桂林水系沉积物中重金属的生物有效性研究

沉积物中重金属污染物对生态系统潜在危害的影响,已经引起研究者的极大关注,但对沉积物中重金属的生物有效性的研究还很少。首次以桂林水系沉积物为研究对象,通过酸化-吹气-吸收装置,用对氨基二甲基苯胺光度法测定沉积物中AVS含量,用原子吸收分光光度法测定SEM和间隙水中Cu、Pb、Zn、Cd、Ni含量,用原子荧光法测定Hg、As含量。以中华圆田螺(Cipangopaludian cathayensis)为受试物种,通过沉积物加标和长期暴露实验,分析田螺生长发育情况和体内重金属积累浓度。结果表明:[SEM]/[AVS]>1时,间隙水中七种元素总浓度大于3.0000μmol·L-1,重金属对田螺表现出毒性作用,且田螺的死亡率和体内重金属积累浓度随该比值的增大而增大;当[SEM]/[AVS]<1时,重金属对田螺无明显影响。[SEM]/[AVS]是判定沉积物重金属生物有效性的有效判据。该研究填补了桂林水系沉积物重金属数据的空白,为判定沉积物重金属污染程度提供了一种简便准确的方法。所研究水域沉积物重金属污染最严重的是桃花江,漓江次之,青狮潭水库污染最轻。     

长江南京段近岸沉积物中重金属富集特征与形态分析

在对长江南京段八卦洲和杨中两个冲积洲近岸沉积物及其优势野生植物中A1、Cu、zn、Cr、Pb、Nj和Cd元素含量分析的基础上,分别考查了这些重金属的富集系数(EF)和生物富集因子(BCF),并采用BCR连续提取法对Cd的赋存形态进行了研究.结果表明,本区域长江近岸沉积物和野生植物中重金属存在不同程度的富集现象,两洲沉积物中Cu、Cr、Pb、Ni、Cd均有富集趋势,各元素EF>1的样品占总样品比例分别为Cu 50%、Cr40%、Pb40%、Ni 40%、Cd20%.而在野生桐蒿和芦蒿两种优势植物中Cd富集显著,其中桐蒿的BCF平均值高达2.57.采用BCR连续提取法对沉积物中Cd进行形态分析,结果显示,沉积物中Cd主要以酸溶/交换态(B1)和可还原态(B2)为主,二者分别为31.7%和45.5%,占到总量的70%以上,B1态远高于一般土壤和沉积物中重金属的分布,表现出很强的迁移性和生物可利用性.新生成沉积物较老沉积物中的B1态有显著增加,反映出沉积物越新,Cd的迁移性越强的趋势.研究结果说明长江城市段近岸沉积物中Cd受近期人为因素影响明显,具有一定的生态风险.     

双台子河口沉积物重金属溯源及生态风险评估

基于2017～2019年对盘锦双台子河口12个监测站采样点采集的沉积物6种重金属(Cu,Pb,Zn,Cd,Hg和As)的监测分析结果,采用Hakanson潜在生态风险指数法评估其生态风险,并结合监测数据中有机碳及沉积物粒径等参数,借助数理统计与Pearson相关性分析法,开展双台子河口区重金属溯源分析.结果表明:双台子...     

我国红树林主要分布区表层沉积物砷的分布及形态特征

利用ICP-MS分析了我国红树林主要分布区表层沉积物的As含量和形态,阐明As的分布及其形态特征.结果表明,表层沉积物中w(As)为3.14～19.16 mg/g,平均值为8.14 mg/g.表层沉积物中w(As)与w(Fe),w(Mn),pH,w(有机质),粉粒和黏粒所占比例呈显著或极显著正相关.表层沉积物中的As主要以残渣态存在,其次为有机质-硫化物结合态.在整个研究区域,As的5种形态在总量中的所占比例:可交换离子态为14.40%,碳酸盐结合态为1.41%,铁锰氧化物结合态为2.16%,有机质-硫化物结合态为30.40%,残渣态为50.65%.可交换离子态所占比例与w(有机质)和pH呈极显著正相关.有机质-硫化物结合态所占比例与盐度、黏粒和粉粒所占比例呈显著或极显著正相关.残渣态所占比例与盐度、粉粒和黏粒所占比例呈极显著正相关.      

伊通河(城区段)沉积物重金属形态分布特征及风险评价

通过对伊通河(长春城区段)7个沉积短岩芯中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等重金属元素含量与赋存形态的分析,研究了重金属污染特征和潜在生态风险.沉积物中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量范围分别为0.10～1.18、 23.57～66.35、 11.27～43.95、 10.78～29.82、 15.02～60.81和54.27～175.83 mg·kg^-1.Cd弱酸可溶态的质量分数为42.1%～51.28%;Cr、Ni和Zn以残渣态为主,质量分数分别为63.54%～79.91%、 35.16%～53.75%和27.55%～57.55%.沉积物垂向污染程度和生态风险评价结果显示,研究区域受到Cd、Cu、Pb及Zn污染,Cd的生态风险最高,Zn和Cu次之,各岩芯中每组元素具有相似的垂向变化规律,其中4～8 cm深度生态风险相对较高.污染来源解析结果显示,伊通河(城区段)沉积物中Cd、Zn和Pb主要来源于工业污染和城市污水排放,Cu可能受自然过程和人类活动的双重影响,Cr、Ni可能较多地来源于自然过程.     

