六叉河小流域多水塘沉积物中镉含量历史变化趋势分析

采集六叉河流域多水塘沉积物,利用沉积物年代学方法,建立未受扰动水塘沉积物年代序列,研究流域Cd累积的历史过程及其环境效应.结果表明,江淮地区近30 a来农业集约化的迅速发展、磷肥的大量施用导致Cd在水塘沉积物中大量累积.利用水塘沉积物反演的Cd时空分布特征可以将Cd输入历史分为2个阶段:第1阶段是20世纪80年代以前,流域没有或者只有轻度Cd污染;第2个阶段是20世纪80年代以后,农业活动的迅速集约化过程导致了水塘沉积物中Cd的快速累积,人为活动输入的Cd含量呈增加趋势.对沉积物中Cd的风险评价表明,Cd总量中有10%～30%为可交换态和碳酸盐结合态,多水塘沉积物存在中等程度的Cd暴露风险.     

冰封期湿地沉积物碳、氮、磷分布及污染评价

为研究冰封期湿地沉积物污染的变化规律和主要来源,采集了包头南海湿地南海湖中20个点位的沉积物,研究分析总有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)的空间分布特征,并对其污染进行评价.结果表明,随着采样深度的增加,沉积物污染物的含量均在逐渐降低,且在表层中累积明显;水平分布主要受进出水口、人类活动、水体流动、外源输入、沉积物-水界面物质交换等影响,呈现一定规律.沉积物中C/N均值为10.44,说明南海湖有机物主要以外源有机质为主.此外,由相关性分析得出,沉积物中TOC、TN、TP含量两两具有极显著正相关关系(P0.01,n=20),由此说明C、N、P具有同源性.由评价结果可知,高寒旱区湖泊与其他平原浅水湖泊的碳、氮、磷沉积特征存在明显差异.     

南太湖沉积岩芯中金属和营养元素的垂向分布特征及其意义

通过太湖南部钻孔(THS)沉积物^137Cs和^210Pb、总有机碳、总氮、总磷、粒度和金属元素分析，探讨其垂向分布特征及意义。表层^137Cs比活度高值表明表层沉积物具有混合作用的特征。粒度分析表明，沉积物呈现随深度变浅而变粗的总体趋势；绝大多数金属元素含量垂向上的变化与粘土含量呈正相关。铁锰界面循环也影响着金属元素的迁移。沉积物W(C)／w(N)比值的状况显示了其有机质主要为陆源性质，但最近60年内来源于水体的有机质呈现增加的趋势。沉积物中元素的演化序列表明，元素铅受到明显的人为活动来源的污染。     

太湖梅梁湾水体悬浮颗粒物中重金属的含量

用ICP—AES方法测定太湖梅梁湾水体悬浮颗粒物中的Co,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn等重金属元素,以及Al,Ba,Be,Ca,Fe,K,Mg,Mn,Na,Sr,Ti,V等相关金属元素的含量,并分析了沉积物中相关元素的含量和分布特征．悬浮物中Cr,Cu,Mn,Ni,Zn的含量显著高于表层沉积物,Al,Ba,Be,Ca,Co,Fe,K,Mg,Pb,V等元素的含量高出表层沉积物10％-30％,Sr和Ti与沉积物中的含量相当,Na的含量则显著低于沉积物．重金属元素在悬浮物中表现出较强的富集作用．从污水入湖口到湾心,悬浮物中Cr,Cu,Pb,Zn含量呈明显降低的趋势,反映出直湖港对太湖的污染作用仍十分严重．但沉积物中重金属含量并未表现出自港口到湾心显著降低的趋势,说明该区域沉积物对水体重金属污染的记录信息可能失真．水体悬浮物的重金属含量可以很好地反映水体的污染状况及其潜在的生态效应．     

