土壤·河流和水库沉积物对磷吸附特性的研究

[目的]以赋石水库和上游河道沉积物以及流域内代表性土壤3组共9个样品为对象来研究上覆水体磷浓度和pH的变化对沉积物和土壤对磷吸附的影响。[方法]采用室内模拟与模型预测。[结果]3组样品对磷的吸附量均随浓度的升高而增加,并达到平衡状态,用Langmuir方程能较好地拟合磷等温吸附过程。磷最大吸附量大小顺序为土壤>水库沉积物>河道沉积物。水库和河道沉积物的吸附/解吸平衡浓度均大于其上浮水体TP浓度。它们向水体释放磷,起污染"源"的作用。样品对上覆水pH有较强的缓冲性。上覆水pH在3～11时,平衡溶液pH在微酸到微碱之间,在1和13时为强酸和强碱性。上覆水pH在3～9时,样品均吸附磷,但对各个样品的影响较小,在1.62和10.53时样品对磷的吸附量为0,低于1.62和高于10.53时沉积物释放磷,且释放量随酸性和碱性的增强而增加。[结论]通过加强水土保持力度,改善土壤质地,增强土壤抗蚀力和对营养物质的吸持力,达到控制水土流失和营养物质流失的目的,并最终起到改善流域内水体质量的目的。     

磺胺甲恶唑在沉积物中的降解行为研究

为评价磺胺类抗生素在沉积物中降解行为,以最常用的磺胺类药物——磺胺甲恶唑(SMZ)为对象,通过不同的环境条件下室内模拟实验,研究了其在沉积物中的降解动态以及相关环境因素(微生物、含氧量、光照、沉积物种类和药物起始浓度等)对降解过程的影响情况。结果表明,SMZ在沉积物中的降解途径主要为兼性厌氧微生物降解,非生物降解等其他降解途径只占较小比例。SMZ的降解速率与沉积物的有机质含量密切相关,高有机质含量的沉积物中SMZ的降解更快,沉积物中的光敏剂也能促进SMZ的降解。高浓度的SMZ通过抑制沉积物微生物的活性,使得其降解显著下降。     

28条环太湖河流沉积物氮的分布特征

测定了太湖流域不同污染控制区中28条主要环湖河流河口处表层0～10cm沉积物中氨氮(NH3-N)、硝氮(NO-3-N)、有机氮(Org-N)及总氮(TN)含量,揭示氮的空间分布并分析各形态氮之间的相关性。结果表明,环湖河流表层沉积物中TN含量由高到低依次为东部污染控制区>北部区>湖西区>浙西污染控制区,平均958.70mg.kg-1,且以东部污染控制区中吴溇河口最高,污染最重。NH3-N含量远高于NO-3-N,平均200.29mg.kg-1;Org-N含量及分布与TN相似,平均758.40mg.kg-1,占TN的39.27%～95.12%。NH3-N是可交换态氮(EN)的主要存在形式,Org-N是沉积物中氮的主导形态,沉积物中TN只有极少部分在成岩过程中发生矿化。     

白洋淀沉积物中溶解有机质荧光特性及其与铜的相互作用

在实验条件下通过三维荧光光谱、荧光猝灭滴定和质子核磁共振(1HNMR),分析了白洋淀污染水体沉积物中溶解有机质(DOM)与Cu(Ⅱ)的相互作用。结果表明:DOM的结构以碳水化合物及多糖为主且具有明显的类蛋白(峰B)和类富里酸(峰A和峰C)荧光峰,类蛋白的荧光强度较强于可见类富里酸;3类荧光基团荧光强度由于Cu(Ⅱ)猝灭,呈明显不同程度的降低;并且DOM与Cu(Ⅱ)络合常数及1HNMR分析表明DOM中荧光基因与Cu(Ⅱ)络合或螯合能力较大,配位的配位基较多。     

微波萃取-气质联用法测定沉积物中的酞酸酯类化合物

用微波萃取仪、乙腈溶剂提取沉积物中的5种酞酸酯类化合物,萃取溶液经氟罗里硅土小柱净化、氮吹浓缩后用气相色谱-质谱法分析。该方法检出限为0.030 mg/kg,空白样品酞酸酯类加标回收率为72.5%～108.0%,标准偏差小于2%。     

日本大沼湖表层湖泊沉积物记录的气候变化

过去气候变化的研究可为研究现代气候的变化规律及预测未来的气候变化奠定基础并提供参考依据,湖泊沉积物是研究过去气候变化的重要载体。本文对日本北海道大沼湖湖泊沉积物样芯ON4进行了粒度、有机物和生物硅含量分析,以及放射性核素137 Cs和210Pb测年,计算大沼湖的平均沉积速率。分析结果表明,近200年来大沼湖区域的气候具有3个阶段的演化,即1832—1900年气候暖湿;1900—1960年气候逐渐冷干;1960—2011年气候逐渐暖干。表明近200年大沼湖区域的气候由暖湿逐渐变暖干,且有继续的趋势,这种趋势跟全球气候转暖相吻合。     

