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1.
Bunge Michael Khknen Mika A. Rmisch Winfried Opel Matthias Vogler Susanne Walkow Fred Salkinoja-Salonen Mirja Lechner Ute 《Environmental science and pollution research international》2007,14(1):3-10
Background, Aims and Scope Sediments of the Spittelwasser creek are highly polluted with organic compounds and heavy metals due to the discharge of untreated
waste waters from the industrial region of Bitterfeld-Wolfen, Germany over the course of more than one century. However, relatively
few data have been published about the chloroorganic contamination of the sediment. This paper reports on the content of different
(chloro)organic compounds with special emphasis on polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/F), and chlorobenzenes. Existing concepts for the remediation of Spittelwasser sediment include
the investigation of natural attenuation processes, which largely depend on the presence of an intact microbial food web.
In order to gain more insight in terms of biological activity, we analyzed the capacity of sediment microflora to degrade
organic matter by measuring the activities of extracellular hydrolytic enzymes involved in the biogeochemical cycling of carbon,
nitrogen, phosphorus and sulfur. Furthermore, the detection of physiologically active bacteria in the sediment, particularly
of those known for their capability to reductively dehalogenate organochlorine compounds, illustrates the potential for intrinsic
bioremediation processes.
Methods PCDD/F and chlorobenzenes were analyzed by gas chromatography(GC)/mass spectrometry and GC/flame ionization detection, respectively.
The activities of hydrolytic enzymes were determined from freshly sampled sediment layers using 4-methylumbelliferyl (MUF)
or 7-amino-4-methylcoumarin-conjugated model compounds and kinetic fluorescence measurements. Physiologically active bacteria
from different sediment layers were microscopically visualized by fluorescence in situ hybridization (FISH). Specific bacteria were identified by 16S rRNA gene amplification and sequencing.
Results and Discussion The PCDD/F congener profile was dominated by dibenzofurans. In addition, the presence of specific tetra and pentachlorinated
dibenzofurans supported the assumption that extensive magnesium production was one possible source for the high contamination.
A range of other chloroorganic compounds, including several isomers of chlorobenzenes, hexachlorocyclohexane and 1,1,1-trichloro-2,2-bis
(p-chloro-phenyl)ethane (DDT), was present in the sediment. Activities of extracellular hydrolytic enzymes showed a strong
decrease in those sediment layers that were characterized by high contents of absorbable organic halogen (AOX), indicating
disturbed organic matter decay. Interestingly, an abnormal increase of cellulolytic enzyme activities below the organochlorine-rich
layers was observed, possibly caused by residual cellulose from discharges of sulfite pulping wastes. FISH revealed physiologically
active bacteria in most sediment layers from the surface down to the depth of about 60 cm, including members of Desulfitobacterium (D.) and Sulfurospirillum. The presence of D. dehalogenans was confirmed by its partial 16S rRNA gene sequence.
Conclusions Results of chemical sediment analyses demonstrated high loads of organochlorine compounds, particularly of PCDD/F. Several
years after stopping the waste water discharge to Spittelwasser creek, this sediment remains a main source for pollution of
the downstream river system by way of the ongoing mobilization of sediment during high floods. As indicated by our enzyme
activity measurements, the decomposition potential for organic matter is low in organochlorine-rich sediment layers. In contrast,
the comparably higher enzyme activities in less organochlorine-polluted sediment layers as well as the presence of physiologically
active bacteria suggest a considerable potential for natural attenuation.
Recommendations and Perspectives From our data we strongly recommend to explore the degradative capacity of sediment microorganisms and the limits for in situ activity towards specific sediment pollutants in more detail. This will give a sound basis for the integration of bioremediation
approaches into general concepts to reduce the risk that permanently radiates from this highly contaminated sediment.
Submission Editor: Dr. Henner Hollert (Henner.Hollert@urz.uniheidelberg.de) 相似文献
2.
贵阳城市污水及南明河中氯霉素和四环素类抗生素的特征 总被引:3,自引:4,他引:3
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7.
广东一饮用水源地河流沉积物及鱼体中氟喹诺酮类(FQs)抗生素残留特征研究 总被引:2,自引:0,他引:2
本研究对广东一饮用水源保护区的河流氟喹诺酮类(Fluoroquinolones,FQs)抗生素进行分析.采用高效液相色谱法定性定量分析9个沉积物样品和5种鱼肉及1种鱼内脏中3种FQs—诺氟沙星(Norfloxacin,NOR)、环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)、恩诺沙星(Enrofloxacin,ENR)的残留特征,并与沉积物中有机质、总氮、总磷进行Person相关性分析.结果表明:河流沉积物各点平均值NORCIPENR,最大含量分别为:NOR248.25 ng·g-1,CIP 158.69 ng·g-1,ENR 56.81 ng·g-1;FQs和沉积物有机质、总磷相关系数平均为0.946、0.968(p0.01);5种鱼的鱼肉中FQs的含量可能高于或低于沉积物中FQs含量均值;鳙鱼内脏FQs含量是鱼肉中的3.21~9.53倍.研究结果对保障饮用水安全及水产品生态安全具有重要的意义. 相似文献
8.
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TOXI模型是美国环保局的WASP(水质分析模拟程序)中的一部分。由于该模型考虑了污染物质在河流中溶解态,颗粒态和底泥态的分布关系,对于模拟重金属在河流中的浓度变化效果较好。为保证计算结果的可靠性,首先应对重金属浓度的衰减变化特性进行研究,本文重点讨论的是重金属在河流中迁移转化的过程,并如何将这一过程用数学公式来进行模拟。 相似文献