滇池沉积物中重金属污染特征及其生态风险评估

采集了滇池北部和中心区域2根柱状沉积物样品,分析其常量元素（Fe、Mn、Al、Ti、Ca、K）、微量元素（Ba、Sr、Cu、Pb、Zn、V、Cd）剖面分布特征,并采用H？kanson潜在生态危害指数法对典型重金属（Cd、Cu、Zn、Pb）进行了污染潜在生态风险评估。结果表明：沉积物中常量元素以Fe2O3、CaO及Al2O3为主,MnO、K2O及TiO2含量较少,变化范围是Fe2O3为8.0～14.9%、MnO为0.1～0.2%、Al2O3为9.0～20.1%、TiO2为1.5%～2.8%、CaO为0.4～21.7%、K2O为1.5～2.0%;微量元素Pb, Cd, Zn, Ba, Cu, Sr 及V含量均较高,变化范围是Pb为73.8～105.3 mg·kg^-1、Cd为1.0～3.4 mg·kg^-1、Zn为123.4～210.6 mg·kg^-1、Ba为264.8～435.7 mg·kg^-1、Cu为77.5～133.5 mg·kg^-1、Sr为34.9～137.5 mg·kg^-1以及V为177.7～284.7 mg·kg^-1。尤其表层0～12 cm内（1950 s以后）,各元素含量值均明显高于12 cm以下各值,20世纪50年代后滇池流域内工农业发展及污染物输入是造成金属元素含量累积的主要因素。沉积物中典型重金属Cu、Zn、Pb、Cd污染潜在生态风险评估结果：Cu、Zn和Pb处于中度污染,且C if 值越接近表层（0～12 cm）其值越高,这表明自1950S后污染程度不断加重,其中 Cd 累积与污染比较严重,分析多种元素的多因子污染参数之和C d表明滇池沉积物中多种元素污染整体处于“较高”污染程度,分析多种元素的潜在生态风险指数RI表明滇池沉积物中重金属潜在生态风险处于“很高”水平。同时,滇池北部沉积物中重金属潜在危害较严重且近年来污染有加重趋势。     

闽北建溪流域表层沉积物营养元素分布特征及生态风险评价

为了解闽江上游流域沉积物环境的现状,本文研究闽北建溪流域表层沉积物中营养元素的分布特征及生态风险,描述了表层沉积物中有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)的含量分布,运用单因子指数法进行生态风险评价,并分析碳、氮、磷的比例,阐述其相关关系及其环境意义.结果表明,沉积物中TOC、TN和TP的含量均值分别为3.05%、1858.05 mg·kg~(-1)和624.68 mg·kg~(-1),对多数底栖生物处于安全范围; TOC的单因子污染指数范围为2.0—5.8,TN污染指数范围为2.3—4.4,TP指数范围则为0.4—1.7,具有潜在的生态风险;沉积物营养元素比值中TOC/TN均值为16.9,TOC/TP均值为53.7,TN/TP均值为3.2,表明建溪流域沉积物营养元素受内、外源共同输入影响,且以外源作用为主导,其中林地营养物质输出是沉积物营养累积的主要原因之一.总体而言,建溪流域沉积物TN的生态风险较高且主要受流域面源排放影响,TOC与TP的生态风险较低.因此,应着重加强流域氮素面源污染调查并对重点污染源加以严控,减轻流域总氮的生态风险.     

贵州百花湖沉积物磷、氮及有机碳的空间分布特征

采集贵州百花湖沉积物柱芯,测定沉积物总磷(TP)、总氮(TN)和有机碳(Corg)含量,并进行TP、TN及Corg含量相关性分析.结果表明,百花湖沉积物TP、TN及Corg含量平均值分别为976 mg.kg-1,0.34%、2.91%,表层沉积物污染严重,随着沉积物深度的增加沉积物TP、TN及Corg含量逐渐降低.不同沉积物柱芯相同层位TP、TN及Corg含量存在较大差别,表明不同湖区底泥污染程度存在较大差异,在实施内源污染控制工程时需充分考虑这一特点,对不同湖区采用不同的治理与控制措施.     