海口湾东部表层沉积物重金属污染特征及生态风险评价

对海口湾东部10个表层沉积物中的重金属元素进行了分析,并运用Hakanson潜在生态危害指数法,对重金属的污染程度和潜在生态风险程度进行了评价。研究结果表明,表层沉积物中7种重金属平均含量高低依次为CrZnPbCuAsCdHg;重金属平均污染程度由高到低依次AsCrCdCuPbZnHg,As污染指数最高,属于中污染水平,其余各重金属处于低污染,7种重金属综合污染程度属于低水平;重金属的潜在生态风险大小依次为CdAsHgCuPbCrZn,Cd是主要的潜在生态风险因子,研究区域内重金属总的潜在生态风险程度低。该研究为了解海口湾东部海域重金属的污染现状提供了科学依据。     

重庆岩溶区上覆土壤的粒度分布特征及成因指示

对重庆武隆岩溶区五个土壤剖面的粒度特征进行了分析,并将其粒度参数、粒度曲线、结构参数散点图等与各种沉积环境下的沉积物粒度特征进行对比,发现研究区样品的粒度特征与河流相沉积物、湖泊沉积物、坡积物等物质的粒度特征差异较大;与黄土高原红粘土、黄土古土壤、镇江下蜀土的粒度特征存在相似性,但仍有一定差异;与贵州碳酸盐岩上覆堆积物的粒度特征有较为一致的特性.根据五个土壤剖面的粒度特征推测,其沉积过程中溶蚀作用占主导,与先前风化形成该土层的原岩层性质有关,并有一定风成成因,同时还与坡面流水有一定关联.     

上海无居民海岛潮间带沉积物粒径特性研究

利用激光粒度仪对上海无居民岛30个表层沉积物样品进行粒度特征分析,研究区域的6个无居民岛的沉积物类型共有5类,其分布为粉砂在九段沙、东风西沙、黄瓜沙和青草沙;砂在青草沙和顾园沙;粉砂质砂在扁担沙和青草沙;砂质粉砂在青草沙;粘土质粉砂在黄瓜沙。其中粉砂类沉积物分布最广。沉积物呈现分选系数差,偏态均为正偏,窄峰型的特征。由于研究区域处于长江口,丰富的流域来沙,特别是大量的细颗粒泥沙为潮滩的建造提供了充裕的物质来源;而复杂的径流、潮流和风浪的作用,则成为了塑造潮滩的重要动力条件。通过绘制Pejurp三角图式显示,无居民岛样品均处于在Ⅲ、Ⅳ动力区,水动力条件总体上较强,粒径较粗。除顾园沙外由海向岸(由低潮滩到高潮滩),水动力逐渐减弱,沉积物颗粒逐渐变细,砂的含量逐渐减少,粘土和粉砂的含量逐渐增多。研究亮点:对上海无居民岛潮间带沉积物进行了粒径特性的分析,结果显示沉积物分布以粉砂为主,分选性差,正偏,呈窄峰型,通过绘制Pejurp三角图式,表明研究区域总体水动力较强,并根据各无居民岛的环境特征分析其不同的沉积动力环境。     

滇池沉积物铵态氮的时空变化特征研究

沉积物在湖泊氮、磷循环和水体富营养化过程中起着重要作用。本研究应用GPS定位技术,于2003年5月至2004年5月,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳等5个代表性样点沉积物铵态氮含量进行为期1 a的动态监测,全面分析了滇池不同区域、不同层次、不同时期沉积物铵态氮的动态变化特征。结果表明,滇池沉积物铵态氮平均含量为74.57 mg kg-1,全湖沉积物铵态氮平均含量年变化范围是45.55~170.1mg kg-1。沉积物铵态氮因季节变化其变化幅度很大,各区域沉积物铵态氮含量总体趋势夏季高、冬季低,但不同位点变化高峰和趋势不同。不同层次沉积物铵态氮含量变化随季节而变化,夏季为表层(0~5 cm)中层(5~10 cm)底层(10~20 cm),冬季为中层表层和底层。表层、中层、底层沉积物铵态氮含量的变化范围分别为18.71~172.9mg kg-1、29.55~192.2mg kg-1、19.93~123.8mg kg-1。各区域沉积物铵态氮平均含量以罗家村最高,斗南最低。沉积物铵态氮与水体铵态氮、水体pH呈显著正相关,与沉积物有效磷呈显著负相关,暗示了沉积物铵态氮是水体氮的源和库,并影响着沉积物中磷的释放。