滇池水生植物分布对沉积物间隙水中不同形态氮的影响

为揭示水生植物分布对滇池沉积物间隙水中各形态氮质量浓度的影响,于2015年6月在滇池分别采集有植物区域和无植物区域的沉积物柱状样,检测间隙水及上覆水中DTN(溶解性总氮)、NH₄+-N、NO₃--N和DON(溶解性有机氮)的质量浓度,分析其垂向变化特征以及水生植物对间隙水中各形态氮的释放控制效果. 结果表明:①水生植物改变了柱状沉积物间隙水中不同形态氮的分布规律,并且这种改变随湖区不同而表现不尽一致;②水生植物显著降低了沉积物间隙水中DON的贡献率,有植物分布区域ρ(DON)对ρ(DTN)的平均贡献率为41.05%,无植物区域可达58.48%;③水生植物显著抑制了沉积物中无机氮的释放,促进了DON的转化,同一采样点有植物区域NH₄+-N和NO₃--N的沉积物-水界面扩散通量分别比无植物区域平均降低了87.52%和91.99%;④水生植物生长显著削减了沉积物间隙水中氮的质量浓度,其中ρ(DON)的削减率达到了53.27%~80.42%. 研究显示,水生植物根系作为微生物和多种活性酶的主要载体,为沉积物有机氮的矿化降解起到了促进作用.      

天津典型河流沉积物潜在毒性的离体生物效应评价

采用成组离体生物效应标记方法,包括鼠肝癌细胞H4IIE 测试、双杂交酵母测试和SOS/umu 测试,对天津地区的北塘排污河、永定新河和大沽排污河沉积物样品进行潜在的生物毒性筛选和评价.结果表明,3 条河流沉积物中芳烃受体效应以2,3,7,8-四氯代二毒性当量(TEQ)表示为19~1227ng/kg;类雌激素效应以17β-雌二醇当量表示为40~6203ng/kg;直接、间接遗传毒性以诱导率表示分别为1.1~3.7 和1.0~2.2.与国内外相关研究比较发现,3 条河流均存在芳烃受体活性物质、类雌激素物质和遗传毒性类物质相当水平的累积,重点污染河段为北塘排污河出口闸、永定新河的唐津高速路桥河段、大沽排污河的巨葛庄和唐港桥2 个河段.同时,永定新河的上游和北塘排污河的上游分别存在较高的芳烃受体效应和类雌激素效应.     

菲在渤海湾入海河流与河口沉积物上的吸附-解吸行为

采用批量实验方法,研究了菲(Phe)在渤海湾入海河流与河口沉积物上的吸附-解吸过程,以及吸附参数与沉积物有机质性质之间的相关关系.结果表明,Phe在所有沉积物上的吸附和解吸等温线均能由线性分配模型和Freundlich模型很好地拟合.其中,线性分配系数KD值变化在58～743L·kg-1之间,与TOC、TN、DOC、Phe、C/N和DOC/TOC之间呈现显著正相关关系.Freundlich吸附能力参数KF和KFOC值分别在75～367μg1-N·kg-1·LN和2253～34743μg1-N·kg-1·LN之间,均与DOC/TOC呈现显著负相关关系,而与其它有机质参数之间相关性不显著.相比较而言,大多数沉积物的解吸等温线用Freundlich模型拟合的效果更好,并且具有明显的解吸滞后现象.有机质的含量和性质均是影响Phe在沉积物上吸附-解吸的重要因素.对于频繁受到人类活动影响的河流沉积物,溶解性有机质的影响就更为重要.     

