有机质对大型富营养化浅水湖泊沉积物磷吸附特征的影响

以大型浅水湖泊（太湖和巢湖）为研究对象,系统分析了沉积物有机质（OM）含量和组成、磷吸附参数、磷形态及间隙水溶解反应性磷（SRP）浓度在水平方向上的分布。吸附解吸平衡浓度（EPC0）与SRP浓度的比较结果表明,在太湖北部与巢湖南淝河入湖口等污染较严重的区域,沉积物仍表现出吸附磷的功能;OM与土壤有效磷（Olsen-P）、磷吸附指数和碱性磷酸酶活性均显著正相关,有机质分解所产生的小分子物质可增加磷的吸附容量;添加小分子有机质的室内模拟试验进一步证实了上述假设,糖类主要影响磷的吸附能,而氨基酸主要增加最大吸附量。有机质自身及其降解产物以不同方式影响沉积物对磷的吸附能力,并据此调节湖泊富营养化过程。     

珠江河口重金属镉的含量与分布的季节特征

对珠江河口水体、沉积物和生物体中重金属镉(Cd)的含量与分布进行调查研究,结果表明,水体中Cd含量范围在0.022～0.047 1 mg/L,并且Cd含量在时间上由高到低依次为:2月、5月、11月、8月,2月Cd含量显著高于5月、8月和11月(P＜0.05).以海水水质标准衡量,珠江河口水体2008年中大部分时间为海水二类水质.沉积物中Cd含量范围在5.062～9.239 mg/kg,平均含量为6.974 me/kg,并且沉积物中Cd含量均超过海洋沉积物3类标准.与国内外河口比较,珠江河口沉积物中Cd含量处在较高水平,污染比较严重,并且有逐年升高的趋势.生物体中Cd含量范围在0.144～0.430 mg/kg,鱼类Cd含量均超过国家水产品卫生标准,并且肉食性鱼类Cd含量略高于杂食性鱼类,但差异不显著(P＞0.05).与往年调查进行比较发现,珠江河口鱼类Cd含量2000年较1988年有大幅增加,并且2000年以后增加也比较明显.     

深圳茅洲河下游沉积物中多环芳烃来源分析与生态风险

为研究茅洲河沉积物中多环芳烃的来源与生态风险,于2016年8月采集茅洲河柱状沉积物9根,使用GC-MS分析了16种多环芳烃(PAHs)。结果表明,沉积物中ΣPAHs范围为:453.7～998.1 ng·g-1,平均含量为708.3 ng·g-1,呈入海口与上游浓度较高、中下游浓度相对较低的分布特征。0～0.5 m层、0.5～1.0 m层和1.0～1.5 m层16种多环芳烃浓度分别为(855.4±81.3)、(739.7±70.3)ng·g-1和(570.3±54.2)ng·g-1。多环芳烃环数呈4环5环6环3环2环变化趋势。茅洲河0～0.5 m沉积物中多环芳烃主要来自于草、木和煤等燃烧源的不完全燃烧,0.5～1.0 m层主要来源于不完全燃烧和混合来源,1.0～1.5 m层主要来源于混合源,其次为燃烧源,且出现了石油源。研究区内沉积物中苯并(b)荧蒽(BbF)、苯并(k)荧蒽(BkF)、茚并(1,2,3～cd)芘(IcdP)和苯并(g,h,i)芘(BghiP)在各点位均有检出,因而可能会对生物产生毒害作用,其余组分在各采样点的含量均低于有效应区间低值(ERL),对生物几乎无毒副作用或毒副作用不明显,生物有害效应概率10%。     

