南四湖南阳湖区河口与湖心沉积物重金属形态对比研究

湖泊河口区与湖心区沉积条件不同,沉积物重金属等内源污染物的分布亦可能存在较大区别.为比较河口区与湖心区沉积物重金属赋存形态的空间差异,利用柱状沉积物采样器在南四湖南阳湖区湖心和河口分别获取原位柱状沉积物,在比较分析沉积物孔隙度、有机质、粒度及典型重金属(Cu、Pb、Cd、Cr、Hg)各形态垂向分布特征的基础上,对其相关性进行分析,并对表层(0~4 cm)沉积物重金属污染程度及潜在生态风险进行评价.结果表明,除Cd外,河口区沉积物Cu、Pb、Cr、Hg含量较湖心区高,泗河为南阳湖区重金属污染物的来源之一,沉积物重金属各形态含量在垂向分布上规律性不明显,且均主要以残渣晶格结合态存在,5种重金属元素中,Hg残渣晶格结合态所占比重最小(约30%),具有较高的迁移性,存在相对较大的生态风险.地积累指数法和潜在生态危害指数法研究结果表明,河口区与湖心区表层沉积物均受Hg及Cd的污染较重,Pb、Cu、Cr污染较轻,潜在生态危害指数法所得污染级别较地积累指数法高.相关性分析表明,沉积物Cu、Pb、Cd、Cr、Hg总量、可交换态、有机物及硫化物结合态、残渣晶格结合态含量与沉积物孔隙度、有机质相关系数多为正值,同粒度相关系数多为负值,同碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态的相关系数各异,无明显规律.     

浑河-大辽河水系水体与沉积物中典型全氟化合物的污染水平及生态风险评价

采用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-ESI-MS/MS)分析了水体和沉积物中全氟化合物(PFCs)浓度水平,结果表明,浑河-大辽河的干流水中,PFCs总浓度范围为1.80~13.0 ng·L-1,其中,PFHx A、PFHp A、PFOA、PFOS和PFDA是主要污染物;沈阳细河中PFCs的总浓度为27.0~50.0 ng·L-1,其主要污染物为PFPA、PFOA、PFOS和PFDA.在浑河-大辽河沉积物中,PFHx A是唯一的检出物,其含量为0.130~0.490 ng·g-1干重;除了PFHx A,PFOS也是细河中的主要污染物,其浓度水平分别为0.070~0.220 ng·g-1和0.180~0.830 ng·g-1干重.采用实测的水和沉积物中PFOA和PFOS的暴露浓度以及预测的无效应浓度(PNEC),运用商值法对浑河-大辽河干流及沈阳细河水体和沉积物中PFOA和PFOS的生态风险进行评价.结果表明水体和沉积物中PFOA和PFOS的浓度均未达到对生态环境具有风险的水平.     

沉积物中不同浓度多壁碳纳米管对Cd和BDE-47生态毒性的影响

随着碳纳米管的广泛应用,其将不可避免地进入环境中.由于其具有极好的吸附亲和力和吸附容量,碳纳米管可以充当环境中持久性有毒污染物的载体,从而改变共存污染物的生物有效性和生态毒性.为评价淡水沉积物中不同多壁碳纳米管(MWCNTs)对Cd和BDE-47生态毒性的影响,采用沉积物慢性生物测试研究了不同浓度MWCNTs存在下Cd和BDE-47对铜锈环棱螺肝胰脏抗氧化防御系统关键成分超氧化物歧化酶(SOD)与Ⅱ相解毒反应的关键酶谷胱甘肽-S-转移酶(GST)以及脂质过氧化损伤指标丙二醛(MDA)的影响.结果表明,沉积物中低浓度MWCNTs(0.5 mg·g~(-1))增强Cd对铜锈环棱螺的氧化胁迫,中、高浓度(5、50 mg·g~(-1))MWCNTs引起Cd对铜锈环棱螺的氧化损伤,MWCNTs的存在显著增强了沉积物中Cd对铜锈环棱螺的毒性,而且具有浓度-效应关系;低浓度MWCNTs不影响BDE-47对铜锈环棱螺的毒性,中、高浓度MWCNTs显著降低BDE-47的毒性,同样具有明显的浓度-效应关系.因此,在评价MWCNTs的潜在环境风险时,不仅考虑MWCNTs自身的毒性,还应当考虑MWCNTs的浓度、共存污染物的种类和MWCNTs与共存污染物之间的相互作用.     