华阳河湖群底泥沉积物特性研究

对华阳河湖群底泥沉积物的粒径、有机质、总磷、总氮含量进行研究,探讨华阳河湖群龙感湖、黄大湖(由大官湖和黄湖组成)、泊湖三大湖区底泥污染物表层及垂向分布规律。结果表明,黄大湖污染程度最大,其底泥中有机质、总磷和总氮含量均比其它湖区要高;有机质,总磷和总氮随着深度而降低,底泥再悬浮释放污染物风险较大;在龙感湖和黄大湖中,总磷和有机质弱相关,总氮和有机质正相关,泊湖则相反,表明3个湖泊底泥沉积物中氮、磷污染负荷的来源有所不同。该研究为研究华阳河湖群内源污染负荷特征和制定湖泊污染综合整治策略提供重要的科学依据。     

Investigation on Fe, Mn, Zn, Cu, Pb and Cd fractions in the natural surface coating samples and surficial sediments in the Songhua River, China

Natural surface coating samples （NSCSs） from the surface of shingles and surficial sediments （SSs） in the Songhua River, China were employed to investigate the relationship between NSCSs and SSs in fractions of heavy metals （Fe, Mn, Zn, Cu, Pb, and Cd） using the modified sequential extraction procedure （MSEP）. The results show that the differences between NSCSs and SSs in Fe fi＇actions were insignificant and Fe was dominantly present as residual phase （76.22% for NSCSs and 80.88% for SSs） and Fe-oxides phase （20.33% for NSCSs and 16.15% for SSs）. Significant variation of Mn distribution patterns between NSCSs and SSs was observed with Mn in NSCSs mainly present in Mn-oxides phase （48.27%） and that in SSs present as residual phase （45.44%）. Zn, Cu, Pb and Cd were found dominantly in residual fractions （〉48%）, and next in solid oxides/hydroxides for Zn, Pb and Cd and in easily oxidizable solids/compounds form for Cu, respectively. The heavy metal distribution patterns implied that Fe/Mn oxides both in NSCSs and SSs were more important sinks for binding and adsorption of Zn, Pb and Cd than organic matter （OM）, and inversely, higher affinity of Cu to OM than Fe/Mn oxides in NSCSs and SSs was obtained. Meanwhile, it was found that the distributions of heavy metals in NSCSs and SSs were similar to each other and the pseudo-total concentrations of Zn, Cu, Pb and Cd in NSCSs were greater than those in SSs, highlighting the more importance for NSCSs than SSs in controlling behaviours of heavy metals in aquatic environments.     

湖泊沉积物中氨氧化微生物的amoA基因数量

采用定量PCR方法测定了4个湖泊沉积物中氨氧化微生物的amoA基因数量,并分析了其与环境因子之间的关系. 结果表明:小南湖AOA(氨氧化古菌)和AOB(氨氧化细菌)的amoA基因数量最多,分别达2.1×104和2.8×103copies/g(以干质量计,下同);梁子湖仅检测到了AOA amoA基因的存在,平均值为4.9×103copies/g. 东湖和汤逊湖的AOA amoA基因数量比较接近,约为3.0×103copies/g,然而AOB的amoA基因数量在这2个湖泊中仅分别为37和86copies/g;在这些采样点中,AOA的amoA基因数量是AOB的3~278倍. 统计分析发现,随着湖泊营养水平和间隙水中ρ(NH₄+)的上升,AOA和AOB的amoA基因数量均呈增加趋势,但ρ(NH₄+)增加对AOB的促进作用要大于AOA,导致AOA和AOB的amoA基因数量比值与间隙水中ρ(NH₄+)呈显著负相关. pH上升对2类氨氧化微生物的抑制作用则与ρ(NH₄+)增加对它们的促进作用相反. 沉积物中amoA基因数量与间隙水中ρ(NO₂-)无显著相关性,但与ρ(NO₃-)呈显著正相关. 由于ρ(NH₄+)与ρ(DO)之间呈显著负相关,因此认为ρ(DO)与氨氧化微生物amoA基因数量之间的显著负相关可能更多的是对ρ(NH₄+)与氨氧化微生物amoA基因数量之间紧密关系的一种间接反应.      

