Linking the electron donation capacity to the molecular composition of soil dissolved organic matter from the Three Gorges Reservoir areas, China

Soil dissolved organic matter(DOM) plays an essential role in the Three Gorges Reservoir(TGR) as a linkage between terrestrial and aquatic systems.In particular,the reducing capacities of soil DOM influence the geochemistry of contaminants such as mercury(Hg).However,few studies have investigated the molecular information of soil DOM and its relationship with relevant geochemic al reactivities,including redox properties.We collected samples from eight sites in the TGR areas and studied the link between the molecular characteristics of DOM and their electron donation capacities(EDCs) toward Hg(II).The average kinetic rate and EDC of soil DOM in TGR areas were(0.004±0.001) hr~(-1) and(2.88±1.39) nmol e~-/mg DOM_(bulk),respectively.Results suggest that higher EDCs and relatively rapid kinetics were related to the greater electron donating components of ligninderived and perhaps pyrogenic DOM,which are the aromatic constituents that influenced the reducing capacities of DOM in the present study.Molecular details revealed that even the typical autochthonous markers are important for the EDCs of DOM as well,in contrast to what is generally assumed.More studies identifying specific DOM molecular components involved in the abiotic reduction of Hg(II) are required to further understand the relations between DOM sources and their redox roles in the environmental fate of contaminants.     

三峡库区典型农田小流域水体汞的时空分布特征

以三峡库区典型农田小流域——重庆涪陵王家沟为对象,分别于2012年11月~2013年9月对流域内不同类型水体总汞(THg)和总甲基汞(TMeHg)含量进行为期1 a的监测,探讨汞在农田流域水体中的时空分布特征.结果表明,流域内水体THg、TMeHg浓度范围分别为1.12~64.04 ng·L-1、0(未检出)~4.24 ng·L-1,均值分别为(13.54±10.55)ng·L-1、(0.22±0.42)ng·L-1,各类型水体THg均以颗粒态为主,雨水和池塘水TMeHg以颗粒态为主,井水和沟渠水则相反.在空间分布上,THg表现为雨水最高,池塘次之,井水最低,W2井相较于其他井THg浓度最高,各沟渠点水体THg浓度差异不大;TMeHg表现为沟渠水最高,池塘次之,井水最低,井水TMeHg浓度下游大于上游,各沟渠点水体TMeHg浓度差异大,甲基化率为沟渠水>池塘水>井水>雨水.在时间变化上,各类型水体THg浓度均表现为冷季高于暖季,TMeHg浓度则因水体类型而异.综合分析发现雨水是流域内汞的重要来源;农田流域颗粒物的迁移是汞、甲基汞迁移的主要途径,地表径流是影响流域对水库汞负荷贡献量的重要因素.     

三峡库区重金属的生物富集、生物放大及其生物因子的影响

三峡水库于2010年10月蓄水到最大水位(175 m),为揭示最大水位蓄水对库区典型水域重金属污染可能存在的影响于2011年7月至2012年8月研究了三峡库区水生生物体内汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)的含量水平及其沿着水体食物链可能存在的生物放大现象,并分析水体无脊椎动物、鱼类组织的重金属含量与生物因子(体长、体重、食性、栖息水层、碳源、营养级)之间的关系.结果表明,3种重金属浓度的最大值均未超过我国水产品食用安全标准,Hg浓度比库区蓄水前稍高,Cd和Pb浓度则低于蓄水前的水平.与国外水库相比,三峡库区重金属的浓度整体上偏低.鲤鱼Cd浓度与其体长、体重有显著的相关性,翘嘴鲌和鲇的Hg浓度与体长、体重显著性相关.整体上3种重金属的浓度与食性显著相关,与栖息水层之间的相关性并不显著,底栖生活鱼类的重金属浓度高于中上层鱼类.3种重金属的浓度与δ~(15)N值的回归分析结果显示,Hg浓度与δ~(15)N值之间表现出显著的相关性,但生物放大效率低于美国及加拿大等地水库的水平,这与三峡库区土壤中较低的有机碳含量有关.     

