210Pbex、228Thex、7Be和137Cs在崇明东滩表层沉积物的季节性特征及其环境指示意义

2007～2008年,于长江口崇明东滩高潮滩芦苇带(14号站位)、中潮滩藨草带(27号站位)和低潮滩光滩带(45号站位),以月为周期采集表层沉积物,通过测量沉积物粒度特征和颗粒活性核素活度,包括过剩210 Pb(210 Pbex)、过剩228 Th(228Thex)、7Be和137Cs,探讨了由陆向海的不同植被间沉积物物源变化规律及其影响因素。结果表明:(1)表层沉积物粒径在春季最小,秋、冬两季较大;由陆向海各站位粒径大小为14号<27号<45号。(2)210Pbex和137Cs活度的变化与平均粒径的变化相关度较高;7Be在高潮滩沉积物中的活度随时间序列的变化与大气沉降的沉降通量类似,在春季呈现明显的高值;228Thex和137 Cs的活度较小,且随季节变化不大。(3)表层沉积物中的137 Cs/210 Pbex和228 Thex/210 Pbex活度比值均与徐六泾颗粒态中核素比值的变化趋势接近,显示出崇明东滩沉积物受陆源控制,其中14号站位的陆源特征最为明显,45号站位陆源影响较小,而27号站位则在春、夏季呈现与14号站位类似的陆源特征。     

泉州湾悬浮颗粒物中重金属的分布特征及其影响因素

(1.国家海洋局第三海洋研究所,厦门361005;2.中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛266100)摘要:利用等离子质谱仪(ICP-MS)对泉州湾6个13h连续站悬浮颗粒物及2个13h连续站(Q2和Q4站)表层沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb和Cd等元素的含量进行测试,悬浮颗粒物中其平均含量分别在1.610～0.359、0.730～0.150、2.249～0.319、6.421～1.266、0.131～0.027、4.176～1.101μg/L和17.526～2.260ng/L之间,从内湾向外湾逐渐降低;表层沉积物中其平均含量分别在65.3～82.6、37.8～39.8、37.4～51.4、121.0～172.8、3.3～3.4、42.2～76.9和0.217～0.493μg/g之间,Q2站含量一般高于Q4站的.综合分析1个潮周期内重金属含量及其分布特征发现:河口及其附近海域悬浮颗粒物中重金属含量变化相对较大,其分布特征与潮汐及河口过程相关;外湾的含量变化相对较小,其变化受局地表层沉积物再悬浮的影响要大于潮汐影响下的河流输入影响;表层沉积物中重金属的含量变化与悬浮颗粒物中的可以相对应,指示了两者之间的交换.本研究结果为全面了解泉州湾重金属的分布、运移和交换提供了重要参考.     

北大港水库水质模拟及分析

建立水动力、水体污染物输运及底泥污染物输运数值模型,采用有限差分与有限体积相结合的方法,对北大港水库氯离子进行动态数值模拟。通过对计算值和实测值的比较分析,验证了模型的可靠性。模拟了水库5种蓄供水方案,得到各方案流场及水体和底泥氯离子浓度动态变化规律,同时分析了流速、水体氯离子浓度与底泥氯离子浓度差对底泥氯离子释放速度及释放总量的影响。揭示了北大港水库各运行方式流场及水质变化规律,为更好地发挥引黄济津及南水北调东线工程调蓄水库作用提供保证。     

贵州红枫湖底泥磷释放的模拟实验研究

在实验室条件下,模拟了温度、溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)、pH、扰动、微生物等环境因子对红枫湖底泥磷释放的影响。实验结果表明:(1)底泥磷的释放量随温度的升高而增大,5℃时底泥磷的释放通量为0.59mg·m-2·d-1;25℃和35℃时底泥磷的释放通量分别为1.25和3.68mg·m-2·d-1。(2)厌氧(DO2.0mg/L)条件下,底泥磷释放显著,释放通量在1.15~4.57mg·m-2·d-1之间;好氧(DO6.0mg/L)条件下,底泥磷的释放通量仅为0.82mg·m-2·d-1。(3)底泥磷的释放与上覆水pH值密切相关,且释放量随上覆水pH值的升高而增大,当pH=5.5和pH=7.5时,底泥磷的释放通量分别为1.15和1.25mg·m-2·d-1;当pH=9.5时,底泥磷的释放通量为4.57mg·m-2·d-1。(4)扰动条件下的底泥磷释放通量(2.62mg·m-2·d-1)明显大于静置条件下的底泥磷释放通量(1.25mg·m-2·d-1)。(5)微生物对底泥磷释放有明显影响,灭菌条件下的底泥磷释放量明显大于有微生物条件下的底泥磷释放量。综上所述,高温、厌氧、高pH值、强烈扰动均可促进红枫湖底泥磷的释放,微生物对底泥磷释放有明显抑制作用。基于红枫湖底泥磷释放模拟实验结果,计算了不同环境条件下红枫湖底泥磷的释放通量,在此基础上估算出红枫湖夏季热分层期间(6~9月)底泥磷释放量约为8.58t,占红枫湖水体总磷负荷(约28t)的30.6%,表明红枫湖底泥内源磷释放对水体磷负荷和富营养化有重要贡献,亟待开展底泥内源污染治理。     

