乌梁素海表层沉积物重金属分布特征及生态风险评价

采样分析了内蒙古乌梁素海表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg和As的含量、分布特征和富集状况,分别以现代工业化前正常颗粒沉积物中重金属含量的最高背景值和河套地区土壤中重金属含量背景值为参照,采用瑞典科学家Lars Hakanson的潜在生态危害指数法对7种重金属的富集系数和生态危害系数以及各采样点的生态危害指数进行了评价。结果表明,乌梁素海表层沉积物中As和Pb的空间变异性较大;以2种背景值为参比得出的重金属污染水平顺序相近,Hg和As为对乌梁素海生态环境具有潜在影响的主要重金属元素;同时表明,以河套地区土壤重金属背景值为参照更能直观地反映出乌梁素海表层沉积物中重金属的污染程度。     

青岛潮间带表层沉积物重金属污染现状及潜在生态风险评价

为探究青岛旅游热点区域潮间带表层沉积物重金属污染情况,测定了该区域表层沉积物重金属Cu、Pb、Cd、Zn、Cr、Hg及As的含量,并开展了污染现状及潜在生态危害评价.结果表明:潮间带表层沉积物中As满足《海洋沉积物质量》(GB 18668—2002)二类沉积物标准,其他重金属满足GB 18668—2002一类沉积物标准...     

pH值对霞湾港沉积物重金属Zn、Cu释放的影响

以霞湾港(铜霞路段)的底泥沉积物为研究对象,采用重金属连续浸提法对重金属Zn、Cu在沉积物中的5种形态进行浸提,分析了其分布特征和在不同pH值与时间的条件下重金属的释放规律。研究结果表明,重金属Zn主要以铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态的形态存在,Cu主要以有机结合态和残渣态的形态存在,可交换离子态的重金属含量都很低。重金属Zn、Cu从沉积物中的释放,主要是在酸性条件下发生,在酸性区内释放量随pH的升高而迅速降低。释放能力和释放速率均为ZnCu,它们释放的过程基本相似,释放速率都比较小,向环境中的释放是个长期过程。     

渤海南部表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

利用电感耦合等离子体/质谱仪(ICP/MS)测定了渤海南部21个站位表层沉积物中Cr、Cu、Zn、Cd和Pb共5种重金属浓度,比较分析了重金属来源及分布特征,同时应用Hakanson潜在生态危害指数法进行潜在生态风险评价.结果表明,调查区域沉积物中Cr、Cu、Zn、Cd、Pb的平均质量浓度分别为43.67、17.27、...     

黄河干流表层沉积物中重金属形态分析与风险评价

对黄河全流域表层沉积物样品中重金属元素 (As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、V、Co) 的赋存形态进行分析,发现Cd的可利用态占比较高,其余重金属以残渣态为主。基于可利用态重金属含量计算重金属风险评价标准、次生相和原生相分布比值,从而对表层沉积物中重金属的生态风险进行评估。结果表明,整个流域中Cd的生态风险最高。此外,Cd和Pb等重金属在M6点位迁移性较高,存在一定的生态风险。对可利用态重金属进行人体健康风险评价,发现M6点位儿童的致癌 (8.76×10⁻⁶) 和非致癌风险总值 (0.32) 最高。成人与儿童非致癌健康风险总值中As的贡献率最大 (61.28%和62.71%) ,致癌健康风险总值中As的贡献率也最大 (75.91%和75.98%) ,但总体均未超过美国环境总署推荐的人体最大可接受范围。本研究可为识别黄河干流表层沉积物中重金属风险及制定相应污染防控策略提供参考。     

基于表层沉积物的鸭绿江口环境质量状况分析

对鸭绿江口不同地区表层沉积物的生源要素和重金属元素分布特征进行了分析;评价了河口地区生源要素与重金属的污染情况。结果表明,鸭绿江河口地区表层沉积物中生源要素污染情况比较严重。相比之下,重金属污染程度较轻,重金属中Cu的污染状况相对较重;最大混浊带的细颗粒物对生源要素和重金属都有较强的吸附作用。生源要素和重金属元素的分布特征和评价结果表明,河流断面的污染程度大于潮滩断面和毗邻浅海断面,河口地区的生源要素主要来源于河流输送和近岸生活、生产活动,重金属元素主要来源于鸭绿江的径流输送。     

