外源磷对湿地底泥砷形态及土壤酶活性的影响

通过模拟湿地环境进行土培试验,设置4个砷污染处理(0、50、150、600 mg/kg),4个外源磷输入处理(0、0.2、2、20 mg/L),培养60 d后对底泥理化性质、总砷及砷形态、土壤磷酸酶、脱氢酶和脲酶进行检测,分析砷污染底泥环境下外源磷输入对底泥无机砷形态分布以土壤酶活性的影响。结果表明:外源磷对砷污染底泥pH、EC值、DO值和Eh值的影响显著;外源磷输入能显著降低底泥总砷的含量,并且底泥砷的生物有效性系数随着输入外源磷的增加而降低;砷对3种土壤酶的抑制程度为磷酸酶脱氢酶脲酶,外源磷对砷污染湿地底泥脱氢酶有显著的激活效应;脲酶对砷污染不敏感,600 mg/kg处理对脲酶活性有一定抑制作用,外源磷对脲酶活性有一定激活作用;磷酸酶活性与底泥砷浓度存在显著负相关关系,外源磷能提升底泥磷酸酶活性。外源磷能有效降低底泥总砷的含量,同时外源磷对底泥砷的土壤酶毒性有缓冲作用,对土壤酶活性具有保护效应。     

污染底泥砷解吸规律研究

基于底泥中砷解吸与水动力的关系,静置时间与砷沉积的关系,研究底泥中砷的解吸规律。结果表明:对混合液的搅拌可加速底泥中砷的解吸,转速显著影响底泥砷溶出量,即转速越高,砷溶出量越多。而当混合液放置一段时间后,水中砷量不断减少,但砷浓度的降低非常缓慢,即使放置4h,水中砷量仍相当于地表水Ⅴ类标准的3～5倍。研究还表明,当混合液放置30min后,各转速间砷量没有显著的差异性。     

京杭大运河(苏北段)底泥成分和砷形态的分布特征

用冷原子荧光仪对京杭大运河(徐州段)底泥中砷的总量和形态进行测定。研究结果表明,砷的污染已经达到中度水平,并且砷大部分是以钙型和包裹态形式存在。测定18个样品中有机碳(TOC)的含量和底泥的成分,结果表明,底泥的成分主要有石英、石膏,部分或少量的长石、方解石和粘土矿物,有机碳的含量与底泥的成分不能决定砷的总量和形态的分布。     

外源磷输入对底泥砷污染香蒲根系分泌烃类物质的影响

为探究不同外源磷输入对底泥砷污染香蒲根系分泌烃类物质的影响,采用室内土壤模拟试验,测定砷污染底泥条件下,不同外源磷输入对香蒲根系烃类物质种类和浓度的影响。结果表明:外源磷输入显著促进底泥砷污染生境中香蒲根系分泌烃类物质种类和浓度增加;香蒲根系分泌共有烃类物质以简单的链状正构烷烃为主,而特有烃类物质则以链状支链烷烃为主。砷污染底泥高浓度外源磷输入对烃类物质浓度影响最为显著;烃类物质种类和浓度与植物根系砷富集浓度和根系耐性指数呈显著性正相关关系。     

外源磷对砷胁迫下挺水植物抗氧化酶系统的影响

为探讨外源磷输入对底泥砷胁迫下挺水植物香蒲(Typha angustifolia L.)抗氧化酶系统的影响,测量0 mg/kg、150 mg/kg、600 mg/kg 3种砷水平胁迫下,输入0 mg/L、2 mg/L、20 mg/L 3种外源磷水平后香蒲抗氧化酶活性变化。结果表明,(1)低质量浓度磷(2 mg/L)和低含量砷(150 mg/kg)处理提高了香蒲鲜质量;(2)外源磷输入刺激了底泥无砷处理下香蒲超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性上升,抑制了谷胱甘肽(GSH)活性,高质量浓度磷(20 mg/L)处理下抑制作用增大,同时也促进丙二醛(MDA)的产生;无外源磷输入时,底泥添加低含量砷处理促进SOD活性和MDA积累量上升,高含量砷(600 mg/kg)处理抑制了CAT和GSH活性;(3)低质量浓度外源磷输入提高了底泥砷胁迫处理下香蒲体内抗氧化酶活性,降低MDA积累量。外源磷提高了底泥砷胁迫下香蒲抗氧化酶系统活性,但是这种刺激作用有一定的限度。香蒲比一般蕨类和苔藓类植物更有生长优势,所以香蒲具有修复面临的磷富营养化和砷污染双风险湿地的巨大潜力。     