自然粒度下渤海沉积物中有机碳的地球化学特征

对渤海三个典型海域6个站位柱状沉积物自然粒度下的有机碳（OC）进行了研究，探讨了有机碳的垂直分布特征及其氧化还原环境（Eh^0,Es^0,Fe^3 /Fe^2 比值）因素对渤海沉积物中有机碳的影响，渤海自然粒度沉积物中的有机碳含量在0.39-0.86%之间，一般在表层-次表层含量变化较剧烈，在下层变化较缓，相关分析说明，在中层，一般沉积物的还原性相比表层有增强，氧化环境与还原环境共存，有机质被氧化，OC浓度变得趋于减小，Fe^3 /Fe^2 也趋于减小，二者有明显的正相关；在下层，还原环境占据了主导地位，导致大量OC不能被氧化，就被保存了下来，而Fe^3 /Fe^2 却明显减小，所以在下层OC-Fe^3 /Fe^2 呈较强的负相关；在表层又掺杂了生物化学与物理扰动等因素，使OC-Fe^3 /Fe^2 的相关性变得复杂，且不规律，表层-次表层OC主要取决于物质来源和物理搅动，变化较复杂；中，下层主要受氧化还原环境影响，矿化作用明显，有机碳含量逐渐降低；下层除C3区和A区外，有机碳含量也逐步降低。有机碳含量不同层次受不同的物质来源，沉积环境，氧化还原进程与不同的生物化学过程共同影响，从C区的断面分布看，表层-次表层呈垂直叠层分布，主要是逐步垂直沉降沉积的结果。25cm以下呈水平推进式梯度分布，可能由于特殊的沉积事件如大洪水冲刷沉积而致。     

莱州湾表层沉积物重金属分布特征及污染评价

莱州湾属半封闭海湾,水体交换能力较弱,受多条河流入海影响,污染日趋加重。根据区域特征,于2008年5月对莱州湾30个采样点表层沉积物中的Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As、粒度和总有机碳进行测定,探讨了重金属含量和污染特征与粒度、总有机碳间的相关关系,利用污染评价法和潜在生态风险评价法进行污染和风险分析。结果表明：重金属平均含量较低,大部分低于国家海洋沉积物一类标准。Cu、Pb、Zn、Cd和As在莱州湾中部区域出现高值区,同时Cd在小清河口、Hg在莱州湾东部出现高值区。Cu、Pb、Zn、Cd、As重金属之间（除了Cd和As之间）及与沉积物粘土、有机碳含量之间显著正相关。莱州湾表层沉积物重金属单因子污染程度总体较轻,属于低污染水平,污染程度排序为CdPbZnCuAsHg,约30%的站位重金属综合污染指数大于5,达到中等污染水平,主要分布于小清河口、莱州湾中部和东部区域。莱州湾表层沉积物重金属潜在生态风险总体处于较低水平,风险排序为HgCdAsPbCuZn,风险指数高值区出现在莱州湾东部区域,主要受Hg的高风险水平影响。     

北塘河口沉积物中汞,砷,铬的污染现状和富集特征

由于受上游河流污染的影响,北塘河口沉积物中普遍积累了一定量的汞.本文通过该区域沉积物中汞、砷、铬与有机碳、粘土和铁、铝、锰含量的回归分析,看出这三种元素在沉积物中的富集和分布,主要与水体悬浮物、沉积物中所含有机质,粘土矿物和铁、铝、锰的水合氧化物的含量密切相关.河口淡-咸水界面的水环境中胶体的吸附作用是这些金属离子从溶液转入沉积物的主要途径,水体中的这些金属离子通过悬浮颗粒物和沉积物中有机胶体,无机胶体(粘土矿物和水合氧化物)的吸附,是水体自净的一个极为重要的方面.     