南四湖表层沉积物中多氯联苯的空间分布特征

采用气相色谱-电子俘获检测(GC-ECD)方法对从南四湖湖区采集表层沉积物中的12种多氯联苯(PCBs)同系物进行了分析测定。PCBs的含量范围为7.84~42.8ng/g,主要以低氯代物为主。湖内各监测点位的PCBs浓度要高于入湖河口各监测点位;湖内各监测点位中,上级湖各点位的浓度要高于下级湖的点位。污染物来源分析表明,PCBs主要来自造纸漂白过程和焚烧炉排放。与类似水体相比,南四湖表层沉积物中PCBs含量属中低含量水平。整体而言,南四湖表层沉积物中PCBs的含量属于低生态风险水平。     

海洋沉积物中多种重金属的X射线荧光分析法

建立了海洋沉积物中包括砷、铜、铅、锌、镍和总铬在内的多种重金属X射线荧光分析法,测量不需要任何消解前处理过程,可在约1h内测量1个样品中的50余种元素,用该方法分析了8个海洋沉积物标准样品,还与原子荧光光谱法或原子吸收分光光度法比对分析了2个实际样品,结果表明,该方法可信度较高,且具有快速、简便、高效等特点,是一种非破坏性分析方法。     

Assessing sensitivities of marine areas to stressors based on biological traits

Analysis of the biological traits (e.g., feeding mode and size) that control how organisms interact with their environment has been used to identify environmental drivers of, or impacts on, species and to explain the importance of biodiversity loss. Biological trait analysis (BTA) could also be used within risk-assessment frameworks or in conservation planning if one understands the groups of traits that predict the sensitivity of habitats or communities to specific human activities. Deriving sensitivities from BTA should extend sensitivity predictions to a variety of habitats, especially those in which it would be difficult to conduct experiments (e.g., due to depth or risk to human life) and to scales beyond the norm of most experiments. We used data on epibenthos, collected via video along transects at 27 sites in a relatively pristine region of the seafloor, to determine scales of natural spatial variability of derived sensitivities and the degree to which predictions of sensitivity differed among 3 stressors (extraction of species, sedimentation, and suspended sediments) or were affected by underlying community compositions. We used 3 metrics (weighted abundance, abundance of highly sensitive species, and number of highly sensitive species) to derive sensitivity to these stressors and simulated the ability of these metrics to detect a range of stressor intensities. Regardless of spatial patterns of sensitivities across the sampled area, BTA distinguished differences in sensitivity to different stressors. The BTA also successfully separated differences in community composition from differences in sensitivity to stressors. Conversely, the 3 metrics differed widely in their ability to detect simulated impacts and likely reflect underlying ecological processes, suggesting that use of multiple metrics would be informative for spatial planning and allocating conservation priorities. Our results suggest BTA could be used as a first step in strategic prioritization of protected areas and as an underlying layer for spatial planning.     

泉州湾洛阳江河口潮间带柱状沉积物铅同位素组成的变化与来源

不同源区铅同位素的组成不同,可以利用铅同位素的这种“指纹”特征来示踪铅的不同来源.泉州湾洛阳江河口潮间带柱状沉积物中,从底层到表层其铅同位素组成呈现出一定的变化规律,其中207 pb/204Pb呈上升趋势,206 Pb/2077 Pb和208 Pb/(2066pb+207 Pb)呈下降趋势.铅污染的来源主要与工业生产、污水排放和燃油尾气排放有关,受燃煤的影响很少,从底层到表层铅同位素组成的演化趋势为:由工业及污水排放逐渐向汽车尾气方向飘移结合定年分析,推断出油铅的污染起源于20世纪80年代中期,其污染呈不断加重趋势;其中表层沉积物中铅的污染受汽车尾气排放的影响最为严重.对不同时期沉积物中铅污染的来源及其相对贡献率研究表明,1973年到1984年间,沉积物受燃油铅的影响较少,其污染来源主要以工业污染为主,其贡献率占70％以上;1984到1994年间汽车尾气铅的贡献率迅速上升,占到了50％;而1996年到2008年汽车尾气铅的贡献率逐渐增加,由50％上升到了66％.     

长江中游沉积物中多溴联苯醚的污染特征及风险评价

多溴联苯醚(PBDEs)具有高毒性和生物累积性,进入水体后易与有机质相结合,成为PBDEs污染物的重要归宿,对人类健康和水生生态系统造成潜在的危险.为揭示多溴联苯醚(PBDEs)在长江中游流域的污染现状,通过采集该地区流域内13个表层沉积物样品,采用高分辨气相色谱/高分辨质谱法(HRGC/HRMS)对沉积物中9种PBDEs同类物进行分析.结果表明该地区沉积物中9种PBDEs的含量范围(干重)约为46.1~326 pg·g~(-1),而BDE-99是其中最主要的贡献单体,平均贡献率约为51.6%;其次是BDE-47,约为19.6%.与国内外其他海域的研究相比,长江中游沉积物中PBDEs残留量处于较低水平.通过测定沉积物中总有机碳(TOC),研究结果发现PBDEs含量与TOC无明显的正相关关系.结合商值法对PBDEs的健康风险进行初步评估,结果表明,本研究中PBDEs对人体产生的健康风险较小.