03～1.00g/kg和0.07～0.20g/kg之间,小城镇河流沉积物也明显受到Pb和Cu污染且污染区域差异性大,沉积物中铁、锰、铬等重金属污染相对较轻;毒性弱的Fe,Mn,Zn沉积物区域污染差异性相对小,而毒性强的Pb,Cu,Cr区域差异性相对较大;沉积物重金属污染一般中型河流污染相对稍突出,小城镇河流沉积物由于Zn的严重污染不能用作施用污泥;利用重金属与TP,重金属与Fe之间的相关性探源结果显示:小城镇生活污水的地表排放使得街道灰尘成为河流沉积物Pb的一个重要来源.     

基于三维荧光及平行因子分析的川西高原河流水体CDOM特征

川西高原草甸和高寒湿地是青藏高原重要土壤碳库之一,高原河流水体溶解性有机碳特征及其与土壤碳库关系研究,对于理解高寒区域土壤碳输出通量及强度具有重要意义.本文对川西高原高山峡谷区河流(岷江上游、杂谷脑河、抚边河)和高原夷平面河流(白河)水体有色溶解性有机质(CDOM)采用三维荧光及平行因子法(EEM-PARAFAC)进行了分析.结果表明:(1)高原河流中CDOM主要有3种组分,即C_1(260/480,UVC类腐殖质)、C_2[310/420(570),UVA类腐殖质]和C_3(280/370,类色氨酸);(2)河流沿程变化特征显示,高山峡谷区河流总荧光强度值较低,变化范围窄,高原夷平面河流(白河)与其相反;同时白河类腐殖质(C_1、C_2)荧光强度远高于其他3条河流,表明白河中源于沿岸草甸和湿地的陆源腐殖质高,而其余高山峡谷区3条河流陆源腐殖质输入相对低;(3)水体荧光特征参数(荧光指数FI、自生源指数BIX、腐殖化系数HIXb、新鲜度指数β:α)表明,高山峡谷区河流CDOM来源具有外源兼内源双重特征,腐殖化程度低;高原夷平面河流CDOM腐殖化程度相对较高且降解程度低;(4)相关性分析发现4条河流中C_1、C_2极显著正相关,且白河C_1、C_2、C_3呈极显著正相关;所有河流β:α与BIX呈极显著正相关,溶解性有机碳(DOC)与355 nm处吸收系数[a(355)]相关性不显著.     

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.     

苏州河沉积物中多环麝香分布特点的初步研究

采用GC-MS定性定量分析方法,对苏州河上海市区段10个表层沉积物中多环麝香污染水平及分布特点进行了研究.在10个沉积物样品中检测出2.76～4 54μg·kg-1萨利麝香(ADBI)、56.88～552.08μg·kg-1佳乐麝香(HHCB)以及25.79～117.25μg·kg-1吐纳麝香(AHTN);除北新泾采样点外,其余9个样品中检测出检测限(LOD)～3 15μg·kg-1粉檀麝香(AHMI);在所有样品中均未检测出开许梅龙(DPMI)和特拉斯(ATⅡ).试验结果显示,沉积物中多环麝香污染的主要成分为HHCB和AHTN,这一特征取决于香精香料行业中多环麝香的使用模式.由于长达百年的污水直排历史,与国外河流沉积物污染状况比较,苏州河沉积物中多环麝香污染更为严重.     

上海滴水湖周边土壤和沉积物对磷的吸附特征

采集滴水湖沉积物及其引水河与排水河沉积物、湿地沉积物以及周边农田土壤进行磷的等温吸附实验,探讨不同来源物质对磷吸附特性的差异.结果表明,滴水湖沉积物的吸附/解吸平衡质量浓度(EPC0值)为0.11~0.63 mg·L-1,高于其他来源土壤和沉积物,更容易向上覆水体释放磷.Langmuir模型和Freundlich模型对磷的等温吸附都有较高的拟合程度.由Langmuir模型计算的最大吸附量(Qm)表明,不同来源土壤和沉积物对磷的吸附能力由高到低为河流沉积物(1 003.05~2 977.65 mg·kg-1)>滴水湖沉积物(669.77~1 717.94 mg·kg-1)>湿地沉积物(368.60~1 145.51 mg·kg-1)>农田土壤(441.36~702.30 mg·kg-1).这表明农田土壤对磷的吸附能力最弱,当过量使用化肥时,农田会成为滴水湖磷的源.     

