城市河道不同深度沉积物对氨氮的吸附-解吸特征

针对城市污染河道是否需要清淤治理界线难以确定的问题,采用批平衡静态室内试验研究和Langmuir、Freundlich及Henry等温模型模拟的方法,以北京市通州区北运河土沟、榆林庄及和合站3个典型断面不同深度沉积物为研究材料,设定氨氮标准溶液质量浓度为20、40、80、160、200、320、400和600mg/L 8个梯度,对氨氮的吸附和解吸热力学行为进行研究。结果表明:1)Langmuir、Freundlich及Henry等温模型对吸附和解吸过程拟合较好,相关系数R~20.85;2)各典型断面0~20、20~40和40~60cm深度单位质量沉积物对氨氮的理论最大吸附质量分别为1 184.60~26 168.00、343.46~648.00和228.10~462.05mg/kg,0~20cm吸附潜力最大;理论最大解吸质量分别为178.11~367.52、98.45~329.62和78.58~148.51 mg/kg,0~60cm解吸潜力差异较小;3)Langmuir等温模型吸附常数kL大小关系为k_(L(0~20cm))k_(L(20~40cm))k_(L(40~60cm)),Freundlich等温模型吸附常数n大小关系为n_((0~20cm))n_((20~40cm))n_((40~60cm)),沉积物越深,对氨氮的吸附性能越好;解吸比n大小关系为n_((0~20cm))n_((20~40cm))n_((40~60cm)),沉积物越深,对氨氮的解吸程度越大;4)土沟断面0~40cm深度沉积物对氨氮吸附-解吸临界状态的氨氮质量浓度大于上覆污染水体的氨氮质量浓度;榆林庄及和合站断面0~60cm深度沉积物对氨氮吸附-解吸临界状态的氨氮质量浓度均小于上覆污染水体氨氮质量浓度。沉积物对氨氮的吸附-解吸过程存在动态平衡,所得动态模式和参数可为河道清淤治理提供理论指导。     

天津于桥水库流域河流表层沉积物中碳· 氮· 磷分布及污染评价

对流域内33个河流表层沉积物样点的总有机碳(TOC)、总氮(TN)和磷形态含量进行了测定,分析了沉积物中碳、氮、磷含量的分布特征及三者之间的相关性,并对于桥水库流域河流表层沉积物进行污染现状评价。结果表明:于桥水库流域河流表层沉积物TOC平均含量为0.99%,TN平均含量为0.15%,TP平均含量为1 904.93 mg/kg。相关性分析表明,沉积物TOC与TN呈极显著正相关(R2=0.794),TOC与草地面积比例呈极显著正相关,R2为0.685;TN和草地面积比例呈显著正相关(R2=0.392);TP与各种土地利用类型的相关性均不明显,但OP和Fe/Al-P与城镇居民用地面积比例呈极显著正相关,R2分别为0.664和0.698,与林地面积比例呈显著负相关,R2分别为-0.472和-0.403。有机指数和有机氮评价结果显示,有48.5%的采样点有机指数处于Ⅰ类水平,有39.4%和48.5%样点有机氮处于Ⅲ和Ⅳ类污染水平,表明于桥水库流域河流表层沉积物有机指数整体处于尚清洁及以上水平,受到有机污染程度较小,而流域内的有机氮污染相对较为严重。     