若尔盖高寒湿地表层土壤有机碳空间分布特征

若尔盖高寒湿地是世界上著名的高原湿地,分布着我国面积最大的泥炭地,土壤有机碳储量十分丰富,但其空间分布特征尚不清楚。运用野外调查采样、室内分析与地理信息系统的空间分析方法,对若尔盖高寒湿地表层土壤有机碳的空间分布特征以及碳密度和碳储量进行了研究。结果表明,若尔盖区域表层土壤有机碳含量高的地方分布于沼泽集中或密集的地方,例如年保也则沼泽区,阿当乔沼泽区,牙哥曲沼泽和龙日坝沼泽等。黑河流域表层土壤有机碳含量普遍高于白河流域,这也和黑河流域水系较多,沼泽率高于白河流域有关。从垂直分布上来看,很多地方有机碳含量在10～20cm深度要大于0~10cm深度的有机碳含量,20～30cm的有机碳含量最少。表层土壤有机碳密度与有机碳含量有密切关系,其空间分布格局相似,有机碳含量高的地方有机碳密度也高,且黑河流域的值明显高于白河流域,有机碳密度值变化范围在0～105kg·m-2之间,其中湿地土壤有机碳密度变化于21.5～105kg·m-2之间。     

清潩河流域沉积物重金属形态分布特征及风险评价

清潩河是淮河流域沙颍河重要支流,贯穿许昌市区,承担流域内许昌、长葛市的防洪排涝、纳污及农灌功能。沉积物是水体的重要组成部分,分析沉积物中重金属的含量及形态的分布特征,对于流域水污染控制和治理,维护水体安全具有重大意义。选取干流及其支流共计30个点位,按照所属状态分为4个区域,对沉积物进行了采集,采用Tessier连续提取法对沉积物中重金属进行形态分析,基于地累积指数法(Igeo)、潜在生态风险指数法(RI)和风险编码法(RAC)对其进行风险评估。结果表明:(1)清潩河流域沉积物中8种主要重金属元素,除As和Cu以外均显著高于河南省环境土壤背景值,Igeo与RI评价表明流域呈现一定环境风险,Cd和Zn是主要的污染因子,同时部分点位的Hg、Cu、Cr高于河南省环境土壤背景值,污染最严重的区域为许昌市区段;Cd是该次调研中生物有效态占比最高的金属,在许昌市上游点位含量显著增加;(2)RAC结果指示Cd、Zn的生物有效态在农村区域高于城市,清潩河许昌市下游区域具有最高的风险系数,流域整体沉积物中重金属风险性表现为:CdZnCuPbCrAs;(3)通过聚类分析和相关性分析发现重金属形态在农村与城市区域分布不同,城市区域与Cu的碳酸盐结合态及铁锰氧化物结合态呈显著的负相关性,而Cd及Zn的铁锰氧化物结合态同农村农田地区呈显著的正相关性,这可能与区域间具有不同的污染特征有关。     

浙江省海盐县河流水体表层沉积物重金属生态风险评价

以浙江省海盐县水体监测断面位置处表层沉积物为研究对象,分析了表层沉积物中As、Hg、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni和Cd这8种重金属元素含量和形态分布,采用地累积评价法(Igeo)、潜在生态危险指数(IR)、沉积物质量基准(SQC)、平均效应区间中值商法(m ERM-Q)和形态分析等方法评价了重金属的生态风险。研究结果表明:海盐县沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn均呈现不同程度的污染,以Zn污染最为普遍。地累积评价指数法评价结果显示,大部分水体沉积物重金属呈轻度到偏重度污染,其中Zn和Cd呈轻度以上污染的分别达16和10处。潜在生态危害指数评价结果显示,单个重金属的潜在生态风险指数(Er)由大到小的排列顺序为CdHgAsCuPbNiZnCr,Cd是研究区域内主要的生态风险元素; IR评价结果显示,采样点HN6、HN11和HN20的IR分别为263、193和269,生态风险等级达中等级别。SQC评估结果显示,不同采样点处沉积物中重金属污染水平不同,且对水生生物影响不同; m ERM-Q亦显示各采样点位沉积物中重金属均有不同程度的生态风险。研究区域沉积物中Cr主要以不可迁移态存在,而其他重金属则主要为可提取态,需要重视环境改变后沉积物中重金属的二次污染问题。     

