上海市大气湿沉降汞及其生态危害评价

Hg~0蒸气压高、水溶性低,主要以蒸气态存在于空气中,在大气中滞留时间长达1年,能随大气环流进行远距离传输,在传输过程中可被大气中的强氧化剂氧化成活性二价汞(Hg~(2+)).Hg~(2+)水溶性高,能够随大气沉降进入生态系统,并通过食物链逐级富集,对人类的健康构成严重威胁.     

大气氮湿沉降对青山湖富营养化的影响

针对大气湿沉降氮的区域通量问题,通过2008年春、夏季对临安青山湖区湿沉降中氮素化学形态的分析,揭示了大气氮湿沉降的时间分布特征,通过估算大气氮湿沉降的输入通量,研究湿沉降对湖区水体富营养化的贡献.结果表明,春季青山湖降水总氮浓度范围为(1.30±0.02)—(9.80±0.85)mg.L-1,其中铵态氮占总氮比例最高,为40.7%,硝态氮和有机氮的比例分别为33.5%和25.8%;雨水氮浓度随着降雨强度的增大呈显著下降趋势,铵态氮和硝态氮所占的比例随着降雨的进行会逐渐升高,而有机氮的比例却有不断降低的趋势;青山湖春季大气氮沉降负荷为6.64 kg.hm-2,雨水中平均的氮浓度为(4.86±0.65)mg.L-1,严重超过了水体富营养化0.2 mg.L-1的阈值,对青山湖水生生态系统造成潜在的威胁.     

崇明东滩大气湿沉降酸性特征

对崇明东滩湿地的大气湿沉降进行了为期一年的样品采集,对其酸性特征进行了系统分析与讨论.结果表明,大气湿沉降表现出明显的酸性,pH均值为4.85,16.67%的降水达到强酸性,较强酸性的占19.44%;从各月份pH变化来看,9月份pH值相对较低,1月和7月较高,各季节pH值变化规律为秋季＜春季＜夏季＜冬季;降雨pH同降雨量表现出一定的负相关性,同风向表现出显著的正相关,风向变化引起的大气颗粒物含量的差异对湿沉降酸性产生明显影响;湿沉降中主要酸性离子NO-3和SO2-4平均含量分别为68 μmol·1-1和24 μmol·1-1,季节变化均表现为秋季＞冬季＞夏季≈春季;湿沉降中SO2-4和NO-3的当量浓度比均值为15.1,H2SO4对酸雨起决定性贡献作用,燃煤排放是湿沉降呈酸性的最主要原因.     

杭州市多环芳烃的干、湿沉降

多环芳烃（PAHs）是一类典型的持久性有机物,在各种环境介质广泛存在。为了研究干湿沉降对空气中PAHs的去除,采集了杭州市6个干沉降尘土样品、9个湿沉降雨水样品、5个湿沉降雪样品和6个地表径流样品,用高效液相色谱法（HPLC）测定了其中15种多环芳烃的浓度水平,比较了这些介质中PAHs的分布特点。结果表明,降尘中15种PAHs的总平均质量分数为4323ng·g^-1;雨水、雪水和地表径流样品中15种PAHs的总平均质量浓度分别为558.4ng·L^-1、765.1ng·L^-1和576.3ng·L^-1。地表径流、雨水、雪水和干沉降尘土4种样品中,都以4环PAHs为主,其次为3环PAHs。降雪比降雨对PAHs的去除效果更好,地表径流中PAHs主要来自雨水。根据杭州市大气降尘通量和降雨量,估算了PAHs的干湿沉降通量。杭州市辖区大气中每年PAHs的干湿沉降通量分别为1419.1kg和2689.8kg,湿沉降是PAHs去除的主要方式,约为干沉降去除总量的2倍。     