湖南某水库锰异常事件成因及其土壤和沉积物锰释放影响因素研究

【目的】为了解湖南地区某水库冬季锰浓度异常及研究区土壤和沉积物中锰污染特性及其释放影响因素,分析锰异常的成因,并评价研究区土壤和沉积物中锰的污染水平和潜在生态风险。【方法】采用小试试验、现场监测、历史数据调查与实地勘查调研等方法,测定了研究区土壤、沉积物锰含量,分析了土壤、沉积物中锰释放与影响因素之间的关系并探索其解吸动力学特征;调查水库水质季节性变化规律,分析气象数据变化规律及周边环境现状,综合研判本次湖南地区某水库冬季锰异常事件的成因;采用地累积指数、潜在生态风险系数评价研究区土壤、沉积物锰污染水平和潜在生态风险。【结果】研究区各处土壤、沉积物中锰含量均超过相应背景值;研究区土壤、沉积物中锰的释放与pH、溶解氧、水温、电导率、扰动等理化性质的变化密切相关;研究区土壤、沉积物除个别实验组外,锰的解吸过程均符合准一级动力学模型,解吸时间、空间环境、锰含量及存在形态等差异均会对解吸过程产生不同影响;各个点位锰震荡条件下解吸平衡量在0.026 mg g^-1～0.195 mg g^-1之间且均高于相应静置状态;研究区各处土壤、沉积物污染程度处于无污染...     

海南岛南部海域沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

通过对海南岛南部近岸海域49个表层沉积物的重金属元素含量的分析,结合沉积物的粒度组成特征,探讨了重金属可能的来源并评价了重金属的污染状况和潜在生态风险。结果表明,表层沉积物以砂和粉砂为主,砾石和黏土含量相对较少。重金属平均含量较低,最高是Zn元素,为38.98 mg/kg,大部分属于国家海洋沉积物一类标准。除As元素之外,Zn、Cu、Cd、Pb、Cr和Hg 6种重金属元素之间具有明显的正相关性,与粉砂和黏土等细颗粒沉积物也具有显著的正相关。潜在生态危害指数的评价结果显示,海南岛南部近岸表层沉积物中的重金属对海洋生态系统的危害非常轻微,不同重金属元素的潜在生态危害系数大小顺序为AsHgCdPbCuCrZn,其潜在生态风险指数RI平均值为14.55,属于轻微的潜在生态危害。     

罗非鱼养殖池塘水和表层沉积物中蓝藻的群落结构及影响因素研究

为了研究罗非鱼养殖池塘水和表层沉积物中蓝藻(蓝细菌)的群落结构、多样性状况和影响因素,采用高通量测序技术平台对细菌16S rRNA基因进行测序,对其中的蓝藻组成进行分析。结果表明:水和表层沉积物中的蓝藻群落结构存在显著差异,但其中的优势目是相同的,为聚球藻目、Cyanobacteria_norank和色球藻目;水中的蓝藻群落结构受到月份变化的影响比较大,并且与系统中氮净输入量有关。表层沉积物中的蓝藻群落受到池塘差异的影响更大,且与系统中磷净输入量有关。试验条件下,罗非鱼对系统中蓝藻群落多样性的影响主要来自于直接或间接的营养物质输入。     

洞庭湖表层沉积物营养盐和重金属污染特征及生态风险评价

为探究洞庭湖表层沉积物中营养盐和重金属的空间分布特征与生态风险,2012年2月和2013年4月在东、南、西洞庭湖各取3个共计9个具有代表性样点的表层沉积物,测定其有机质（OM）、总氮（TN）、总磷（TP）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、铅（Pb）和铬（Cr）的含量。结果表明,洞庭湖表层沉积物中 OM、TN 和 TP 的含量分别为1．48％～4．22％、382～2217 mg／kg 和142～716 mg／kg,与国内其他湖泊（水库）相比,OM和 TN 含量处于中等水平;OM和 TN 的空间分布相似,表现为南洞庭湖区＞东洞庭湖区＞西洞庭湖区,TP 表现为东洞庭湖区＞西洞庭湖区＞南洞庭湖区。洞庭湖表层沉积物中,Cd、Hg、As、Pb 和 Cr 的含量分别为0.60～20．70 mg／kg、0.090～0．640 mg／kg、10．4～83．7 mg／kg、16．9～95．8 mg／kg 和59．0～199．0 mg／kg,其中 Cd 和 As 超过土壤环境质量三级标准,是主要的重金属污染物;Cd 和 Hg 的空间分布相似,表现为南洞庭湖区＞西洞庭湖区＞东洞庭湖区;As、Pb 和 Cr 的空间分布相似,表现为南洞庭湖区＞东洞庭湖区＞西洞庭湖区。初步评价结果显示,除 TP 外,其余营养盐和重金属均具有引起较低生态风险的可能性,横岭湖和虞公庙的 Cd、As 和 Cr 以及洞庭湖出口的 Cr 具有引起较高生态风险的可能性;受 Cd 和 As 含量较高的影响,南洞庭湖区具有较高的生态风险。     