淹水落干下三峡水库消落带土壤无机磷形态转化特征

为探讨三峡水库消落带土壤无机磷的转化规律,通过布置原位浮台,将装有土壤的塑料盆悬挂在不同水深(0、2、5、15m)处,分别淹没30、60、180 d,落干180 d,研究淹没水深和时长对消落带土壤的理化性质及无机磷形态的影响.结果表明,淹水-落干循环中,土壤pH、有机质、全磷和有效磷含量均呈现先降低后升高的趋势.落干180 d后,土壤pH、有机质和全磷含量降低,有效磷含量升高.土壤淹水后,各形态无机磷占全磷的比例大小为Fe-PAl-PCa8-PCa2-P.淹水0 m、2 m时Ca2-P、Ca8-P随淹水时间持续下降,淹水5 m、15 m时随淹水时间先降低后升高.落干180 d后无机磷含量显著增加,随淹水深度的增加无机磷含量呈降低趋势;Al-P含量随淹水时间先降低后持续升高,随淹水深度变化趋势不明显;Fe-P含量随淹水时间和淹水深度变化无明显规律.     

三峡水库主要入库河流氮营养盐特征及其来源分析

以2004～2005年的三峡水库3条主要入库河流(长江、嘉陵江、乌江)中的水文、水质的调查数据为依据,研究了三峡水库入库河流中主要的水文变化特征、氮营养盐的季节性分布规律及其形态组成.结果表明,3条入库河流的流量、流速呈现季节性变化,三峡水库入库河流的主要水文特征值已处于水华暴发的危险范围内,很容易发生水华.3条入库河流中总氮含量年均值都在1.55～2.15 mg/L之间,总体偏高,乌江武隆断面的总氮浓度最高,嘉陵江北碚断面次之,长江朱沱断面最低,并且3条河流丰水期水体中总氮含量均高于枯水期,说明非点源对氮污染影响较大;溶解态无机氮(DIN)是总氮的主要存在形式,而其中又以硝酸盐氮(NO3--N)为主,平均占到DIN的70%以上.氮素污染多以还原态氨氮(NH4 -N)的形式排入水体,经过硝化作用,NH4 -N氧化成亚硝酸盐氮(NO2--N),然后再氧化成稳定的NO3--N,并且消耗掉水体中大量的氧.入库河流水体中的NO3--N主要来自农田径流、城市污水、城市径流以及淹没土壤的释放,NH4 -N的来源主要是城市污水、工业废水以及少量的生活垃圾和船舶废水.     

油气矿基于EPTMC模型实现建设项目环保三同时精细化管理建议探讨

环保三同时管理贯穿于油气田建设项目论证前期、施工期、运行期等整个过程,克服建设项目时间紧、任务重,快建快投等困难,同时要做好项目全过程环境保护管理,尤为重要。本文结合环境保护相关法律法规和建设项目三同时管理相关要求,结合气矿实际情况,为实现建设项目环保三同时精细化管理,通过实践验证,总结提出EPTMC管理模型建议。     

三峡库区消落带表层沉积物生物标志物时空变化与来源分析

受三峡大坝季节性“蓄水-放水”影响,三峡库区消落带每年呈“淹没-落干”周期性变化,库区内有机质环境地球化学过程也随之改变.基于此,于2018年3月和9月带采集淹没期和落干期表层沉积物成对样品(n=16×2=32),GC-MS分析生物标志物(正构烷烃、未分离复杂混合物、藿烷和甾烷),探讨不同时期有机质时空变化与来源组成.结果表明,落干期和淹没期正构烷烃(C₁₀~C₄₀)浓度分别为(14.09±4.05)μg/g和(16.25±3.91)μg/g,UCM为4.28~28.62μg/g,表明存在石油烃类污染.正构烷烃短链与长链比(L/H)在落干期和淹没期平均值分别为(0.90±0.56)、(0.74±0.15),指示落干期为低等生物与陆源高等植物的混合有机质输入,淹没期则以陆源输入为主.碳优势指数CPI平均值分别为(1.66±0.32)、(1.70±0.33),指示化石燃料与高等植物的混合贡献.正构烷烃主峰碳数(Cmax)与浓度特征揭示落干期藻类、细菌和水生植物源输入比淹没期高.库区上游多以水生、高等植物源为主,而下游则以细菌、浮游藻类低等输入居多.藿烷类(C₂₇、C₂₉~C₃₂) Ts/Tm,C₃₁(S/S+R)以及甾烷类(C₂₇~C₂₉) C₂₉ααα S/(S+R)比值结果均可指示高成熟度石油烃输入.主成分分析结果表明落干期以石油源和水生、陆生植物源混合输入为主,淹没期以低等生物与水生植物混合源输入居多.本研究探讨了季节性水位调节对消落带沉积物生物标志物的影响机制,获得了示踪信息,为进一步研究库区生物标志物环境地球化学循环提供基础数据.