农田生态系统大气氮、硫湿沉降通量的观测研究

2007年10月至2008年9月,借助自动降雨收集器(APS-2A)及自动气象观测站(VSALA-M52),在中国科学院红壤生态实验站(江西鹰潭)农田区内定位采集雨水样本,探讨了大气氮、硫湿沉降特征,估算了大气氮、硫的湿沉降向农田生态系统的输入通量.结果表明,雨水中氮、硫素的月质量浓度变异较大,全氮(T-N)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)和硫(SO_4~(2-)-S)的月质量浓度,即ρ(T-N)、ρ(NH_4~+-N)、ρ(NO_3~-N)和ρ(SO_4~(2-)S)分别为1.09～7.84、0.64~6.25、0.34～1.83和0.95～7.64mg·L~(-1),均与降水呈负相关,其中ρ(T-N)、ρ(NH_4~+-N)、ρ(SO_4~(2-)-S)与降水的相关性达到比较显著水平(n=11,p<0.10).湿沉降月通量F(T-N)、F(NI_4~+N)、F(NO_3~--N)和F(SO_4~(2-)-S)分别为1.0～7.84、0.64～6.25、0.17～1.54和1.22～9.15 kg·hm~(-2),均与降水呈正相关,其中F(T-N)、F(NH_4~+-N)和F(SO_4~(2-)-S)与降水的相关性均达到显著水平(n=11,p<0.05).季节上,雨水氮、硫浓度及湿沉降氮、硫通量均呈冬春>夏秋的特性.湿沉降向农田生态系统输入N 35.94 kg·hm~(-2)·a~(-1)和S45.93 kg·hm~(-2)·a~(-1),其中NH4~+-N的年沉降通量为22.92 kg·hm~(-2),占湿沉降氮总量的63.75%.     

沈阳细河流域土壤和作物中汞的潜在生态危害及健康风险评价

为研究沈阳市细河流域土壤汞(Hg)的污染和健康风险状况,对该区土壤和农作物中Hg的含量和分布进行了调查和分析。采用Hakanson潜在生态风险危害指数法评价土壤Hg的污染状况,并利用健康风险评价模型对Hg通过不同暴露途径所引起的健康风险作出评价。研究结果表明,细河流域土壤Hg的潜在生态危害相对较大,其中43.21%样品处于中等危害程度,26.62%属于强及以上风险级别。健康风险评价模型计算表明,人体经食物摄取是土壤Hg暴露的主要途径,Hg日平均暴露剂量依次为食物摄取呼吸暴露皮肤暴露;成人和儿童的非致癌危害指数分别为0.315和0.713,均低于风险阈值1,表明Hg不会对人体造成健康危害。     

中国南方稻田土壤汞含量及潜在危害评价

选择我国南方水稻主产区安徽、浙江、湖南、湖北以及广西5个省,采集213个稻田土壤样品,探究我国南方稻田土壤中汞的空间分布特征与土壤理化参数(如p H值和有机质)的相关关系及汞富集的潜在危害。结果表明:不同省份的稻田土壤汞含量存在显著的差异(P0.05,n=213),含量范围是0.029~0.326 mg·kg~(-1)(干重),平均值为(0.094±0.036)mg·kg~(-1),与农用地土壤环境质量标准0.30 mg·kg~(-1)(GB15618—1995)相比,除湖北省以外均有轻度汞污染。Pearson相关性分析表明,稻田土壤中的汞含量与有机质含量呈显著正相关关系(P0.01,r=0.445),说明适度偏高的有机质有利于土壤汞的富集。不同省份稻田土壤潜在危害等级除浙江省外均在轻微到中等的范围内,浙江省的为强等级。     

大连市区大气氮湿沉降研究

雨水的主要成分是水并含有低浓度的含氮化合物,降落在春夏秋3季的雨水对植物生长有一定的影响.雨水除满足植物生理生态需水外,也为植物提供了一定的氮营养.确定雨水中的含氮量多少时空分布状况对植物生长状况的影响不论从环境科学还是植物生长科学都有一定的意义.通过2009—2010年对位于我国辽东半岛最南端的大连市区的雨水连续收集,利用流动分析仪测定雨水中的活性氮化合物含量及变化趋势,可能对生态环境有一定的影响.结果表明:两年的降雨次数分别为34和51次,降雨量分别为687.55和630.22 mm,介于常年年平均降雨量(550~950 mm)的范围内.雨水的总含氮量分别为22.94和41.65 kg·hm-2,总无机含氮量分别为17.67和18.67 kg·hm-2,其中,前1年铵态氮和硝态氮的通量分别为7.99和9.68 kg·hm-2;后1年铵态氮和硝态氮的通量分别为7.72和10.95 kg·hm-2,降雨量大的7和8月份氮沉降通量大,氮沉降通量的变化趋势与降雨量一致.降氮强度各月分布不均,2年的月平均值分别为0.42和0.55 mg·L-1·h-1,总氮的沉降强度按季节排序为冬季>秋季>春季>夏季.随降雨沉降的活性氮化合物可以作为植物生长的氮源,每年平均沉降的总氮相当于使用69.15 kg·hm-2的尿素.一般来说雨水中的无机氮化合物能被植物直接利用,含量多少对不同生态系统产生不同的影响;在农田生态系统有利于作物和杂草的生长,在江河湖海边缘有利于植被的生长,产生富营养化.大连市区2年的月平均降氮质量浓度为4.90 mg·L-1,已远远超出富营养水体中氮质量浓度的阈值,周边水体存在富营养化的隐患.     