机动车尾气烟尘中烷烃和有机酸的组成

本研究采用直接采样方法分别对11辆柴油公交车和20辆汽油小汽车的排气管壁积尘进行采集,再使用气相色谱与质谱联用仪(GC-MS)对样品中的烷烃和有机酸进行定性以及定量分析.结果表明,公交车(C_(14)~C_(30))和小汽车(C_(14)~C_(33))正构烷烃质量分数分别为1.31~149.08μg·g~(-1)和15.35~556.03μg·g~(-1),公交车尾气尘中正构烷烃以C_(20)为主峰碳,小汽车中正构烷烃以C_(29)为主峰碳,且小汽车生成更多高沸点长链烷烃.公交车中姥鲛烷和植烷总质量分数分别是15.24μg·g~(-1)和21.79μg·g~(-1),小汽车中姥鲛烷和植烷总质量分数分别是2.31μg·g~(-1)和2.69μg·g~(-1),公交车和小汽车姥鲛烷和植烷的比值分别为0.699 4和0.858 7,植烷和十八烷的比值分别是0.356 5和0.747 2.脂肪族有机酸的质量分数变化都比较大,公交车和小汽车中其变化范围分别为0.01~40.87μg·g~(-1)和3.8~113.7μg·g~(-1),公交车烟灰中质量分数最大的有机酸是3-羟基丁酸,丙二酸(C_3)和丁二酸(C_4)比的最大值为5.93,小汽车烟灰中质量分数最高的正构烷酸是正十六烷酸(C_(16)),芳香族有机酸的质量分数范围分别为5.05~31.70μg·g~(-1)和0.1~228.38μg·g~(-1).     

洪湖表层沉积物中有机氯农药的含量及组成

利用GC-ECD测定了洪湖表层(0~2cm)、次表层(2~10cm)沉积物中有机氯农药的含量,并对其分布、组成及来源进行了探讨.结果表明,HCHs在表层、次表层沉积物中的含量分别为2.05~19.0ng/g和0.66~11.3ng/g,DDTs在表层、次表层沉积物中的含量分别为2.39~25.8ng/g和1.22~27.5ng/g.次表层沉积物中的有机氯农药含量低于表层沉积物,可能是因为有部分已发生迁移或转化.HCHs和DDTs呈现出在河流入湖口处含量较高,近长江处含量降低的趋势,其污染来源主要是河流输入及洪湖市的工农业排污.组分特征表明沉积物中的HCHs主要来源于林丹的使用,而DDTs则主要来源于环境早期残留.     

典型水库沉积有机质组成特征及其源解析

为研究中国典型水库沉积有机质的组成特征及来源,分别采集密云水库、双塔水库表层沉积物样品,对样品的总有机碳(TOC,g/kg)、总氮(TN,g/kg)、总有机碳同位素(δ~(13)C_(org),‰)、总氮同位素(δ~(15)N_(total),‰)、脂肪烃、脂肪醇和脂肪酸等进行了分析研究。研究表明,脂肪酸是密云水库和双塔水库表层沉积物中可溶性有机质的主要组分(分别占可溶性有机质的85.8%和81.7%),脂肪烃和脂肪醇含量较少。密云水库沉积物中的脂肪烃主要来自陆源的C_3木本植物,双塔水库沉积物中脂肪烃主要来自水体浮游动物。该研究中的沉积物脂肪酸和脂肪醇均表现为水库内源生物源为主要来源特征,水体好氧菌源脂肪酸是双塔水库沉积物脂肪酸的的主要组分,而密云水库沉积物脂肪酸更多地表现为水体藻类和厌氧菌源特征。     