外源磷输入对香蒲生长及砷积累的影响

[目的]探究不同水平外源磷(P)输入对挺水植物香蒲在不同梯度砷(As)污染底泥中的生长指标及其对砷累积与迁移的影响,为砷污染湿地生态恢复区的建设和日常管理提供科学参考.[方法]通过试验模拟0 mg/L(PCK)、0.2 mg/L(P0.2)、2 mg/L(P2)和20 mg/L(P20)4种不同水平的外源磷输入0 mg/kg(As0)、150 mg/kg(As150)和600 mg/kg(As600)3种不同程度砷胁迫生境,分析香蒲的生长指标和其对砷的积累特征.[结果]底泥砷处理为As0时,P0.2处理下香蒲有最大生物量积累(95.57 g/株),根部耐性指数(TI)和香蒲单位面积砷迁移总量(W)最高,分别为110.18%和2.68 g/ha;P20处理下香蒲PSⅡ光合系统最大光合潜力(Fv/Fm)、PSⅡ光合系统电子转运效率(ETo/RC)和植株间转运系数(TF)最大,分别为0.81、1.16和0.50,此时香蒲对底泥中砷去除率(Rc)、固定率(Rs)及提取量(EX)最高,分别为32.96%、33.12%和717.06μg.底泥砷处理为As150时,P0.2处理下生长于污染底泥中的香蒲生物量积累、TI和TF均最高,分别为100.20 g/株、120.16%和0.08,此时Rc、Rs和EX也最高,分别为32.45%、35.35%和1921.98μg;P2处理下Fv/Fm、ETo/RC和W最大,分别为0.84、1.25和8.29 g/ha.底泥砷处理为As600时,P0.2处理下香蒲Fv/Fm、Rc和Rs最大,分别为0.80、56.99%和52.73%;P2处理下香蒲生物量积累、ETo/RC和W最高,分别为96.23 g/株、1.07和20.43 g/ha;P20处理下香蒲地上部对砷BCF和TF最大,分别为0.58和0.24.[结论]当底泥处于中重度砷污染(<150 mg/kg)时,较高磷水平(0.2 mg/L)处理可获得更好的香蒲生态修复砷污染效果;当底泥处于严重砷污染(150~600 mg/kg)时,高浓度磷水平(2 mg/L)处理使香蒲对砷生态修复效果最优.实际应用中适当提高供磷水平可改善香蒲生态修复砷污染湿地的效果.     

渔业养殖环境底泥中重金属含量的调查分析

本文检测了68个养殖区域192个底泥样品中铜、铅、镉、铬、锌、汞、砷的含量,并采用"综合污染指数法"来评价了养殖区域底泥的重金属综合污染程度。     

阿散酸在模拟池塘水体中的降解消除规律及对水生态的影响

【目的】研究模拟池塘水生态系统中阿散酸在水体与底泥中的降解规律及对水生态功能的影响.【方法】设立空白猪粪添加50、150和500 mg/L阿散酸的试验池,采集不同时间池中水及2 cm深处底泥样品,采用HPLC法测定阿散酸质量浓度,HG-AFS法测定总砷含量.【结果和结论】阿散酸在水体和底泥中的降解时间随药物质量浓度的增大而延长,降解半衰期分别为3.73~16.04和35.17~61.27 d,而总砷在底泥中呈现由浅入深的沉降趋势且消减缓慢.各生态池用药后对其溶解氧(DO)、p H和初级生产力(P/R)、底泥碱性磷酸酶、过氧化氢酶以及全氮和全磷含量等指标进行定期检测.结果表明:阿散酸质量浓度≥150 mg/L对水生态系统可造成不可逆转的影响,高质量浓度阿散酸对过氧化氢酶活性产生明显的抑制作用,底泥全氮含量呈现"抑制-促进"变化过程,各质量浓度下全磷含量均出现下降且呈现浓度依赖性关系.     

浦阳江流域疏浚前后底泥重金属污染及其潜在生态风险评价

为全面了解浙江省浦阳江流域浦江县城区段疏浚前后底泥沉积物中重金属含量及其潜在生态危害程度,在浦阳江干流及5条支流共采集24个底泥样品,以及生态清淤站的64个样本,测试了砷（As）,铬（Cr）,镍（Ni）,铜（Cu）,锌（Zn）,铅（Pb）等6种重金属元素,并结合数据与地理信息系统（GIS）制图,比较各河段的污染情况,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对浦阳江流域疏浚前后重金属污染进行分析和评价。结果表明:浦阳江流域底泥在疏浚后,重金属质量分数与疏浚前有了明显下降,普遍下降了1~2倍,但各样点重金属质量分数还是普遍高于当地的土壤重金属背景值;各种重金属污染对浦阳江流域构成的潜在生态危害由强至弱依次为:砷＞铅＞铜＞镍＞铬＞锌,其中砷的影响占绝对主导地位;从综合污染程度分析,浦阳江干流的污染程度最低,支流中西溪的污染程度最高,为中等生态危害;砷的富集可能与浦江县水晶玻璃生产有关。图2表5参17     