茅尾海沉积物重金属空间分布特征与生态风险

于2010年1月在茅尾海采集了7个沉积物样品,分析了不同深度沉积物的基本理化性质及w(As)、w(Cd)、w(Cu)、w(Fe)、w(Hg)、w(Mn)、w(Ni)、w(Pb)和w(Zn),并采用潜在生态危害指数法进行了潜在生态风险分析.结果表明:这些元素的质量分数空间分布差异显著,总体上呈湾内大于湾外,其中w(Cd)和w(Hg)平均值分别为1.1、0.3 mg/kg,污染最为严重并有加重的趋势;Cd污染可能与周边农田磷肥使用及磷矿开采有关,而Hg污染可能主要是大量使用化石燃料所致.重金属(除As外)质量分数与w(OM)、w(Fe)和w(TN)密切相关,其中w(Cd)与w(TP)密切相关,说明生物和化学过程都显著影响这些元素的空间分布.w(Cu)、w(Hg)、w(Ni)、w(Pb)和w(Zn)之间呈极显著正相关(P0.01),说明这几种重金属可能具有同源性;而沉积物中w(Cd)与w(Zn)、w(Pb)、w(Ni)和w(Cu)均呈显著负相关(P0.05),暗示Cd的来源及生物地球化学过程与其他元素不同.该海域重金属潜在生态危害指数依次为CdHgPbZnCuAs,其中Cd与Hg属于中等生态危害;靠近茅岭江汇入区的采样点重金属潜在生态危害指数较高,属于中等生态危害,其余采样点的综合污染也已接近中等生态危害水平.     

加速溶剂萃取-固相萃取/超高效液相色谱-串联质谱法测定沉积物中5种微囊藻毒素

建立了加速溶剂萃取-固相萃取/超高效液相色谱-串联质谱法同时测定沉积物中5种微囊藻毒素(MC-LR、MC-RR、MC-LW、MC-LF、MC-YR)的方法。选择甲醇-水(1∶4,V/V)为ASE萃取溶剂,萃取温度和萃取压力分别为80℃和13.1 MPa,固相萃取过程以HLB小柱为萃取柱,采用液相色谱-串联质谱分析。方法在5种微囊藻毒素质量浓度5~100μg/L内线性良好(r0.995),回收率为76.0%~118%,相对标准偏差为1.9%~12.0%,检出限为2~3μg/kg,定量下限为8~12μg/kg。该方法已用于西太湖沉积物的检测,具有较好的方法适用性。     

土壤重金属分析方法间检测结果一致性判断方法——数据对t值检验法的改进与完善

不同分析方法测定结果间的比较,或者说如何判断两种分析方法测定结果的一致性,是检测实验室经常遇到的实际问题。其应用场景包括方法标准验证实验、新方法与经典方法间的比对,特别是在缺少标准样品、测试数据不满足t值检验的条件下,选用合适的判据尤其重要。以采用单波长激发型能量色散X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法、波长色散X射线荧光光谱法测定土壤和水系沉积物样品中Cd、As、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Co、V、Mn、Mo、Sb等重金属含量所得数据为例,探讨了《环境监测分析方法标准制订技术导则》(HJ 168—2020)附录B中规定的"数据对t值检验法"的不足及改进办法,即用数据对相对偏差和再现性限合格率作为判据,判断分析方法测定结果的一致性。对一组验证样品分别用两种分析方法进行了测定,在数据对t值检验的基础上,取各元素测定结果的相对偏差与相关限值进行比较,或者取两者的差值与基准分析方法标准规定的再现性限进行比较,利用合格率大小协助判断了两分析方法测定结果的一致性。研究结果表明,此方法符合日常质控技术规范中关于精密度的规定,实用性强,是一条将数理统计原理与专业知识相结合的合理技术路线。     

云南程海沉积物粒度研究

本文通过对程海沉积物粒度垂直剖面的精细剖析,发现沉积物颗粒表现出明显的“细－粗－细”准周期变化,灵敏地记录了区域气候“湿－干－湿”的周期性演替,可作为气候变化的良好代用指标。程海区域气候存在５０和４００ａ两种时间尺度的干湿准周期波动,目前正处于干旱期末期－湿润期初期,水位将有所回升。沉积物粒度统计分析还表明：沉积物标准差在剖面上与平均粒径及粗颗粒含量呈同步正相关变化,因而它也具有与沉积物平均粒径相同的环境指示意义