长江口海域表层沉积物污染及其潜在生态风险评价

根据2004年8月份长江口海域表层沉积物的监测基础资料,采用单因子污染参数法和Hakanson前在生态风险指数法,通过分析长江口不同水域表层沉积物中典型污染要素PCB,Hg,Cd,Pb,As的质量分数,评价了长江口表层沉积物的质量状况。定量确定了长江口表层沉积物的潜在生态风险程度、主要污染因子和潜在生态风险因子;分析了近年来长江口表层沉积物总的潜在生态风险和单个污染要素的潜在生态风险的变化趋势。结果表明:长江口表层沉积物质量状况良好,各典型污染要素的质量分数值均小于背景值,典型污染要素的平均综合指数Cd为1.37,典型污染要素的污染程度由高至低顺序为As>Pb>Hg>PCB>Cd,As是主要环境污染因子;长江口各水域表层沉积物总的对水域均只具有低潜在生态风险,其由高至低的排列顺序为杭州湾北岸>长江口南支>长江口北支>长江口外;各典型污染物对水域也均只具有低潜在生态风险,其由高至低顺序为Hg>PCB>Cd>As>Pb,Hg是主要潜在生态风险因子;近年来,长江口表层沉积物总的潜在生态风险和单个污染物的潜在生态风险均呈现增加趋势。     

武汉市葛店地区汞污染及其分布特征

对武汉市葛店地区的土壤、水体及沉积物进行了系统取样、测试.结果表明:该地区表层和底层土壤中汞的平均含量分别为0.314mg·kg-1和0.181mg·kg-1,分别是区域土壤汞背景值的6倍和3.6倍,初步分析原因为污灌、大气汞的干、湿沉降和使用含汞农药;水体汞含量平均值为1606.77ng·1-1,远远超过了国家地表水环境质量标准(GHZB1-1999)中的Ⅲ类水质标准(≤100ng·1-1),且水体汞含量随距化工厂距离的增加而递减,形态分析表明,水体汞大部分以粒子态和溶解态存在,活性汞只占很小一部分;沉积物样品中汞的含量范围为2.450-8.630mg·kg-1,平均值4.677mg·kg-1,污染程度随距化工厂距离的增加而递减.     

九龙江河口潮间带表层沉积物汞污染分布、赋存形态与生态风险

研究九龙江河口汞污染情况可为该地区汞污染防治提供科学依据,测定九龙江河口潮间带表层沉积物中总汞含量及不同形态汞的含量,分析了汞的分布特征、赋存形态及生物有效性和潜在生态风险。结果表明:九龙江河口潮间带表层沉积物中总汞含量范围0.112~0.259 mg·kg-1,平均值0.172 mg·kg-1,部分采样点汞含量超过中国海洋沉积物质量第一类标准限值(0.20 mg·kg-1);沉积物中各形态汞平均比例顺序:残渣态(61.8%)可氧化态(27.8%)弱酸溶态(7.8%)可还原态(2.6%),可提取态占有相当的比例,对水体汞污染具有一定贡献。潜在生态风险指数法评价结果可知,该河口区潮间带沉积物中汞污染程度和生态风险程度均为中等~较高水平,需对汞污染进行综合防治。     

广东韶关地区大气氮干湿沉降特征研究

2012 年4 月-2013 年9 月利用自动分离干湿沉降的采样器对广东省韶关市降雨和干沉降进行采集,分析样品降雨量、降尘量及氮营养盐干湿沉降浓度,计算各指标干湿沉降通量,利用沉降通量分析其影响因素及季节性变化趋势,为该地区大气氮沉降的通量预测及其环境管理提供支持,并为其生态环境中污染物的控制与减排提供科学依据.结果表明,观测期间总氮干沉降通量、湿沉降通量和总沉降通量平均值分别为47.73、295.7 和310.5 kg·km^-2·month^-1.氨态氮、硝酸盐氮与有机氮干沉降通量平均值分别为17.39、12.98 和17.37 kg·km^-2·month^-1,其湿沉降通量平均值分别为132.4、117.0 和46.23kg·km^-2·month^-1.总氮湿沉降通量占总氮总沉降通量平均比例为83.19%,说明总氮沉降通量以湿沉降为主.影响因素方面,总氮干沉降通量与降尘量无相关性;湿沉降受降雨量影响较大,所以受雨季影响,韶关地区4-6 月总氮湿沉降负荷较大.成分组成上,干沉降中氨态氮平均占总氮比例35.48%,硝酸盐氮平均占27.96%,有机氮平均占36.55%,因此该地区氮营养盐干沉降中以氨态氮和有机氮为主;氮营养盐湿沉降以氨态氮和硝酸盐氮为主,氨态氮平均占总氮比例46.87%,硝酸盐氮平均占40.64%,有机氮平均比例为12.49%,说明该地区湿沉降同时受到农业活动和工业活动的影响.季节变化上,氮营养盐干沉降通量由大到小依次为冬季、春季、秋季、夏季,湿沉降通量春季较高,夏秋两季较低.     