污染底泥与焚烧飞灰混烧陶粒实验研究

为考察疏浚污染底泥与垃圾焚烧灰混合烧制陶粒的可行性,根据陶粒的桶压强度和吸水率等性能确定了原料配比,考察了焙烧温度对陶粒微观形貌、重金属残留率、浸出比例及浓度的影响。结果表明:随着原料中焚烧飞灰比例增加,陶粒的筒压强度降低、吸水率升高,污染底泥与焚烧飞灰的合适配比为4:1,焙烧温度在1 100~1 150℃时陶粒内部微孔聚集,在1 200℃时陶粒出现大量玻璃相,陶粒焙烧温度宜控制在1 150℃左右;在最佳条件下烧制陶粒的筒压强度为4.56 MPa、吸水率为15.3%,堆积密度为735 kg/m3;陶粒中重金属残留率除了Zn外均随焙烧温度升高而下降,重金属浸出比例随着烧结温度的增加而降低,同时渗沥浓度都有一定程度降低,浸出浓度均达到相关标准。烧制的陶粒有作为铺路、堤坝建材骨料使用的潜力。     

特呈岛海洋公园沉积物重金属生态风险研究

基于对特呈岛海洋公园周边海域表层沉积物的调查研究,分析了表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd和Hg 5类重金属的污染特征。采用Hakanson潜在生态风险指数法对其评价。结果表明,表层沉积物中Cu、Cd和Hg的单因子污染系数小于1,Pb最大超标指数为2.72,各站位综合污染指数均小于5.48,重金属处于低污染状态,各重金属污染程度依次为PbZnCuHgCd。5类重金属的潜在生态危害系数均小于40,潜在生态风险指数RI远低于150,属于低生态危害范围。     

连环湖区域小东湖表层沉积物营养盐变化特征与污染评价研究

于2010年8月赴连环湖小东湖采集表层沉积物样品.在对小东湖表层沉积物总氮(TN)、总磷(TP)及磷形态、有机质(OM)、粒度指标测试分析的基础上,探讨小东湖表层沉积物营养元素变化特征及影响因素,并采用有机指数与有机氮指标对小东湖表层沉积物的污染状况进行评价.研究结果表明,TP平均含量为535.75 mg/kg,接近于富营养化严重的太湖和巢湖,小东湖表层沉积物Ca-P、IP、TP受<4 μm、4~16 μm、>64 μm粒级含量影响较大,Fe/Al-P和OP受粒度影响较弱.小东湖有机指数为Ⅱ等级,属于较清洁范畴,有机氮指标达到Ⅳ等级,为有机氮污染.     

十字河长江师范学院段受污底泥中重金属含量及化学形态分析

通过对十字河长江师范学院段底泥沉积物中的重金属含量及化学形态分布进行分析,得知本段河流底泥沉积物中重金属主要是以不稳定的可交换态存在,容易释放析出对水体产生二次污染。     

冰封期前后河流底泥中溶解性有机物组分的荧光特性的变化

以沈阳市新开河为研究对象,考察了冰封期前、后河流底泥中溶解性有机物(DOM)组分荧光特性的变化.按照DOM在XAD树脂上的吸附特性将其分为5个部分:疏水性有机酸(HPO-A)、疏水性中性有机物(HPO-N)、过渡亲水性有机酸(TPI-A)、过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI).结果表明:HPO-A是河流底泥中的主要DOM组分,在冰封期前、后分别占溶解性有机碳(DOC)的41.2%~69.5%和38.9%~63.9%.冰封期前河流底泥中的DOM及HPO-A、HPI的DOC值均高于冰封期后.三维荧光光谱结果显示,冰封期前、后河流底泥DOM组分中含有类腐殖酸荧光物质,类富里酸荧光物质,类芳香族蛋白质荧光物质和类溶解性微生物代谢产物荧光物质,并且类芳香族蛋白质荧光物质在各DOM组分中的含量最高.冰封期后HPO-A、HPI中荧光物质的含量低于冰封期前.同步荧光光谱结果显示,在冰封期河流底泥DOM组分中激发波长分别为285~295 nm和330~350 nm的荧光物质向水体释放,导致其在底泥DOM组分中相对含量的显著降低.     

DTCR协同水泥固化/稳定化重金属污染底泥的研究

采用二硫代氨基甲酸盐(DTCR)为添加剂协同水泥固化/稳定化重金属污染底泥,以抗压强度和颗粒固化体(粒径￡9.5mm)浸出毒性为指标确定水泥和DTCR的最优配比.通过酸雨条件(pH 3)下对颗粒固化体和整个固化体的浸出试验来评价固化/稳定化的效果.利用X射线衍射仪(XRD)和环境扫描电镜(ESEM)分析了固化/稳定化机理.结果表明,固化/稳定化的最优配比为水泥掺入量为50%(干底泥),DTCR掺入量为2%(干底泥).其固化体7d抗压强度为1.03MPa,颗粒固化体中重金属Cu,Zn,Pb,Cd的浸出浓度分别为0.105,4.65,0.232,0.123mg/L,能够达到安全填埋要求.酸雨条件下(pH 3)对颗粒固化体和整个固化体浸出研究表明,水泥、DTCR固化/稳定化底泥效果更好;XRD和ESEM分析表明,固化/稳定化的机理主要是水泥在水化反应时,能够形成水化产物Ca(OH)2、水化硅酸钙(C-S-H)和钙矾石(AFt),将重金属废物包容,并逐步硬化形成具有一定强度的水泥固化体.