岩溶地下河表层沉积物多环芳烃的污染及生态风险研究

为了解重庆南山老龙洞岩溶地下河表层沉积物中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的污染特征及生态风险,分析了地下河上游及出口表层沉积物样品中16种优先控制PAHs的含量和组成.结果表明,沉积物中PAHs总量在58.2~3 598 ng·g-1之间,大部分在100~5 000 ng·g-1之间,处于中等到高污染水平;从组成来看,老龙洞组成以2~4环为主,占到75.1%,仙女洞以4~6环相对富集,其比例为56.6%;老龙洞沉积物中PAHs主要来源于上游水体传输及地表土壤的输入,PAHs在地下河管道中的迁移表现为2~3环PAHs迁移距离远,4~6环的PAHs被强烈地吸附于沉积物中,迁移能力不足,从而富集于地下河管道中;生态风险评价结果表明,老龙洞沉积物PAHs很少产生负面生态效应,而仙女洞沉积物产生负面生态效应概率较大,一旦PAHs逐渐往下游迁移,将对下游的生态构成威胁.     

扰动和加藻共同作用下太湖沉积物中形态磷变化规律

为了阐明反复扰动下,不同初始浓度藻对沉积物中各形态磷释放的影响.以太湖梅梁湾沉积物和上覆水作为研究材料,探讨了扰动和藻类共同作用下沉积物中各形态磷的变化规律.结果表明,无扰动状态下,NH4Cl-P和Res-P均有所降低,而Fe/Al-P和Ca-P则有所增加.其中,Ca-P随藻类初始浓度增加而增加,分别增加48%、66%、74%.但是,扰动状态下,NH4Cl-P和Res-P也明显降低.Fe/Al-P明显增加,其占总磷的百分比为66.2%(3组试验的平均值)高于不扰动状态(53.4%,3组试验的平均值);此外,Ca-P占总磷的百分比为24.1%(3组扰动试验的平均值)明显低于不扰动状态(33.0%,3组试验的平均值).这暗示了扰动和藻类共同作用下促进了Fe/Al-P的形成,而无扰动下藻类却促进了Ca-P的形成.     

辽河入海口及城市段柱状沉积物金属元素含量及分布特征

通过对辽河入海口地区(LN-2)和沈阳地区(LN-5)柱状沉积物粒度组成、TOC、TN、C/N比值和金属元素的分析,结合沉积物~(210)Pb的年代测定,探讨了有机质和金属元素的垂直变化特征及其影响因素,对沉积物有机质来源进行了初步分析,并采用地质累积指数法(I_(geo))和富集因子法(EFs)对沉积物中金属进行污染评价.研究表明,LN-2和LN-5均以粉砂为主,LN-2粒度组成和有机质含量垂向分布变化不大,LN-5则呈波动变化.通过C/N比值对沉积物有机质来源进行分析,结果显示LN-2中C/N比值范围在5.24~7.93之间,具有机质来源以河流自身为主,LN-5中C/N比值范围在9.94~14.21之间,以陆源输入为主.Al、Ca、Fe、Mn、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和Cr在两个柱状沉积物垂向上变化规律有所不同,LN-2沉积物中Ni和Zn元素以及LN-5沉积物中Pb和Zn元素受自然作用和人为因素共同影响,其他元素均与有机质分布规律相似,表明这些元素主要受自然作用和有机质影响.研究地区金属元素污染评价结果显示,Ni、Zn和Pb的污染程度较其他元素严重.结合辽宁省和研究地区近20年的经济发展情况,探讨了人类活动对环境的影响.     