稻田养殖克氏原螯虾重金属监测分析

[目的]了解扬州地区稻田养殖克氏原螯虾的重金属污染情况。[方法]采集了扬州市3个区套养克氏原螯虾稻田的水质、底泥和克氏原螯虾样本,并对其进行了重金属砷、镉和汞的检测和分析。[结果]检测显示,所有监测稻田的水质和底泥的重金属砷、镉和汞的检测值都符合无公害水产品养殖环境要求,环境无明显重金属污染;克氏原螯虾的重金属砷、镉和汞的检测值未超过无公害水产品质量安全要求,也未超过我国水产品规定的最大残留标准,且平均检测值都相对较低,对人的健康风险较小。[结论]研究可为稻田养殖克氏原螯虾的健康发展及质量保证提供参考。     

阳宗海湖滨湿地沉积物砷和有机质对磷赋存形态的影响

以云南省阳宗海南岸湖滨湿地为研究对象,研究了沉积物中总砷(TAs)、总磷(TP)及各形态无机磷的含量及空间分布特征,并对沉积物中TAs和有机质(OM)含量与各形态磷的相关性进行了分析。结果表明:沉积物TAs含量(1.84~24.37 mg·kg~(-1))处于土壤环境质量标准Ⅲ级限值的警戒线,表层富集明显,湖滨湿地对砷具有拦截作用;沉积物TP含量受上游人为干扰方式影响,农田和农村综合干扰样带的TP含量最高(604.13 mg·kg~(-1)),表层富集明显,湖滨湿地对外源磷也有截留作用,无机磷形态中以磷石灰型(Ca_(10)-P)为主,活性磷酸二钙磷(Ca_2-P)和磷酸八钙磷(Ca_8-P)、潜在释放的磷酸铝盐(Al-P)和磷酸铁盐(Fe-P)、惰性的闭蓄态磷酸盐(O-P)含量均较低;沉积物TAs和OM含量对磷的赋存状态均存在影响,主要与砷-磷在沉积物上的竞争吸附作用以及沉积物环境因素的变化有关。     

条斑紫菜中无机砷含量及海区环境痕量砷的分析

通过分析我国条斑紫菜主产区紫菜产品中无机砷、栽培海区海水、沉积物中总砷含量在整个生产周期中的变化情况,初步探讨栽培海区环境中砷含量与条斑紫菜中砷含量的关系。于2012-2013年紫菜栽培季节,按实际生产的采收批次,分别采收条斑紫菜原藻、加工品,对样品中的无机砷含量进行测定与分析,并对栽培海区的海水及表层沉积物中总砷进行定量检测与分析。结果显示,江苏省条斑紫菜原藻样品中无机砷含量为0.22~0.70mg/kg,加工品中无机砷含量为0.12~0.32 mg/kg,原藻及加工品中的无机砷含量随生产阶段的推后呈下降趋势,完全符合国家食品安全限量标准;栽培海区海水总砷含量为0.000 83~0.004 91mg/L,在整个生产周期都低于国家养殖用水水质标准对砷的限量要求,栽培海区海水中的总砷与当地紫菜产品中的无机砷之间总体呈正相关关系;表层沉积物中总砷含量范围为15.435~58.900μg/g,与条斑紫菜中无机砷含量没有明显的相关性。     

中国土壤砷污染现状及修复治理技术研究进展

分析了中国地区土壤砷污染现状,由于受当地工业、含砷农药喷洒以及污水灌溉或污泥施用的影响,许多矿区、流域沉积物、蔬菜基地均受到不同程度的砷污染。为寻求最佳的治理方案,综述了目前国内外砷污染土壤修复技术。当应用某一修复技术需要综合考虑土壤的性质、污染程度、污染类别和技术成本。     

微波消解-原子荧光法测定浙江近岸海域沉积物中的砷

采用微波消解-原子荧光法对浙江近岸海域沉积物中砷含量进行了测定,避免了传统湿法消解海洋沉积物耗时久、劳动强度大及产生有害气体和干法消解易造成回收率偏低等问题。在选定的实验条件下,进行了微波消解、干法消解、湿法消解三种前处理方法的比较。在最佳条件下,方法的线性范围为0.0～20.0μg/L,相关系数为0.9998,检出限为0.02 mg/kg,实际海洋沉积物样品加标回收率为77.96%～105.4%,相对标准偏差（n=6）为0.48%～5.84%。本方法简单快速,基体干扰小,重现性好,回收率令人满意,能满足海洋沉积物中砷的分析。     

