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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.
石灰石-石灰乳二段中和法处理矿山酸性废水 总被引:12,自引:0,他引:12
分析了处理含重金属离子矿山酸性废水的处理工艺。通过实例说明石灰石-石灰乳二段中和法与传统的石灰乳中和工艺相比,有较大的优越性,可以降低处理成本和减少沉渣的产生量。 相似文献
3.
通过监测再生水补给河道中壬基酚同分异构体的含量和分布,分析壬基酚在河道中的变化过程并对其进行综合评价,为再生水补给河道的生态风险评价提供科学支撑。结果表明,再生水中NP同分异构体的含量存在差别,其中含量最大的是NP10、NP9、NP4和NP2,含量最高的NP10是含量最低的NP8的6倍左右。再生水补水河道中壬基酚同分异构体的含量波动较大,壬基酚在河道中降解现象明显,但是不存在明显的同分异构体间的转化。河道中壬基酚含量的变化与季节关联性较弱,与补水壬基酚的含量关联性较强。基于因子加权法得出的壬基酚浓度能够较客观地表征河道中壬基酚的危害性,河道断面壬基酚的综合评价结果远小于将同分异构体数值几何相加的结果,直接几何相加检测浓度难免夸大河道中壬基酚的危害。结果为再生水安全回用提供参考。 相似文献
4.
釜溪河为沱江一级支流,在自贡城区段设有国考碳研所断面。收集碳研所断面近10年来水质自动站数据,分析溶解氧(DO)变化特征,采样调查釜溪河自贡城区段水质及河道底泥污染状况,采用相关性分析、数值模拟等,研究分析釜溪河自贡城区段溶解氧分布特征及碳研所断面季节性低氧成因。研究结果表明,碳研所断面的溶解氧质量浓度变化特征呈现春末夏初最低,白天高晚上低的特征。釜溪河碳研所断面河水耗氧类污染物质量浓度较沱江流域内其他断面高,耗氧强度较大,溶解氧质量浓度较沱江流域其他断面偏低;其次,研究河段中釜溪河污水厂以下河段受污水厂低氧水排入和金子凼堰底层低氧水下泄影响,其溶解氧水平整体较污水厂以上河段低;最后,河段底泥有机质含量较高,春夏季气温升高将导致微生物分解活性增强大量消耗溶解氧,同时,闸坝和外来水体排入的水文扰动造成污水厂以下河段水温梯度弱,表层溶解氧易受底层低氧水影响,促使断面形成季节性低氧现象。溶解氧预测模型结果也进一步证实了温度变化和垂向温度梯度弱是碳研所断面溶解氧质量浓度季节性偏低的主要因素。 相似文献
5.
6.
苦草(Vallisneriaspiralis)对城市缓流河道黑臭底泥理化性质的影响 总被引:1,自引:1,他引:1
以苦草(Vallisneria spiralis)和城市缓流河道黑臭底泥为研究对象采用模拟实验方法,探讨了苦草对城市缓流河道黑臭底泥理化性质的影响.结果表明,苦草可以显著改善城市缓流污染河道底泥氧化还原环境.实验期间表层底泥Eh从-70 mV升高至90 mV;减少致黑物质亚铁的含量,实验组表层底泥降低25%,而对照却升高38%;促进铁、硫的自然循环,防止亚铁、H2S的累积;明显改善底泥黑臭现象,实验组表层底泥第7 d出现约3 mm厚灰黄色氧化层,氧化层随时间推移逐渐增厚,第28 d厚度为11 mm.该氧化层无明显恶臭气味.对照则在实验第14 d出现1 mm氧化层并维持至实验结束,期间恶臭气味未消减;种植苦草可显著提高沉积物致密程度,降低底泥含水率,有效改善表层底泥流动状态,且在段头浜、河湾、人工湿地景观等处不影响防汛等功能,对减少河道底泥冲刷迁移和抑制黑臭物质悬浮具有积极的生态学意义. 相似文献
7.
黄河支流非点源污染物(N、P)排放量的估算 总被引:7,自引:0,他引:7
为了估算黄河支流域非点源污染物的排放量,为今后黄河流域的治理提供科学的依据,对黄河流域的6个子流域(渭河流域、泾河流域、洛河流域、无定河流域、窟野河流域、黄甫川流域)进行了水样、土样和泥沙样的采集分析;结合6个子流域的多年水文资料,利用已经被证明了的平均浓度法对黄河6个子流域的氮磷污染物进行了定量描述,估算出各个流域的氮磷排放量.结果表明,95%的全磷、大于53%的全氮来自于非点源污染,非点源污染是造成黄河污染的主要原因.各流域非点源污染的发生具有明显的地域分异特征.硝态氮主要来自于渭河,铵态氮主要来自于泾河,其次是渭河.从全氮看,绝大部分氮来自于渭河和泾河.全磷则主要来自于泾河,其次是渭河.泾河和渭河是6条河流中对黄河污染物排放量贡献最大的2条河流. 相似文献
8.
通过现场暴露试验,获得了2种碳钢、3种不锈钢及1种不锈钢与碳钢复合板材料在武汉长江淡水中的4年腐蚀试验结果,总结了它们的腐蚀行为。结果表明,Q235和16Mn碳钢在武汉长江中有较高的腐蚀率和明显的点蚀,稳定腐蚀率为0.055 mm/a;暴露4 a,奥氏体不锈钢304和316L没有明显腐蚀,而马氏体不锈钢430有较明显的点蚀和缝隙腐蚀;马氏体不锈钢0Cr13Ni5Mo与Q345C复合钢板在长江淡水中使用4 a后,0Cr13Ni5Mo发生严重的点蚀,说明马氏体不锈钢在淡水中的应用应慎重。 相似文献
9.
河湖水系连通的理论探讨 总被引:19,自引:0,他引:19
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10.