近150年呼伦湖重金属污染历史及潜在生态风险

针对呼伦湖演化历史研究相对不足的现状,于呼伦湖中心采集柱状岩芯沉积物样品78个,测定分析了沉积物中Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Cd、As、Pb等8种重金属元素的垂向分布特征。结合210Pb测年数据和粘土含量,采用Pearson相关分析和主成分分析法,判别不同沉积阶段重金属元素的可能来源,并对其进行潜在生态风险评价。结果表明:1865—1973年各种金属元素含量相对较低,以自然输入源为主,人类活动对湖泊影响微弱;1973—1992年重金属元素含量均呈现增加趋势,主要以工矿业和农业污水、交通源等人类活动释放源为主;1992年后除As、Pb外均出现下降趋势,受自然保护区建立的影响,自然来源为首要源,但仍存在农业污水、交通源和采矿业的人为源。生态风险评价结果表明,单元素污染系数CdAsPbCuCoCrMnZn,Cd潜在生态风险超强,As在1992年以后为中等潜在生态风险,其他几种元素均属于轻微生态风险,多种污染物的潜在生态风险近年处于较高水平,Cd和As是主要生态风险贡献因子。呼伦湖重金属污染历史能够较好地指示人类活动,自然保护区的建立对治理污染起到了一定的积极作用,但Cd、As污染应予以重视,呼伦湖的环境保护及治理有待进一步加强。     

阿哈水库柱状沉积物中重金属分布特征及潜在生态危害风险评价

阿哈水库是贵阳市重要的饮用水源地,及时掌握其沉积物中重金属的污染现状和存在的潜在生态风险具有非常重要的现实意义。本文对阿哈水库库区4个采样点的柱状沉积物中重金属铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)6种毒性重金属进行了检测分析。结果表明,6种重金属含量在空间分布上有显著差异。在水平方向上,库心沉积物中的Cu、Cr和Pb含量最高,南郊水厂取水口的Zn和Cd含量最高,金钟河和游鱼河入库口沉积物中的6种重金属含量都相对较低。垂直方向上,南郊水厂取水口和库中心这两个采样点中Cr、Pb、Cu、Ni、Zn、Cd6种重金属峰值均出现在10-15 cm处。Zn、Cu和Pb平均含量都超过背景值,Cd富集系数最高,污染最严重。同时,潜在生态风险评价结果显示,水库沉积物重金属潜在生态危害风险从大到小依次为Cd,Cu,Pb,Ni,Zn,Cr,Cd是生态风险贡献因子,阿哈水库沉积物重金属总体上还是存在轻微的生态危害风险及处于轻微的污染状态。     

温瑞塘河河网沉积物重金属生态风险评价

以温瑞塘河温州市区河道底泥沉积物中的重金属为研究对象,采用Hakanson潜在生态风险指数法评价重金属污染的综合及单项生态风险。结果表明,以温瑞平原土壤沉积物为背景值,研究区域有23个采样点的Cd污染指数超出了极强生态风险阈值,1个采样点的Cu污染指数超出极强生态风险阈值,1个采样点的Pb污染指数达到了强生态风险,Zn、Cr生态风险水平相对较低。重金属污染中心位于研究区西南方向的工业园区,电镀及皮革产业所带来的点源污染可能是其主要污染来源。Cd是温瑞塘河温州市区河道底泥沉积物中最主要的污染物,需加强对Cd污染物排放的监督与管理。     

南宁市罗非鱼池塘表层沉积物铜、锌、氮、磷含量及其生态风险分析

[目的]查明广西南宁市罗非鱼池塘中氮、磷营养盐和铜、锌重金属的空间分布差异,了解其潜在生态风险,为建立罗非鱼健康池塘养殖模式及防控水体富营养化和重金属污染提供科学依据.[方法]于2015年8—9月分别对南宁市12个县(区)60个罗非鱼养殖池塘的表层沉积物进行采样,采用潜在生态危害指数法评价沉积物重金属铜和锌污染的潜在生态风险,并以综合污染指数评价法评价氮和磷的污染程度.[结果]南宁市不同县(区)罗非鱼池塘沉积物中铜、锌、总磷和总氮的含量存在明显差异,其中总磷含量的最大值与最小值差异最明显,达37.6倍.60份池塘表层沉积物样品中铜、锌、总磷和总氮的平均含量分别为53.131、122.546、1455.108和1375.253 mg/kg,对应的超标率为98.33%、93.33%、78.33%和100.00%,即南宁市罗非鱼池塘表层沉积物中铜、锌、总磷和总氮含量均偏高,且总氮含量全部超标.南宁市12个县(区)罗非鱼池塘的重金属污染综合生态风险指数(RI)变化范围为7.65~24.26,平均值为15.41,明显小于150.00,具体排序为武鸣区>良庆区>青秀区>马山县>宾阳县>邕宁区>西乡塘区>上林县>江南区>兴宁区>隆安县>横县.综合污染指数(FF)评价结果显示,南宁市12个县(区)罗非鱼池塘表层沉积物中氮和磷的FF为1.124~4.448,其中,横县的罗非鱼池塘为2级污染,隆安县和西乡塘区为3级污染,其余县(区)则达4级污染.[结论]南宁市罗非鱼养殖池塘沉积物中重金属铜和锌的潜在生态风险较低,但氮和磷的污染程度相对较严重,因此生产过程中建议通过减少养殖投入品、种植水草、定期清除淤泥等防控池塘水体富营养化和重金属污染.     