常德市柳叶湖表层沉积物重金属元素分布特征及潜在生态风险评价

柳叶湖表层沉积物中重金属的状况对洞庭湖流域生态环境具有重要影响。对该区域内31个采样点表层沉积物中重金属的含量及形态进行监测和分析,同时采用潜在生态风险指数法和健康风险评价模型进行风险评价。结果表明：(1)重金属平均值均高于洞庭湖水系水体沉积物重金属元素背景值。参考《土壤环境质量标准农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018),Cd可能存在污染风险。(2)Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni来源相似,Mn有单独的来源,As有多个来源。(2)表层沉积物中As、Cr、Cu、Zn、Ni主要以残渣态为主,Cd和Mn主要是以弱酸可提取态和可还原态为主,Pb主要以可还原态为主。(3)Cd的单项潜在生态风险指数为57.0,属于中等风险,其他7种重金属均属于轻微风险。8种重金属的综合潜在生态风险指数为100.8,属于轻微风险。(4)成人、儿童的致癌、非致癌总风险处于可接受范围,且儿童的致癌、非致癌总风险指数均高于成人。As的致癌风险指数大于Cd; Zn的非致癌风险指数最低,而Cr最高。     

乌梁素海表层沉积物重金属与营养元素含量的统计分析

对乌梁素海表层沉积物营养盐与重金属的分布情况进行研究,应用SPSS统计分析软件对乌梁素海表层沉积物重金属与营养元素进行相关分析和因子分析,并对重金属元素进行聚类分析。营养元素与重金属间的相关分析表明：重金属元素Cu、Cr、Pb和Cd相互间具有极显著的正相关性;有机质与As和Hg呈极显著的正相关;总氮与Hg呈极显著相关,与As呈显著相关,而与Pb呈极显著负相关,与Cd呈显著负相关;总磷与As呈显著负相关。重金属元素间的R-型聚类分析结果将本论文研究的9种金属元素分为3类。采用主成分分析法对乌梁素海表层沉积物重金属与营养元素进行因子分析,得到4个因子,并进一步分析讨论了各主成分的科学内涵。     

北运河沉积物/水界面上重金属迁移转化规律

分析测定了6种元素(Cr、Co、Mn、Cu、Pb、Zn)在北运河水系10个采样点水体和表层沉积物中的含量和形态分布,利用SPSS 19.0统计软件对重金属在不同形态中的含量进行相关性分析。结果显示,北运河下游重金属污染程度高于上游;Cr、Cu、Pb、Zn在底泥可提取态中所占比例相当高,多数采样点都超过10.0%。所研究的重金属多数在底泥Fe-Mn结合态与悬浮物、可交换态、硫化物和有机质结合态均存在相关性;Mn是北运河地化循环中最为活跃的元素。     

黄河兰州段消落带表层沉积物对磷的吸附

为探究黄河消落带表层沉积物对磷的吸附特征,基于吸附动力学、吸附热力学及单因子实验,现场采集黄河 (兰州段) 消落带表层沉积物进行实验室模拟研究。结果表明：沉积物对磷的吸附动力学经历快速吸附、慢速吸附、吸附平衡3个阶段,扰动条件下,在10 min内吸附量达到最大吸附量的85%以上,480 min达到吸附平衡;沉积物对磷的吸附符合Langmuir吸附等温方程,随着温度的升高最大理论吸附量Q_m随之增加,25 ℃时Q_m达到119.831 mg·kg⁻¹;单因子实验中,扰动频率增加对磷的吸附量具有明显的促进作用;pH为7~8时沉积物吸附效果最佳,偏酸性条件次之,偏碱性条件下吸附效果较差;增大上覆水KH₂PO₄浓度,吸附量增加,吸附率整体呈下降趋势。由此可知,黄河消落带表层沉积物对磷元素具有一定的拦截效应,河水的扰动能够促进沉积物对PO₄^3--P的吸附,但是水体的pH值变化及高浓度陆源污染物均会削弱消落带对磷元素的吸附拦截作用。该研究结果可为黄河上游的水污染防治及消落带的生态管理提供研究依据。     

