Distribution,enrichment, accumulation and potential ecological risks of mercury in the sediments of Kaohsiung Harbor,Taiwan

The distribution, enrichment, accumulation and potential ecological risks of mercury (Hg) in the surface sediments of Kaohsiung Harbor, Taiwan, were investigated. Sediment samples from 20 locations throughout Kaohsiung Harbor were collected quarterly from 2006 to 2011, and characterised for mercury, aluminium, water content, organic matter, total nitrogen, total phosphorous, total grease and grain size. The results showed that Hg concentrations varied from 0.06–6.73 mg kg^?1 with an average of 0.54±0.71 mg kg^?1. The spatial distribution of Hg reveals that the Hg concentration is relatively higher in the river mouth regions, especially at the Love River and Canon River mouths from where it gradually diminishes toward the harbour entrance region. The results from the enrichment factor and geo-accumulation index analyses reveal that the sediments near the Love River and Canon River mouths experience severe enrichment and strong accumulation of Hg that originates from upstream sources of pollution. The assessment of biological effects indicates that concentrations of 92.5% Hg found in the sediment are higher than effects range low, implying that the harbour sediments may cause an adverse impact on aquatic lives. The results of a potential ecological risk index indicate that the sediment has higher to serious levels of ecological potential risks.     

Enrichments of Trace Metals in Particulate Matter From the Southern East China Sea,North of Taiwan

Abstract

This study investigates the distributions and enrichments of trace metals in suspended and sinking particulate matter from southern East China Sea (ECS) north of Taiwan during the period April 1992 to April 1993. According to these results, concentration of suspended particulate matter in the inner shelf of southern China Sea, the upwellinginfluenced shelf break, and in Kuroshio water are 1.30 (surface)–4.2 (bottom) mg1^?1, ca. 0.4 mg1^?1 and 0.1–0.2 mg1^?1, respectively, reflecting various influences of terrestrial inputs. A benthic nepheloid layer (BNL), apparently owing to resuspension of local and/or remote bottom sediments, formed over the shelf region. Temporal variations in trace metal contents and enrichments in suspended matter from the shelf region reflect the variation of metal inputs from Chinese rivers, particularly from the Changjiang runoff. the enriched metals are more likely to be derived from anthropogenic input, rather than from biological accumulation. in addition, a decrease in metal contents and an increase in salinity confirm the transport of suspended particulate metals from the East China Sea shelf to the open ocean. the feature of metal plume in the intermediate layer (550–800m) of Kuroshio water also verifies this occurrence. Moreover, the sinking particles collected from a sediment trap on the upper slope are relatively enriched in lithogenic matter and trace metals, suggesting the deposit of anthropogenic metals in the slope area.     

藻源性颗粒有机物对磷饥饿微囊藻磷富集与生长的影响

以藻源性颗粒有机物为切入点,分别以正磷酸盐（K₂HPO₄）、多聚磷酸盐（Na₅P₃O₁₀）、磷酸单酯（G-6-P）、磷酸二酯（卵磷脂）为参考,对比研究了不同形态的磷对磷饥饿微囊藻生长及对磷富集的影响.研究发现密度为（1.9±0.1）×10⁶cells/mL磷饥饿处理的微囊藻对不能直接利用的Na₅P₃O₁₀、卵磷脂的短期富集作用分别为2.034mg/L、1.030mg/L要明显高于K₂HPO₄的0.491mg/L、G-6-P的0.034mg/L和藻源性颗粒物的0.573mg/L,可能与这些磷素不能迅速进入细胞内,因而被大量的积聚在细胞膜与细胞壁之间有关.微囊藻通过释放碱性磷酸酶等酶系可以大量快速的利用藻源性颗粒物,藻源性颗粒物组中微囊藻生长率0.148d^-1稍低于K₂HPO₄组的0.156d^-1,但均高于其他实验组.实验结束时微囊藻对藻源性颗粒物的利用率57.8%高于K₂HPO₄组的32.5%和卵磷脂组的24.4%.通过液相核磁分析,藻源性颗粒物中磷的组分主要为正磷酸盐、磷酸单酯,并通过计算验证了其对磷饥饿铜绿微囊藻的磷富集与生长的影响.综上,藻源性颗粒物有着极强的生物可利用性,对蓝藻的爆发和持续性有着重要影响.     