珠江口叶绿素a时空分布及初级生产力

2006年5月至2008年2月季度性对珠江口叶绿素a的时空分布特征及其与环境因子的关系以及珠江口水域初级生产力等进行研究。结果表明,表层叶绿素a含量分别与底层、上游叶绿素a含量间无显著差异;表层叶绿素a含量在夏、春季明显大于秋、冬季,但各口门间无显著差异。珠江口水域初级生产力水平夏、秋季明显高于春、冬季,但各口门间无显著差异。表层叶绿素a含量分别与浮游植物细胞密度、初级生产力间相关显著。不同口门及不同季节间影响叶绿素a含量的环境因子存在较大差异。     

Organochlorine pesticides and PCBs in sediments from the Yangtse River,China

Organochlorine Pesticides and PCBs pollution levels were determined in sediment samples taken from three sites along the Yangtse River (Nanjing part). The concentrations of various pesticides were in the range of 1.42–8.06 ng/g (t‐HCH), and <0.01–4.12ng/g (t‐DDT), while the concentrations of PCBs were below detection limit at all three sites. The contamination by Organochlorine Pesticides and PCBs in sediments from the Yangtse River was not significant when compared with that reported in the literature from some other countries’ rivers, which may be due to the high flow velocity and water amount of the Yangtse River.     

椒江河口滩涂贝类时空分布与环境因子的关系

在椒江口两岸共布设6条潮间带采样断面,于2007年10月和2008年1月、4月和7月进行大型底栖动物及环境因子(水温、沉积物温度、沉积物结构、盐度、滩涂宽度、总有机物和油类含量)的调查和测定;运用典范对应方法分析了贝类栖息密度和生物量与各环境因子的关系.结果表明:(1)研究区域共记录到贝类动物23种,其中腹足纲16种,双壳纲7种;(2)贝类柄息密度和生物量季节变化不显著,空间变化显著,平均值分别为610.01 ind m~(-2) 和25.40 g m~(-2);岩头断面中国绿螂的栖息密度和生物餐的季节均值分别可达2 415.28 ind m~(-2) 和110.41 g m~(-2),远高于其他物种;(3)典范对应分析结果显示,滩涂宽度、油类含量、有机质含量和沉积物粒度等环境因子与贝类的分布存在较大相关性.图5表3参28     

长江口及邻近海域溶解铋的分布变化特征及影响因素

利用氢化物发生原子荧光光谱法测定了长江口及邻近海域水体中溶解铋的含量,探讨了海水中溶解铋的分布特征、可能来源及影响因素.结果表明,在表、底两层水体中溶解铋含量分别为0.007—0.086 nmol.L-1和0.007—0.025 nmol.L-1,平均值分别为0.033 nmol.L-1和0.014 nmol.L-1.在空间分布上,表层水体中的溶解铋具有明显的梯度变化,在长江冲淡水所及区域含量较低.而在杭州湾及其同纬度地区的高值区可能是由于钱塘江等河流的输入及海水的平流作用引起.温度和盐度分布特征可以反映研究区域水团输入特征,研究表明,溶解铋含量与盐度呈显著负相关,而与温度呈正相关关系,进一步印证了水团输入对溶解铋空间分布的影响,同时也说明河口地区溶解铋在一定盐度范围内的行为是保守的,在河口地区并未发生明显转移.溶解铋除了受沿岸水体输入影响外,吸附-解吸附过程也是影响其分布的重要因素.研究显示,溶解氧、温度和pH是控制铋在颗粒物中吸附-解吸过程的主要环境因素,它们通过控制溶解度和吸附作用来影响水体中溶解铋的分布和地球化学行为.     