城市湖泊沉积物中有机氯农药研究获进展

<正>有机氯农药(Organochlorine pesticides,OCPs)是一类对环境具有严重危害的人工合成化合物,具有致癌、致畸和致突变效应。水体中的有机氯农药能够与悬浮颗粒物结合沉降到水底沉积物中,而沉积物中有机氯农药又可通过再悬浮作用造成水体的二次污染。中科院武汉植物园污染生态学学科组硕士研究生员晓燕在王俊研究员指导下,以中国最大的城市内湖东湖为研究对象,研究有机氯农药在东湖沉积物中的分布规律和生态风险。     

吕四渔场近岸海域水质和沉积物中多氯联苯(PCBs)的分布特征

采用气相色谱测定了吕四渔场水质和沉积物样品中的多氯联苯(PCBs),并分析了其分布特征。结果显示,吕四渔场水质和沉积物中的PCBs平面分布特征为南部近岸高,而北部近岸较外海低,调查海域PCBs含量有逐年升高的趋势。水质中以低氯代PCBs同族体为主,沉积物中以高氯代PCBs同族体为主,含6个氯原子的PCBs在水中和沉积物中含量都比较高。为了削减PCBs对环境和人类的危害,我们要加强控制、管理、研究和合作。     

双岛湾人工鱼礁区表层沉积物重金属的分布特征及污染评价

根据2012年3月、5月、8月、11月表层沉积物调查资料,分析了双岛湾附近人工鱼礁区表层沉积物重金属的分布特征,采用潜在生态风险评价法对重金属的生态危害进行了评价。结果表明:(1)研究海域表层沉积物中重金属含量较低,全部测站Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As的含量符合《海洋沉积物质量》(GB 18668-2002)Ⅰ类标准;(2)表层沉积物中重金属的分布较为规律,除Hg含量站间差异不明显外,鱼礁区内站点的Cu、Zn、Pb、Cd、As重金属含量低于周边海域;(3)表层沉积物中重金属含量的月际变化比较明显,以8月最高、3月最低;(4)双岛湾附近海域重金属污染程度为低级,且总体潜在生态危害属轻微水平。     

西宁火烧沟下游表层泥质沉积物中重金属含量及评价

重金属元素是一类重要的污染物,研究其在表生环境中的含量及污染程度,对于环境保护和治理具有重要意义。利用ICP-MS测试方法对青海省西宁市火烧沟下游城区段表层泥质沉积物中As,Cd,Pb,Ti,V,Cr,Mn,Ni,Cu,Zn共10种重金属元素的含量进行了分析测定,并利用污染系数、地累积指数和潜在生态危害指数等指标评估了其污染程度。结果表明:火烧沟下游表层泥质沉积物中Cd,Cr和Zn含量（平均值分别为0.39 μg/g,183 μg/g和135 μg/g）明显高于青海省土壤平均值,As和Pb含量（平均值分别为16.0 μg/g和21.9 μg/g）接近或略高于青海省土壤平均值;Cd污染明显,达到了中等—较高生态危害风险级别,其他元素为低生态危害风险级别;多风险因子指数（119.4）显示已达到中等生态风险级别。火烧沟下游已出现较明显的重金属污染,应控制As,Pb,Cr,Zn,尤其是Cd向火烧沟中的排放。