南京不同功能区街道路面积尘重金属污染评价与源分析

以南京不同功能区(商业区、居住区、交通区、风景区、文教区、工业区和城乡结合区)的街道路面积尘为研究对象,测定其w(Cd),w(Cr),w(Cu),w(Ni),w(Pb),w(Zn),w(Mn),w(As),w(V),w(Fe)和w(Ti). 通过富集因子法和综合污染指数法评价重金属污染水平,采用主因子分析法分析重金属可能的污染源. 富集因子法评价结果表明,Cr和Ni为中度富集,其中Cr在商业区的富集程度最大,Ni在工业区的富集程度最大. Cd,Cu,Pb,Zn和As为显著富集,其中Cd在居住区的富集程度最大,Cu,Pb,Zn和As在商业区的富集程度最大. 内梅罗综合污染指数法评价结果表明,Cr在警戒限内,属于尚清洁;Cu,Ni和Zn属于轻度污染;Cd为重度污染. 不同功能区的内梅罗污染指数各不相同,如商业区、居住区和交通区的Pb,Zn,Ni和Cd的内梅罗污染指数较高. 主因子分析结果显示,污染可能来自3个方面:Ni,Mn,Fe,Ti和V可能来自于当地的土壤;Cd,Cu,Pb,Zn和As可能来自于混合源;Cr可能来自于石化工业源.      

碳酸盐岩风化和成土过程的重金属迁移富集机理初探及环境风险评价

为了探究碳酸盐岩在风化和成土过程中重金属元素迁移规律及重金属的富集机理,本次研究以贵州省都匀市及其周边地区寒武纪地层出露的碳酸盐岩风化剖面为研究对象,采用碳酸盐岩酸不溶物的提取试验研究重金属在基岩中的赋存特征,并结合质量平衡法探索重金属的迁移特征,初步讨论了土壤中重金属的富集机制及其环境影响。研究结果表明：碳酸盐岩风化过程中Ca、Mg元素大量淋失所导致的体积和质量的巨大损失,是造成风化土壤重金属相对富集的主要原因;而部分碳酸盐岩风化过程中释放的重金属以多种形式滞留于残积土中,导致土壤中重金属富集程度增加。研究区部分碳酸盐岩风化剖面重金属含量严重超标,其中以Cd和As超标程度最为严重。重金属元素在碳酸盐岩风化剖面中的迁移规律受气候、剖面发育程度、元素地球化学性质和重金属在碳酸盐岩不同矿物相中的分配特征等多重因素控制。综合分析认为碳酸盐岩风化和成土过程中重金属显著富集的特征很可能是喀斯特地区土壤重金属超标的重要驱动机制,建议地方政府及相关部门在规划和发展农业产业时,要高度重视Cd和As超标的风险,加大对喀斯特地区地表径流和地下水重金属污染的监控力度。     

氨氧化细菌的富集培养及影响因素的研究

采用间歇培养方式,对富集氨氧化细菌的过程进行了研究,并探讨了温度、初始pH值、DO、碱度、进水氨氮浓度对短程硝化作用的影响.实验发现:氨氧化细菌富集完成后,氨氧化速率达到22.8 mg/(L·h),亚硝酸盐积累率在80％左右,氨氧化细菌的数量可提高至富集前的32.6倍.此外,对影响因素的研究发现,当温度30℃、pH=8.5、DO=0.5 mg/L、HCO3-/NH4+-N(摩尔比)=1.67、进水氨氮小于400 mg/L时,有利于实现短程硝化.     