贵州草海上覆水与沉积物中砷的分布特征及扩散通量估算

对草海不同区域沉积物上覆水及孔隙水、附近河流和雨水中砷的含量与分布特征进行了分析,并利用一维孔隙水扩散模型估算了砷在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明:草海出口砷含量为1.59μg·L~(-1),明显高于流入草海的水体端元(平均值0.32μg·L~(-1))和雨水(0.37μg·L~(-1))中砷浓度;草海上覆水中砷的空间分布表现为挺水植物区(2.99~3.45μg·L~(-1))沉水植物区(1.79~2.34μg·L~(-1)),垂直分布上无明显变化,挺水植物区上覆水体中的砷以As(Ⅲ)(H_3AsO_3)形态存在,沉水植物区上覆水体中的砷以As(Ⅴ)(HAsO~(2-)_4)形态存在;而沉积物和孔隙水中总砷含量垂直方向上波动较大,规律与上覆水相似,均表现为挺水植物区沉水植物区,其中挺水植物区沉积物砷含量为19.86~36.45 mg·kg~(-1),平均值27.84 mg·kg~(-1),沉水植物区沉积物砷含量为13.05~32.32 mg·kg~(-1),平均值19.79 mg·kg~(-1);草海挺水植物区和沉水植物区三处取样点在沉积物-水界面的扩散通量分别为73.84μg·m~(-2)·d~(-1)和18.99、11.45μg·m~(-2)·d~(-1),均表现为沉积物孔隙水中的砷向上覆水释放,揭示沉积物可能是草海水体中砷重要的输入源。     

达里诺尔湖表层沉积物中Hg、As的形态分布及释放特性

以达里诺尔湖为研究对象,采用七步逐级连续化学提取法,系统开展了表层沉积物中Hg、As的形态分析研究,重点模拟了不同pH下表层沉积物中Hg、As的释放特性。结果表明,达里诺尔湖表层沉积物中Hg的生物有效态主导形态为腐植酸结合或络合态,As的生物有效态主导形态为碳酸盐与铁锰氧化物结合态。在实验pH范围内,碱性或弱碱性环境不利于Hg和As的释放,强碱性环境利于Hg和As的释放;经酸溶液浸提过的沉积物,因金属氧化物的溶解使腐植酸结合或络合态的Hg、As暴露并在碱提取液中释放;经碱溶液浸提过的沉积物,因腐植酸的溶解使铁锰氧化物结合态Hg、As暴露并在酸提取液中释放。保持达里诺尔湖水体偏碱性状态对湖泊的水环境健康和生态安全至关重要。     

arrA is a reliable marker for As(V) respiration

Arsenate [As(V)]-respiring bacteria affect the speciation and mobilization of arsenic in the environment. This can lead to arsenic contamination of drinking water supplies and deleterious consequences for human health. Using molecular genetics, we show that the functional gene for As(V) respiration, arrA, is highly conserved; that it is required for As(V) reduction to arsenite when arsenic is sorbed onto iron minerals; and that it can be used to identify the presence and activity of As(V)-respiring bacteria in arsenic-contaminated iron-rich sediments. The expression of arrA thus can be used to monitor sites in which As(V)-respiring bacteria may be controlling arsenic geochemistry.     

凤县金矿周边河道沉积物中重金属潜在生态危害评价

[目的]评价凤县金矿周边河道沉积物中重金属的潜在生态危害。[方法]沿金矿周边地段采集河道表层沉积物,测定分析沉积物内重金属含量,采用Hakanson潜在生态危害指数法分析沉积物中重金属的危害程度。[结果]金矿周边河道地段大部分区域的重金属潜在生态危害属于轻度危害,产生危害的重金属为Pb、Hg、Cu、Cd、As。个别采样点出现中度污染,产生中度污染危害的重金属是Hg、Cd、Cu。综合潜在生态危害指数(RI)表明,河道沉积物内重金属污染程度总体上属于轻度生态危害,3段河道重金属污染危害程度由强至弱依次为三台山金矿、庞家河金矿、小裕河金矿。[结论]该研究可为矿区周边河道重金属治理提供科学依据。     

薄膜扩散梯度技术测定水体中砷及其影响因素研究

薄膜扩散梯度技术(Diffusive Gradients in Thin Films Technique,DGT)是近年来应用于水体、沉积物和土壤中的铜镉等重金属生物有效性研究的一种新技术.采用标准溶液培养方法研究了以氧化铁作为吸附剂的DGT测定水环境中无机砷含量的可行性,并探讨了待测介质的pH和As价态对DGT测定结...