珠江口水、沉积物及生物体As含量分布特征及生态风险评价

于2008年2、5、8及11月对珠江口进行了水、沉积物和生物体As含量的调查,分析其分布特征以及进行生态评价。结果表明：珠江口水体中As含量平均值为2.88μg·L-1,符合一类海水水质标准;其中,11月份显著高于其它3个月份(P <0.05)。全年珠江口水体八个河口在地域分布上As平均含量由高到低依次为：虎门、鸡啼门、磨刀门、崖门、洪沥门、蕉门、横门、虎跳门。表层沉积物As含量平均值为38.73 mg·kg-1,沉积物中As含量均超过海洋沉积物质量一类标准,但均未超三类标准。结果显示,表层沉积物横门含量最高,为(70.5±2.0) mg·kg-1,显著高于其它7个口门(P <0.05),而其它7个口门差异不显著。各口门含量从大到小依次为横门、洪沥门、鸡啼门、虎门、崖门、磨刀门、虎跳门、蕉门。表层沉积物地质累积指数评价结果与潜在生态风险系数评价结果一致,横门为中等污染水平,其余站点均为低污染水平。采集代表性生物样品,其中11种鱼类As平均含量为0.587 mg·kg-1,部分受检鱼类超出水产品中有毒有害物质限量要求,超标率为37.8%,肉食性鱼类平均含量要略低于杂食性鱼类,但不同食性和不同生活水层的鱼类As含量差异不显著(P >0.05)。受检生物样品虾的含量为0.314 mg·kg-1,符合水产品中有毒有害物质限量要求。与历年比较发现珠江口水、沉积物和生物体中As含量有上升的趋势,与其它河口相比较发现珠江口As污染在对比的河口和海湾中受污染程度较高。     

永定河上覆水、间隙水和沉积物中重金属的分布特征

采集了永定河及其支流清水河水样和表层沉积物各11个,并通过高速离心获得间隙水样10个.利用ICP-MS检测了上覆水中可溶性重金属(Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Zn)、间隙水中可溶性重金属(Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn)的含量以及沉积物中重金属(Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Zn)的总量;检测了样品的理化性质;分析了水体及沉积物间重金属的分配系数.结果表明,上游采样点水化学类型主要为Ca~(2+)-Mg~(2+)-HCO_3~--SO_4~(2-),而下游采样点水化学类型则主要为Na~+-Mg~(2+)-Cl~--SO_4~(2-),上游和下游的水化学类型呈现明显的差异性;上覆水中Mn在位于下游的7号采样点含量超出生活饮用水卫生标准;间隙水中的重金属普遍高于上覆水含量;采用间隙水标准毒性单位(IWCTU)对间隙水重金属进行评价,发现Zn在大部分采样点(除2、5、11)及Pb在采样点6、7、8存在一定程度的毒性风险;Cd、Pb、Ni等3种重金属在附近有煤矿分布的采样点的上覆水和沉积物中含量都较高,需要特别注意的是Hg的分布也可能与煤矿开采有关.Pb、Cr、Mn等3种重金属在沉积物与上覆水中的分配系数比较大,而Hg、Cd、Zn则分配系数比较小;重金属在上覆水间隙水及沉积物中的分布关系为沉积物间隙水上覆水;分别对上覆水间隙水和沉积物中的重金属进行相关性分析及沉积物的主成分分析,发现Cd和Pb在间隙水和沉积物中均存在显著的相关性,沉积物中的Cd、Pb、Ni、Hg、Cu、Cr在第一主成分中具有较高的载荷值,推断这几种重金属具有相同的来源.     

pH对洱海沉积物-上覆水溶解性有机质荧光特征影响

不同pH条件下(pH=2、4、6、8、10、12)培养洱海沉积物,利用三维荧光光谱(3DEEM)技术研究了其溶解性有机质(DOM)在培养前后荧光光谱特征变化.结果表明:①培养前,洱海沉积物DOM类富里酸荧光峰在pH(2—8)发生"红移",pH(8—12)时发生"蓝移",紫外区类富里酸(A峰)荧光强度可见区类富里酸(C峰)荧光强度,类富里酸荧光物质受pH影响不大,这与其结构复杂且不易降解有关.②培养前,洱海沉积物DOM类酪氨酸物质受pH影响较大,可见光区类酪氨酸(B1峰)荧光强度紫外区类酪氨酸(B2峰)荧光强度,这与其结构不稳定、易降解及其酚羟基解离pH范围有关.③培养后,洱海沉积物DOM可见区与紫外区类富里酸荧光强度比培养前分别降低了34.1%、32.2%,可见区与紫外区类酪氨酸荧光强度较培养前升高了57.06%、86.65%,即洱海沉积物DOM在培养后部分类富里酸物质逐渐降解为易被微生物利用的类酪氨酸物质,且在偏碱性(pH=8)环境条件下转化最为明显,沉积物DOM组成结构的转化对湖泊水污染与富营养化具有重要指示意义.     