三种主养草鱼池塘沉积物-水界面碳通量的研究

为了探讨环境因子和底栖配养生物对碳通量的影响,采用实验室培养方法,测定并比较了不同混养模式下沉积物-水界面各形态碳的通量,监测了8月沉积物-水界面上覆水中各形态碳含量的昼夜变化。3种主养草鱼池塘的养殖模式为草鱼、鲢和鳙混养(GSB),草鱼、鲢、鳙和凡纳滨对虾混养(GSBL),草鱼、鲢、鳙和鲤混养(GSBC)。主要实验结果如下:(1)在养殖周期内,3种混养模式沉积物-水界面可溶性无机碳(DIC)通量范围为0.65~16.90 mg/(m²·d),可溶性有机碳(DOC)通量范围为0.16~13.49 mg/(m²·d),颗粒性有机碳(POC)通量范围为-2.29~3.32 mg/(m²·d);GSB和GSBC模式各形态碳通量均以8月最高,GSBL模式则以7月最高。(2)在养殖周期内,3种混养模式沉积物对DIC和DOC均表现为释放,而对POC在4-6月以吸收为主,其余时间表现为释放。(3)在养殖的中后期,3种混养模式的DIC、DOC和POC通量存在一定差异。其中,GSBL和GSBC模式中各形态碳通量值显著高于GSB模式(P<0.05)。(4)8月上覆水中DIC和DOC的含量在4:00达到最大值,POC含量则表现为GSBL模式在4:00达到最大值,12:00达到最小值,而GSBC模式在4:00达到最小值,12:00达到最大值。(5)各形态碳通量的变化与上覆水中的DO、pH呈显著负相关关系,而与水温呈显著正相关关系。     

光裸方格星虫(Sipunculus nudus)生物扰动对混养系统沉积物及间隙水中营养物质的影响

采用养殖水化学测定方法分析沉积物中有机质和营养盐含量变化,研究方格星虫生物扰动对混养系统中沉积物的生态效应。混养试验在20个养殖桶内(水体积550 L)进行,方格星虫(1.2±0.1 g)养殖在桶底沙层中,其放养密度为0、50、100和150条/桶;鲻(24.5±0.5 g)的放养密度为3尾/桶,养殖在水体中的网箱中(直径0.8 m、高度0.6 m)。试验共分4个处理组(T0、T50、T100和 T150),每个处理组各设5个重复。结果显示,与对照组(T0)相比,方格星虫组底层(6–8 cm)沙中有机质含量有所增加,但未达到统计学显著差异(P>0.05)。随着试验的进行,4个试验组的间隙水中硝态氮(NO3-N)、氨氮(NH4-N)以及活性磷(SRP)浓度均呈现出升高的趋势。试验结束时,T100和 T150组各层间隙水的 NO3-N 浓度均低于T0组(P<0.05),且底层间隙水的 NO3-N 浓度随方格星虫密度的增加而降低;T0组表层 NH4-N 浓度高于方格星虫组,而底层氨氮却显著低于高密度方格星虫组(T100和 T150)(P<0.05)。结果表明,方格星虫的生物扰动在一定程度上可以促进沉积物表层的有机质向底层转移,从而影响间隙水中氮、磷营养盐的转化和释放。方格星虫的生物扰动在精养池塘中的底质修复作用仍需进一步研究。     

不同覆盖度水葫芦对水体环境的影响

通过设置不同覆盖度放养水葫芦的处理试验,分析其综合的环境效应,结果显示:在水面固定的情况下,水葫芦生物净产量和水体水分蒸腾量随放养覆盖度的增加而显著增加,但单位生物净产量随放养覆盖度的增加显著减少;水体沉积物、pH值、溶解氧及叶绿素含量均随放养覆盖度的增加而降低;综合考虑各因素水葫芦放养以水面的1/3覆盖度较为合理.