底泥生长基质中重金属的迁移特征及生物有效性

河道底泥中重金属含量较高,重金属的迁移性及生物有效性是限制疏浚底泥土地施用或用作废弃场地修复基质资源化利用途径的主要因素。以沈阳细河待疏浚底泥为材料,通过盆栽实验的方法研究了河道底泥与碱性粉煤灰、炉渣和锯木屑配比基质中重金属在紫花苜蓿体内累积、迁移及生物有效性的变化。结果发现,配比底泥基质上紫花苜蓿生物量、株高及株径均好于纯底泥处理,其中底泥、粉煤灰、炉渣、锯木屑以2：0．5：0．5：0．5配比的s2处理中紫花苜蓿生物量是纯底泥处理的11．7倍。与底泥对照相比,配比底泥基质上植株体内重金属含量极显著降低,而且地上部重金属含量显著低于根部含量;底泥基质中紫花苜蓿地上部和根部对Cd、Cu、Pb、Zn的富集系数（BCF）显著低于底泥处理,但转移系数（TF）无显著变化,富集系数（BCF）和转移系数（TF）均小于1．0。紫花苜蓿种植后底泥基质中重金属含量显著低于农用污泥重金属控制标准,除Cd含量略高外,Cu、Pb和Zn含量低于土壤环境质量三级标准。这些结果表明,城市重污染河道底泥经过合理处置后,重金属浓度、活性及生物有效性降低,在其土地施用或废弃地修复中可以用作一些耐性植物的生长基质。     

硫酸盐对电子垃圾拆解地底泥中重金属形态的影响

为研究硫酸盐对重金属形态分布的影响规律,评价不同条件下的重金属生态风险,采集广东清远某电子垃圾拆解区附近河流底泥,通过投加不同浓度硫酸盐,采用BCR四步提取法分析厌氧培养28 d期间铜、铅、锌、镉的形态变化。结果表明：灭菌条件下,重金属的形态基本保持不变;在空白条件下Cu、Pb、Zn和Cd 4种重金属由不稳定态向稳定态转化,其转化率分别是7%、5%、11%和5%,锌的变化最明显;与空白相比,硫酸盐的投加会加大这4种重金属的转化,其影响顺序为：Cu > Cd > Zn > Pb。硫酸盐的投加可促进硫酸盐还原菌的生长,当硫酸盐浓度在286~655 mg·kg-1范围时,硫酸盐还原菌的数量随着硫酸盐浓度升高而增加。实验运行到后期,高浓度的H2S会对硫酸盐还原菌产生毒害作用,因此重金属的形态并不会一直向稳定态转化,研究结果表明,高浓度硫酸盐条件可降低重金属的迁移能力,有利于重金属污染场地的修复。     

Freshwater Ulva (Chlorophyta) as a bioaccumulator of selected heavy metals (Cd, Ni and Pb) and alkaline earth metals (Ca and Mg)

We analyzed the ability of freshwater taxa of the genus Ulva (Ulvaceae, Chlorophyta) to serve as bioindicators of metal in lakes and rivers. Changes in heavy metal (Ni, Cd and Pb) and alkaline earth metal (Ca and Mg) concentrations in freshwater Ulva thalli were investigated during the period from June to August 2010. The study was conducted in two ecosystems in Western Poland, the Malta lake (10 sites) and the Nielba river (six sites). Three components were collected for each sample, including water, sediment and Ulva thalli. The average concentrations of metals in the water sample and in the macroalgae decreased in the following order: Ca > Mg > Ni > Pb > Cd. The sediment revealed a slightly altered order: Ca > Mg > Pb > Ni > Cd. Ca and Mg were found at the highest concentrations in thalli due to the presence of carbonate on its surface. Among the examined heavy metals in thalli, Ni was in the highest concentration, and Cd found in the lowest concentration. There were statistically significant correlations between the levels of metals in macroalgae, water and sediment. Freshwater populations of Ulva exhibited a greater efficiency to bioaccumulate nickel as compared to species derived from marine ecosystems.     

Perfluorinated compounds in Haihe River and Dagu Drainage Canal in Tianjin, China

In this study, nine perfluorinated compounds (PFCs) were investigated in water and sediment of Haihe River (HR) and Dagu Drainage Canal (DDC), Tianjin, China. The total PFCs in water samples from DDC (40-174 ng L⁻¹) was much greater than those from HR (12-74 ng L⁻¹). PFC contamination was severe at lower reaches of HR due to industry activities, while high PFCs were found in the middle of DDC due to the effluents from wastewater treatment plants. Perfluorohexanoic acid (PFHxA), perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctane sulfonate (PFOS) were the predominant PFCs in aqueous phase. The total PFCs in sediments from DDC (1.6-7.7 ng g⁻¹ dry weight) were lower as compared to HR (7.1-16 ng g⁻¹), maybe due to the dredging of sediment in DDC conducted recently. PFOS was the major PFC in HR sediments followed by PFOA; while PFHxA was the major PFC in DDC sediments. Organic carbon calibrated sediment-water distribution coefficients (K_OC) were calculated for HR. The Log K_OC ranged from 3.3 to 4.4 for C7-C11 perfluorinated carboxylic acids, increasing by 0.1-0.6 log units with each additional CF₂ moiety. The log K_OC for 8:2 fluorotelomer unsaturated acid was reported for the first time with a mean value of 4.0. The log Koc of PFOS was higher than perfluoronanoic acid by 0.8 log units.     