渭河流域关中段河水和沉积物中微塑料的污染特征对比研究

微塑料作为一种新兴污染物,广泛存在于全球多种环境介质中.本研究选择渭河流域关中段作为研究对象,借助体视显微镜和拉曼光谱仪对河水和沉积物中微塑料的污染状况进行表征.结果表明,河水及沉积物中微塑料丰度分别为2960～10320粒·m^-3和4.774×10⁵～6.163×10⁶粒·m^-3.沉积物中微塑料丰度约为河水中的500倍,表明沉积物是河流微塑料的“汇”.河水和沉积物中均以小粒径微塑料(<0.5 mm)为主,且小粒径微塑料在沉积物中的占比约为河水中的1.5倍.纤维和碎片是河流和沉积物中微塑料常见的形状,且河水中纤维状微塑料占比较沉积物中高.河水中微塑料以有色和白色为主,而沉积物中以透明微塑料为主.经拉曼光谱仪鉴定,河水中检出聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯,而沉积物中仅检出聚丙烯和聚乙烯.沉积物中微塑料可能经过了长期的环境作用(风化、氧化、磨损),人类生产和生活中广泛使用的塑料制品是渭河流域关中段的主要来源.微塑料丰度与沉积物颗粒大小及沉积物在水下的沉积体积相关.     

某电子废弃物拆卸区土壤、水和农作物中砷含量状况研究

为研究电子废弃物拆卸、废旧金属冶炼等是否对周围环境造成砷积累和污染,选取浙江省台州路桥区为调查对象,通过测定在该区采集的水、沉积物、土壤以及稻米和蔬菜中的砷,以了解该地区环境中砷的含量特征和潜在风险,并对土壤-水稻系统砷的分布和吸收转运规律进行了初步分析.结果表明,地表水和地下水砷含量平均值分别为 8.26μg/L和18.52μg/L,部分地下水超过WHO推荐的饮用水标准(10μg/L),但没有超过我国相关环境标准Ⅲ级限值(50μg/L).沉积物砷含量平均值为9.62mg/kg.水田土壤和菜地砷含量平均值分别为7.11mg/kg和6.17mg/kg,均在一级标准范围内,该区农田土壤总体上未受砷的污染.糙米和蔬菜中的砷平均值分别为165.1μg/kg和144.2μg/kg,均未超过我国规定的食品卫生标准.土壤-米糠-糙米中砷含量之间相关性显著.冶炼源周围的土壤和米糠中砷含量较其他源高,可能已经对周围土壤-水稻砷积累产生影响.     

南京市小河流表层沉积物中的有机氯农药残留及其分布现状

004年春,以南京市西南部4条通入长江的小河流为试区,采集不同断面表层沉积物和水样,以及相应流域内农田土壤样品,对所有样品中有机氯农药的残留及其分布状况进行研究,并讨论了农田土壤有机氯农药残留量和理化性质对河流表层沉积物中有机氯残留量的影响.结果表明:沉积物对水体HCHs和DDTs有明显的富集作用,不同河流富集状况不尽相同.农田土壤中HCHs与沉积物中HCHs残留量基本相近,土壤中DDTs残留量明显高于沉积物,可见土壤中HCHs更易迁移至水系.由于土壤有机质易于从偏碱性的土壤中淋出,吸附在有机质上的有机氯残留物易随之转移至沉积物中,因此在流经偏碱性土壤的河流沉积物中OCPs残留量较高.各流域内农田土壤与河水及沉积物中α/γ及DDE/DDT值的变化有一定程度的趋同性,反映了土壤是水体及沉积物中OCPs的主要来源.此外,有机氯各组分在土壤-水体-沉积物的迁移过程中,易迁移者在沉积物中含有较高比例.此外,沉降作用将大大降低小河流向长江输入的OCPs.     

长江下游表层沉积物中有机氯农药的残留状况及风险评价

2005年3—4月在长江下游安庆段—南通段共采集表层沉积物样品28个,使用加速溶剂萃取、气相色谱/质谱法测定了样品中的有机氯农药(OCPs),包括六氯苯(HCB)、氯丹、滴滴涕(DDTs)、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯和灭蚁灵等14种目标化合物. 结果表明:长江下游表层沉积物中的HCB和DDTs的检出率都为100%,DDTs是样品中OCPs的主要组分,其残留以降解代谢产物DDD和DDE为主. w(HCB)平均值为3.240 μg/kg (0.048～30.300 μg/kg),w(DDTs)平均值为8.100 μg/kg(0.336～32.830 μg/kg). 在长江下游不同采样点的OCPs含量差异很大,部分支流入江口和城市排污口附近样品中的w(DDTs)或w(HCB)出现高值. 沉积物中DDTs的来源主要与农用土壤风化流失和上游沉积物迁移、输送有关. 与沉积物风险评估值对比,长江下游表层沉积物中的DDTs存在一定的生态风险.