河北省衡水湖沉积物中汞的分布特征及生态风险

衡水湖是华北平原上第一个国家级内陆淡水湖泊湿地类型的自然保护区,为了解衡水湖沉积物中汞的分布特征及生态风险,于2013年8月在衡水湖采集了5根柱状沉积物,对其中的总汞、甲基汞、孔隙水溶解态汞、有机质、pH以及含水率进行了分析。结果表明,衡水湖沉积物中总汞的平均含量为22.5 ng·g-1,低于全国及河北省表层土壤背景值。但表层沉积物汞含量明显高于底层,说明近年来的外源汞输入对湖泊汞负荷产生了一定影响,且靠近湖泊东部106国道的采样点汞含量明显高于湖泊中西部的采样点,暗示交通运输等人为活动是该湖泊的一个重要汞输入源。利用潜在生态危害指数法进行评估,显示汞的生态风险较低,说明现阶段衡水湖的沉积物汞浓度不会对生态环境产生不利影响。     

北运河水体、沉积物和鱼类中微塑料的分布特征研究

河流水体的微塑料污染已引起国内外的广泛关注,但对人类活动影响显著的城市排水河道不同水期多环境介质中的微塑料污染研究相对较少。为揭示城市排水河道微塑料分布规律,以北京市北运河水体为例,基于汛期和非汛期北运河表层水、沉积物和鱼类样品,分析统计了不同种类微塑料的时空分布特征,讨论了组成特征差异,揭示了北运河微塑料的主要来源。结果表明,北运河表层水中微塑料丰度为4.90-22.1 items·L^-1(汛期)和3.10-14.8 items·L^-1(非汛期);沉积物中微塑料丰度为0.74×10³-2.88×10³ items·kg^-1(汛期)和0.16×10³-1.69×10³ items·kg^-1(非汛期);鱼类肠道内微塑料的丰度为0.33-3.33 items·ind^-1。与国内外其他河流对比,北运河水体和沉积物的微塑料污染处于中等水平,鱼类微塑料污染程度较低。时间尺度上,表层水和沉积物中微塑料丰...     

贵阳市郊菜园土-辣椒体系中重金属的迁移特征

选择贵阳市郊二戈寨、马铃乡和永乐乡的辣椒地,研究重金属在菜园土-辣椒体系中的迁移过程.结果表明,二戈寨、马铃乡和永乐乡3处采样地点菜园土中存在不同程度的重金属污染,综合污染指数分别为1.17、1.23和2.18,主要污染元素为Zn、Cu、Cd.但辣椒果实中仅有Cd超标.在土壤-辣椒体系各界面间,重金属元素迁移能力大小顺序发生了变化:在土壤-根部间为CdCu＞Zn＞Pb,在根部-茎叶间为Zn＞Cd＞Pb＞Cu,在茎叶-果实间为Cu(＞＞)Zn＞Cd＞Pb.对于Cu、Pb和Zn元素来说,辣椒根-土界面是重金属进入辣椒果实的主要障碍,其生物富集系数BCF值(蔬菜根中重金属含量/土壤中重金属含量)分别在0.21～0.44、0.04～0.24和0.033～0.08之间,而Cd的BCF值却达1.06～4.23,表现为富集作用.Cd的迁移系数TF1值(蔬菜茎叶中重金属含量/根部重金属含量)表明,其在根部-茎叶间的迁移几乎不受阻碍,但在果实-茎叶界面再次受阻,其TF2值(蔬菜果实中重金属含量/茎叶中重金属含量)在0.42～0.51之间.     

洞庭湖表层沉积物中营养元素、重金属的污染特征与评价分析

为了解近年来洞庭湖表层沉积物中氮、磷及重金属污染情况,对洞庭湖15个采样点表层沉积物中TN、TP和重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Cr、Hg、As)质量分数进行分析,并运用有机指数和综合营养法对TN、TP的污染程度进行评价,采用重金属潜在生态风险指数法、综合地积累指数法对重金属进行生态风险评价,利用主成分分析重金...     