不同浸提剂对污染河道底泥中重金属的浸出影响

以某有色金属冶炼企业排放口下游河道底泥为研究对象,分别采用无机酸(盐酸、硫酸、硝酸)和有机酸(醋酸、柠檬酸、苹果酸和丁二酸)研究在不同酸性条件(pH为2~6)下Pb、Cd、Zn、Cu的浸出效果。结果表明,有机酸的浸提能力明显高于无机酸,且4种重金属的浸出浓度均随着pH的升高而迅速降低。对无机酸而言,当pH3时,重金属的浸出浓度趋于稳定;对有机酸而言,在pH为2~5的较大范围内,醋酸表现出较高的浸提能力,而柠檬酸对Pb和Cu没有明显的浸出效果。结合泥质特点,从重金属的络合、沉淀、水解、吸附等反应过程对其浸出特征进行了分析,同时提出醋酸良好的缓冲能力是其浸提效果优于其他有机酸的重要原因。     

ES稳定重金属污染底泥效果

就新型有机重金属稳定剂ES和常用稳定剂氧化钙、硫化钠、硫酸亚铁、磷酸氢二钠、壳聚糖对Cu、As、Cd、Hg单一重金属模拟底泥的稳定化效果进行了对比实验研究。结果表明,氧化钙对几种重金属均有一定稳定效果,但用量大,成本高;硫化钠也对4种重金属有一定效果,对Hg、Cu效果较佳,As、Cd效果一般;磷酸氢二钠则对Hg、As基本无稳定效果;硫酸亚铁虽对As有较高的稳定化率,对于其余3种重金属则基本无效;壳聚糖则对As有明显反作用。根据稳定模拟底泥实验结果对新型有机重金属稳定剂-ES的稳定现场原状污染底泥的工程应用和机理进行了研究。结果表明,投加量为5%,pH为8,液固比为1.2: 1时,ES对复合重金属底泥中的重金属稳定化率最高。经ES稳定后各重金属形态残渣态占较大比例,稳定性佳。     

河流重金属污染底泥的稳定化实验研究

以实现河道疏浚底泥中富含的重金属Cu、Zn、Ni的稳定化为目标,选用EDTA、DTCR、Na2S、Na2S2O3、膨润土、水泥及自主研发的特殊胶凝材料作为稳定剂,对底泥中的重金属进行固化稳定,通过分析稳定后重金属浸出液浓度及赋存形态变化,探讨各药剂稳定效果,并寻求稳定剂的最佳投加量.研究表明,7种稳定剂对3种重金属的综合稳定化效果由好到差依次为:水泥> 胶凝材料> 膨润土> DTCR> 硫化钠> 硫代硫酸钠> EDTA;对Cu、Zn、Ni单种重金属而言,稳定效果最好的药剂分别为膨润土、胶凝材料及DTCR,而EDTA则使重金属浸出液浓度升高.除EDTA外,其他药剂对重金属Cu和Zn的稳定效果要明显优于Ni.根据稳定后重金属赋存形态变化结果,EDTA可使重金属可交换态比例升高,而膨润土对重金属4种形态分布基本无影响,其他药剂使重金属可交换态比例降低.     

半焦吸附养殖废水中的重金属

采用生物质半焦作为吸附剂处理养殖废水中的重金属,并对半焦吸附重金属的吸附容量及吸附效率进行了分析和评估。实验结果表明,生物质半焦对养殖废水中Cu、Zn、Pb和Cd 4种重金属具有较好的吸附效果,吸附容量分别为22.4、19.03、17.30和16.94 mg/g,且吸附率均达到70%以上,氮磷的影响吸附不超过30%。重金属离子在半焦表面上的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,且主要为单分子层表面吸附。由此生物质半焦作为廉价高效的吸附剂处理养殖废水中重金属技术上可行,为养殖废水中重金属吸附研究及生物质半焦资源化利用提供新途径。     

重金属离子在钠基膨润土中的吸附特征与机理

膨润土是一种天然粘土矿物,比表面积大、吸附能力强。通过钠基膨润土对复合重金属离子Cu2+、Zn2+和Cd2+的竞争吸附实验研究,探讨了钠基膨润土对Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附特征。结果表明,钠基膨润土对Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附随离子浓度增加而增大。吸附具有选择性,Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附能力大小顺序为Cu2+>Zn2+>Cd2+。并通过XRD及IR等分析探讨了钠基膨润土的吸附机理主要表现为离子交换吸附。