北江流域抗生素污染水平和来源初探

北江是发源于湖南(武水)和江西(浈水),汇于广东韶关,流经广东全境并入海的三大河流之一。为了解整个北江抗生素污染情况,共设置44个采样点,并采集了河水及部分沉积物样品,较全面地分析了各样品中12种典型抗生素含量并初步探究了其污染来源。研究发现,包括北江源头在内的全河段均有抗生素的检出,5类抗生素在表层水和沉积物中的平均浓度分别为77.8 ng·L~(-1)和3.6 ng·g~(-1)。其中,大环内酯类污染最为严重,其含量范围为11.7~114.6 ng·L~(-1)和0~435.3 ng·g~(-1),远高于其他类抗生素。表层水中磺胺类的磺胺甲恶唑和氯霉素类的检出率达100%,其中以磺胺甲恶唑(14.7 ng·L~(-1))和阿奇霉素(25.0 ng·L~(-1))为主,而沉积物中以阿奇霉素(35.9 ng·g~(-1))、氧氟沙星(5.4 ng·g~(-1))和四环素(3.3 ng·g~(-1))为主。由于流域污染源种类和数量不同,各抗生素在北江中的分布也存在差异。表层水中抗生素含量水平表现为下游高于上中游,在沉积物中则主要集中于中、下游之间河段。这反映了人类活动强度对北江抗生素污染的直接影响。     

淮南潘谢矿区沉陷积水区沉积物磷的赋存和迁移转化特征

在淮南潘谢矿区东部、中部和西部共选取潘集(PJ)、顾桥(GQ)和谢桥(XQ)3个代表性沉陷积水区进行相关研究。采用改进的Psenner分级提取方法,对研究区域内沉积物磷的剖面赋存形态进行分析,并结合相关水质参数,磷的形态组成,有机质(OM)、总氮(TN)和铁氧化物等分布特征,研究了沉陷积水区沉积物中磷的迁移转化特征。结果表明,沉积物理化指标和磷的赋存形态存在明显的层次差异,自表层向下,除游离氧化铁(Fed)以外,OM、氮磷和铁各形态含量均呈现下降趋势,其中,氧化还原敏感态磷(BD-P)向其他形态磷转化明显,与铁的氧化还原联系紧密。在磷的赋存形态中,铁铝结合态磷所占比例较大〔BD-P和金属氧化物结合态磷(Na OH-P)之和占总磷(TP)比例约为50%〕,具备了磷释放的基础条件,但同时潘谢矿区铁氧化物含量对磷的迁移起到较强的束缚作用。     

三亚湾近海沉积物重金属污染与评价

本文用AA-7000原子吸收分光光度计对三亚湾近海表层沉积物中重金属含量进行分析,用Hakanson的生态危害指数法对重金属的污染和潜在危害进行评价。结果表明三亚湾近海沉积物中四种重金属平均含量均小于《海洋沉积物质量》(GB18668-2002)中Ⅰ类沉积物的标准含量,单金属污染和多种金属的综合污染都属于低污染水平,单金属和多种重金属的潜在生态风险都属于低潜在生态风险。     

水动力与表面活性剂协同作用对双酚A在沉积物上吸附的影响

选择太湖梅梁湾的表层沉积物作为实验对象,研究了水动力与表面活性剂协同作用下,双酚A吸附行为的变化特征.结果表明,当CTMAB(十六烷基三甲基溴化铵)浓度在1.0倍临界胶束浓度(CMC)以下时,切应力的改变对双酚A在沉积物上的吸附量基本无影响;其吸附量随CTMAB浓度的增大而增大,0.1倍CMC、0.5倍CMC和1.0倍CMC的CTMAB条件下,双酚A的吸附量较0 CMC分别增大了0.18倍、0.54倍和0.62倍;相对于Freundich模型,其吸附等温线更符合线性模型.当CTMAB浓度高于CMC时,双酚A在沉积物上的吸附量和吸附平衡时间均随切应力的增加而减小,在切应力和低浓度CTMAB共同作用时,以切应力促进吸附平衡作用为主;而当切应力和高浓度CTMAB共同作用时,以CTMAB的作用为主.水动力和CTMAB共同作用下的双酚A的吸附过程满足准二级吸附动力学方程.