氯仿作为抑制剂对沉积物-水系统中氮转化的影响

氯仿是土壤的营养物释放实验中常用的微生物活性抑制剂。文章探讨了在滇池沉积物-自配水系统中投加氯仿后系统中上覆水的氮质量浓度变化(上覆水初始质量浓度:总氮15.0mg·L-1,氨氮7.5mg·L-1,硝氮7.5mg·L-1)以及沉积物中的硝化和反硝化活性的变化。结果表明,实验过程中上覆水的总氮、氨氮和有机氮的质量浓度升高,硝氮的质量浓度降低,加氯仿组和未加氯仿组的总氮分别升高35.9%和46.9%。这是因为实验过程中硝化速率降低而反硝化速率升高导致的。加抑制剂组的上覆水中的总氮和氨氮质量浓度总体上高,硝氮和有机氮总体上低,说明氯仿对硝化反应的抑制作用持续到第816h,在最初和后期抑制作用更显著。加氯仿组的pH值明显高于未加氯仿组,DO质量浓度稍高于未加氯仿组。实验结束后,加氯仿组的沉积物的硝化速率和反硝化速率略低于未加氯仿组的。氯仿在沉积物-水系统中起到一定的抑制作用,使沉积物的硝化速率和反硝化速率均降低,但是硝化反硝化活性并未彻底地被抑制;而且抑制具有一定的时效性。     

太湖水-沉积物界面磷、pH及碱性磷酸酶的时空特征及相关性

于2011年3、6和9月通过对太湖不同营养化湖区的5个标准采样位点进行采样分析,探讨了界面沉积物间隙水和上覆水中磷含量、pH及碱性磷酸酶活性的时空分布特征及相关性。结果表明,上覆水及沉积物间隙水中的总磷（TP）、可溶性正磷酸盐（SAP）、pH及碱性磷酸酶（ALP）活性均表现出明显的空间异质性和季节变化趋势。间隙水总磷（PW-TP）、间隙水可溶性正磷酸盐（PW-SAP）高于上覆水,分别最高高出0．082、0．042mg·L-1;上覆水pH值高于间隙水pH值,最高高出O．35个单位;间隙水中碱性磷酸酶（PW-ALP）活性高于上覆水中碱性磷酸酶（W-ALP）活性,最高高出13．244μg·mL·h-1。TP、SAP、pH及ALP活性在3、6、9月份中均以16#样品最高,其中6月份16#样品PW-TP、PW-SAP、上覆水pH及PW-ALP活性分别O．527、0．132、7．46和61．090μg·mL·h-1。参数相关性分析结果表明,W-TP与W-SAP、W-pH显著相关。W-SAP与PW-TP、PW-SAP、W-ALP、PW-ALP均显著相关。PW-TP与PW-pH显著相关性,与PW-ALP活性存在一定的相关性,但不显著。PW-SAP与PW-ALP显著相关。     

中国三个不同富营养化湖泊沉积物中Cu、Zn赋存特征及其与营养盐的相关性分析

对太湖、南四湖、白洋淀三个不同富营养化湖泊沉积物进行采样,采用Tessier连续提取法,测定了3个湖泊表层沉积物中Cu、Zn两种重金属的赋存形态,并初步探讨了重金属各形态与沉积物及上覆水中营养盐的相关关系。结果表明,沉积物中重金属总量以白洋淀最高,太湖最低,但重金属污染程度为太湖＆gt;南四湖＆gt;白洋淀,太湖Cu污染指数为1.34~1.6,白洋淀Cu污染指数仅为0.79~1.17。沉积物中重金属赋存形态Cu主要以残渣态和有机质结合态为主（二者之和占73%以上）, Zn则以残渣态和Fe-Mn氧化态占优（二者之和比例达83%以上）,含量最少的均为可交换态。不同湖泊沉积物重金属赋存形态差异较大,太湖残渣态重金属占总量的比例最小（Cu为43%~56%,Zn为49%~63%）,南四湖残渣态占的比例最大（Cu为59%~82%、Zn为64%~77%）;可交换态比重在太湖中最高（Cu占3.2%~5.6%,Zn为1.3%~1.5%）,在南四湖中最低（Cu为1.1%~2.9%,Zn未检出）。从“非稳定态”重金属（除残渣态外的四种形态之和）所占比例看,相较其它两个湖泊,太湖沉积物中重金属污染人为输入的活性态占较大比重,具有较高的二次释放风险。相关性分析得出,重金属Cu的可交换态与上覆水中总氮及总磷之间存在着极显著的正相关关系,碳酸盐结合态Cu与沉积物中营养盐呈现出显著的负相关性,说明水体的富营养化程度加剧可能会增强沉积物中Cu向水体释放的风险。