珠海近岸海域表层沉积物中的重金属及生态危害评价

为了研究珠江口近海海域重金属的污染状况,2009年8—12月对珠海珠江口4个站点的表层沉积物进行了6次采样,测定了表层沉积物中重金属Cd、Cr、Pb、Hg、Cu、Zn、Mn、Ni、Fe和金属Al的质量分数,分析了它们质量分数间的相关性,依据Lars Hakanson提出的沉积物中金属污染物评价方法,对Cd、Cr、Pb、Hg、Cu和Zn等6种典型重金属的潜在危害进行了评价。结果表明,Cd、Cu和Zn是该调查区域的主要重金属污染物,应该予以优先控制和治理。位于马骝洲水道入海口的S1位点上,金属元素（Cd除外）质量分数的季节特征是秋季（丰水期）〈冬季（枯水期）,重金属危害指数（RT）为轻微级,重金属潜在生态危害系数（Eir）顺序为Cd〉Hg〉Pb〉Cu〉Zn〉Cr;在S2位点,Cd、Cu、Hg、Ni和Fe的平均质量分数为秋季〉冬季,其它5种金属则为秋季〈冬季,RT为强级;在S3、S4位点上,8种金属元素（Hg、Mn除外）的质量分数呈现秋季〉冬季的现象,RT为很强级;S2、S3和S4站点的Eir均表现为Cd〉Hg〉Cu〉Pb〉Zn〉Cr的顺序。     

珠江河口沉积物中拟除虫菊酯类农药污染及毒性评价

拟除虫菊酯农药是一种广谱、高效、低毒、低残留的亲脂性杀虫剂,它会随农田排水、降雨淋洗进入水体,最终进入沉积环境,故沉积物是其最终归宿之一。本研究针对珠江河口沉积物中菊酯类农药的污染状况进行调查,研究它们的含量、组成比例、污染来源及其潜在毒性,为珠江渔业水生生态环境管理及掌握环境中有机污染情况提供依据,对保护渔业环境安全有十分重要的意义。2012年5月采集珠江河口表层沉积物,采用气相色谱法-电子捕获法（GC-ECD）对表层沉积物中联苯菊酯、甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯进行残留检测,并利用其对钩虾的生物毒性来评价沉积物的潜在毒性。结果显示,表层沉积物（以干质量计）中7种菊酯类农药质量分数介于ND~6.59μg·kg-1（ND表示未检出）,平均值为0.75μg·kg-1,其总质量分数与有机碳质量分数呈现一定的正相关性;组成比例表明,氯菊酯最多,占总量的57.63%,它的检出率为61.90%,甲氰菊酯其次,约占总量的16.39%,检出率为28.57%,氯菊酯占主要组成部分,可能与其在珠江三角洲居民生活中被大量使用及其降解速率有关;珠江桥采样点高浓度的菊酯类农药的检出（6.59μg·kg-1）,可能与其靠近人口密集和经济发达的广州有关;与国内外其他地区相比,珠江河口沉积物中菊酯农药处于较低水平;采用毒性单元TU（选用钩虾Hyallela Azteca的LC50）进行毒性评估,∑TU值范围为0~0.09,远远低于1,表明珠江河口拟除虫菊酯不存在生态风险。     

上海市近16年湿沉降化学特征分析

对上海市1992-2007年湿沉降监测结果进行研究,16年来,上海市湿沉降主要呈现以下特征:pH总体呈现下降趋势,酸雨频率呈现上升趋势;2002年起升幅很大;硫酸根离子和钙离子浓度总体呈下降趋势,2003年后,各离子浓度都有一定程度下降;钙离子在总阳离子中的比例总体上明显下降,铵离子与总阳离子的百分比总体上呈上升趋势;硫酸根离子在总阴离子中的比例有所下降,硝酸根离子与总阴离子的百分比则一直呈上升趋势;硫酸根与硝酸根年均值的比值总体上呈明显的下降趋势,表明硫酸型在逐渐减弱;钙离子与铵离子的比值总体上也呈明显的下降趋势。     

珠江口滩涂围垦对大型底栖动物群落的影响

为了解海岸滩涂围垦对沿海生态系统的影响,采用大型底栖动物群落来进行影响评价.对珠江口伶仃洋西海岸的6个自然滩涂和5个围垦滩涂的大型底栖动物进行比较研究,采用4种生物指数、聚类分析(CLA)及非度量多维测度排序(NMS)对其进行群落特征分析.结果显示:自然滩涂底栖动物种类数平均7.5种,栖息密度386.63 ind m-2,生物量15.593 6 g m-2,均普遍高于围垦滩涂.滩涂围垦可造成滩涂生境改变,从而导致底栖动物群落结构简单,生物组成单一,群落相似性较低.因此必须科学制定围垦方式并进行围垦后生态保护,在满足用地需求和生境保护之间取得平衡.图5表3参24