运用主成分分析(PCA)评价海洋沉积物中重金属污染来源

测定了胶州湾表层沉积物中重金属和有机质的含量,并用平均富集因子(Average Enrichment Factors,AEF)进行污染状况评价,发现胶州湾表层沉积物重金属污染可分为3类:轻度污染(AEFs<2),其中有Zn(AEF=1.11)、Pb(AEF=1.15)、Cr(AEF=1.52)、Mn(AEF=0.80)、Fe(AEF=0.45);中度污染(AEFs=2～3),包括Cu(AEF=2.79)和Cd(AEF=2.52);严重污染(AEFs>3),主要有As(AEF=3.03)和Hg(AEF=8.08).进一步通过主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)研究沉积物中重金属的来源,发现前3个主成分的贡献率分别为52.61%、17.37%和15.60%,表明重金属主要有3个来源:工业排污、有机质降解、岩石的自然风化与侵蚀过程.PCA的聚类分析指出,本次研究中所调查的14个站位在污染程度上可分为5大类,此结果既反映了胶州湾表层沉积物近河口污染程度重远河口污染程度轻的特点,同时也支持了工业排污是沉积物中重金属污染主要来源的分析.     

太湖梅梁湾岸边带底泥中重金属的形态与分布

选择太湖梅梁湾一处没有外源污染并具有藻类富集特征的岸边带进行了底泥中重金属形态与分布的研究.结果表明,Cu, Ni和Zn在水位变幅区及水向辐射区均有一定程度的富集;Cr和Pb则在水向辐射区有所富集(富集系数>1).岸边带底泥中这5种重金属的惰性形态百分率均显著低于开阔水体底泥,其中惰性态Ni在岸边带和开阔水体底泥中的含量分别为30.68%±0.56%和34.67%±2.72%,惰性态Pb则分别为25.45%±3.82%和34.17%±0.85%.重金属在岸边带底泥中的惰性形态含量低,说明其活性形态含量高,易于向上层水体迁移.藻类捕获型岸边带底泥中除了少量重金属会向上层水体释放外,总体可以作为湖泊重金属的汇.     

沙土不同粒径微团聚体对磷的富集特征

流失的水土是污染物的重要载体,为估算沙土吸附态磷流失量,采用平衡吸附法研究了沙土不同粒径微团聚体对磷的富集特征.结果表明,不同粒径微团聚体对磷的富集系数为:黏粒(3.79)＞粉粒(2.98),沙土中微团聚体对磷的富集作用比较强,其原因有三:细粒级微团聚体中腐殖质含量显著高于粗粒级;细粒级微团聚体中有机质是通过可溶有机质与黏土矿物相互结合形成复合体而富集,在复合体结构中存在孔隙填充方式磷吸附;粘粒和粉粒中的铁铝键有机矿质复合体所占比例显著高于其它粒级,在对磷吸附中发挥重要作用,其吸附机制除孔隙填充方式外,还存在铁铝氧化物及水化氧化物对磷的配位吸附.不同粒径团聚体对磷的吸附分配系数和富集系数均与腐殖质总量呈显著正相关(p＜ 0.01,r分别为0.854和0.954);西辽河流域沙土在暴雨径流中黏粒级和粉粒级冲泻质泥沙所携载的吸附态磷质量分数可分别按1269.15 mg·kg-1和997.53 mg·kg-1估算,黏粒和粉粒级微团聚体对磷的富集系数(Er)可分别按3.79和2.98计算.     

海洋耐镉微生物筛选及其生物学特性

从重金属污染的近海域筛选到一株对镉具有较强抗性和富集能力的微生物Cd20002,该菌株在液体培养基中的最大耐受浓度为1 000 mg/L,在镉浓度达到200 mg/L时,其吸附率高达93.4%,根据形态特征和生理生化鉴定及16S rRNA测序鉴定为蓝杆菌。通过在不同的镉浓度环境对蓝杆菌Cd20002进行培养,测定其生长曲线,并优化菌体生长的条件及其吸附能力。结果表明,蓝杆菌Cd20002既能在重金属镉环境中生存,且富镉能力较强,对水产环境中重金属的生物清排具有重要意义。