长江中下游湖泊沉积物酶活性及其与富营养化的关系

为揭示富营养化湖泊沉积物营养物分解合成过程的生物化学机制,研究了长江中下游6个浅水湖泊沉积物氮、磷、有机质和铵氮含量,水解酶、氧化还原酶活性,微生物种类与数量及之间的关系.结果表明:大通湖、珊珀湖、赛城湖和军山湖等养殖型湖泊,污染严重,其沉积物脲酶活性明显高于污染程度轻的大型湖泊鄱阳湖和洞庭湖,且与沉积物总氮(TN)、有机质(OM)含量呈极显著正相关(r=885,P<0.01;r=0.900,P<0.01);沉积物碱性磷酸酶(APA)活性与总磷(TP)含量呈极显著正相关(r=0.986,P<0.01).湖泊沉积物过氧化氢酶、多酚氧化酶与过氧化物酶活性变化趋势相近,分布状况与湖泊污染程度、人类活动干扰程度等紧密相连.湖泊沉积物微生物以细菌为主,放线菌次之,真菌最少.各湖泊氨化细菌数量差异较小,而反硝化细菌数量差异较大,反硝化细菌可能是导致该区域湖泊沉积物氮素累积的重要生物指示因子,可以作为反映湖泊富营养化程度的生物指示因子.     

小流域梯田土壤有机碳与土壤物理性质的关系研究

以农牧交错带的内蒙古赤峰市黄花甸子流域梯田土壤为研究对象,通过实地采样并运用差异性、相关性及通径分析等方法探讨了土壤有机碳与土壤物理性质的垂直变化特征以及二者间的关系。结果表明,(1)小流域梯田土壤有机碳具有表聚现象,且60 cm土层深度的土壤有机碳含量均值为6.66 g·kg~(-1),在全国处于中等水平。(2)土壤容重、含水量、砂粒含量随土层深度的增加而逐渐增加,粘粒含量逐渐减少。土壤容重、砂粒含量与有机碳含量呈显著负相关关系,土壤含水量、粘粒含量与有机碳含量呈显著正相关关系。(3)通径分析结果表明,土壤粘粒、土壤含水量的增加有利于土壤有机碳的累积和土壤肥力的提升,且土壤有机碳含量与土壤物理性质的通径分析剩余效应较小可以反应出土壤物理性质是影响土壤有机碳变化的重要因子。研究结果可为农牧交错带的赤峰市梯田土壤改良及碳库研究提供科学依据。     

太湖表层沉积物中多磷酸盐检出的环境意义

在氮限制型富营养化湖泊中,沉积多磷酸盐(Poly-P)可以用来示踪营养盐磷的输入和湖泊的富营养化过程。太湖是一个典型的磷限制型富营养化湖泊,通过对太湖表层沉积物中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、氢氧化钠可提取磷(NaOH-P)以及Poly-P的提取分析,初步探讨了太湖营养盐磷输入的历史记录,并揭示了该湖Poly-P的主要来源和保存机制。太湖Poly-P的质量浓度较低,变化范围为0.004~0.065mg·g-1。NaOH-P占TP组成的22%,是太湖沉积物总磷的主要组成部分之一。结果显示,在湖泊水体藻类生物量较大和NaOH-P是沉积物TP重要组成部分的磷限制型湖泊中,Poly-P也是沉积物磷汇组成的一个重要部分,同时还是一个可以反映由人为磷输入增大导致湖泊富营养化程度加剧的敏感指标。     

月湖近代生物硅沉积测定与营养演化的动态过程

在综合了国内外实验方法基础上,完善了湖泊沉积生物硅实验室测定方法.利用此方法,首次对一富营养化小型浅水湖泊--武汉市汉阳区月湖进行了2个柱状沉积物的生物硅含量测试.结果表明,生物硅可以反映月湖的营养演化的动态过程,130 a前,湖泊受到的环境压力为轻;20世纪初期,月湖生物硅沉积缓慢上升,为水体富营养化开始发生时间;20世纪30年代至50年代,月湖已成为一富营养化湖泊;20世纪60年代至80年代,月湖水质持续恶化;20世纪80年代至月湖清淤前这段时期入湖污水增多,这加速了生物硅的沉积,正是这段时期使月湖最终沦为劣五类水质的湖泊.     

长江口潮滩沉积物的性状对重金属累积的影响

采集长江口无明显点源污染的崇明东滩和九段沙潮滩56个沉积物样品,测定沉积物原样和粘粒中Cu．Zn,Pb,Cr,Cd和Ni的含量以及沉积物的主要性状（粒径分布、游离铁、活性铁、总铁、游离锰、总锰、有机碳和磁化率等）,以相关分析和偏相关分析研究沉积物中重金属含量与沉积物主要性质之间的关系．结果表明,沉积物中粘粒的Cu,Zn,Pb,Cr和Ni含量分别是相应沉积物原样的2．3,3．3,2．0,1．7和2．1倍．潮滩沉积物粘粒的含量是影响重金属累积的主要因素．潮滩沉积物中的磁化率与重金属含量呈显著相关性,表明利用磁信息研究潮滩重金属污染的可行性．     

南黄海不同粒度表层沉积物中可转化氮与环境因子的关系

南黄海不同粒度表层沉积物中可转化氮的形成与释放受环境因子的驱动作用各不相同,上覆水体的温度、盐度、pH值、DO的含量以及NH4^ 和NO3^-的含量都对其有一定的影响．其中DO是不同形态的氮形成与释放最显著的影响因素,这是因为上覆水体中DO的含量愈高,扩散进入表层沉积物中的O2就愈多,沉积物处于相对氧化的环境中,有机质的矿化作用较易进行,致使无机形态氮的含量相对较高,而有机形态氮的含量相对较低,所以其与可转化有机形态氮呈负相关,而与可转化无机形态氮呈正相关．温度与中、细粒度沉积物中的SOEF-N的含量呈显著正相关,可能是因为温度的升高加快了海洋底栖生物的生长发育,使生物排泄物和死亡残体增多,尽管温度的升高加快了沉积物中有机质的矿化分解,但由于中、细粒度沉积物堆积紧密,对温度的响应不明显,致使SOEF-N的含量随温度的升高而升高．上覆水体中的NH;和NO3^-分别与中、细粒度沉积物中的SAEF-N和SOEF-N的含量呈正相关,说明上覆水体中的NH4^ 和NO3^-主要来自于沉积物中SAEF-N和SOEF-N的形成与释放．另外,粗粒度沉积物中不同形态的氮对环境的响应较中、细粒度沉积物中的强．     

鄱阳湖沉积物与水界面氮的迁移特征及污染评价

通过现场采样及室内分析测试,在沉积物间隙水氮含量分析的基础上,探讨了鄱阳湖沉积物与水界面氮的迁移特征与扩散通量,并对鄱阳湖表层沉积物氮的污染状况进行了评价。结果表明,鄱阳湖表层沉积物间隙水中溶解性总氮的平均含量为1.32 mg·L~(-1),无机氮中以硝态氮含量最高,占总氮的45.4%以上。表层沉积物间隙水中氮的含量在空间分布上表现为北部站点(L6与L7)相对较高,且其浓度均高于上覆水中氮浓度,表明沉积物间隙水中氮有较强的释放趋势,其中溶解性总氮在间隙水与上覆水之间的扩散相对较强,其扩散通量略大于硝态氮,各站点平均扩散通量分别为0.91 mg·m~(-2)·d~(-1)和0.89mg·m~(-2)·d~(-1),且大部分站点沉积物表现为上覆水中氮的源。此外,鄱阳湖各站点总氮污染指数、有机指数、有机氮平均值分别为1.082%、0.161%、0.103%,总氮污染指数与有机指数为Ⅱ级标准,有机氮指数为Ⅲ级标准,但站点L2呈现出有机污染与有机氮污染,存在一定的安全风险,水体面临富营养化威胁。该研究可为鄱阳湖内源污染和富营养化防治提供一定的理论依据。