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.     

芋根江蓠和异枝江蓠早期腐解过程及其氮磷释放规律的研究

对芋根江蓠(Gracilaria blodgettii)和异枝江蓠(Gracilaria bailinae)进行了为期12 d的腐解过程比较研究。结果表明:(1)实验结束时,芋根江蓠、异枝江蓠腐解的时间分别为10 d、8 d,藻体失重率分别为22.52%、8.50%,2种江蓠均处于腐解早期阶段,腐解过程分先快后慢两个阶段,芋根江蓠腐解速率大于异枝江蓠。在腐解过程中芋根江蓠藻体丙二醛(MDA)含量大于异枝江蓠,但超氧化物歧化酶(SOD)活性小于异枝江蓠,说明芋根江蓠膜系统受损程度较大,对逆境胁迫的抗氧化能力较弱。(2)腐解过程中,营养盐释放规律为:TNTP,氮磷释放不同步,磷释放滞后;其中TN释放量为:芋根江蓠异枝江蓠;TP释放量为:芋根江蓠异枝江蓠。腐解水体中TN、TP含量为:芋根江蓠异枝江蓠。(3)芋根江蓠藻体含水率、C/N初始值高于异枝江蓠,前者分别为95%、52.11,后者为91%、24.01。综上所述,芋根江蓠腐解的时间较长,藻体失重率和分解速率较大,抗氧化能力较弱,TN释放量较多,所以芋根江蓠腐解的程度比异枝江蓠大;2种江蓠氮磷含量、抗氧化能力、藻体含水率和C/N不同可能是导致藻体腐解、氮磷释放差异的原因。     

淡水鱼塘水体污染的主成分分析

目前淡水鱼塘水质评价中将重金属、富营养化和有机污染分开独立研究的较多,同时综合起来进行评价分析的较少。为了解淡水混养鱼塘水体综合污染的特征和发生机理,用基于主成分的因子分析法对2011—2013年养殖周期内南宁武鸣区3口淡水鱼塘中高锰酸盐指数、铵态氮、亚硝酸态氮、总磷、总氮、Cu、Zn等7个指标的监测数据进行了分析。分析结果表明,目前武鸣淡水鱼塘水质主要存在两类污染,主要受第一主成分"重金属+总氮"复合污染中的Zn、Cu和总氮的相互作用控制,其次受控于还原性"有机物+无机氮"污染中的高锰酸盐指数、亚硝酸态氮和铵态氮的共同影响。"重金属+总氮"复合污染是武鸣淡水鱼塘水质的主要特征,Zn、Cu和总氮是最重要的影响因子。总氮与重金属Zn、Cu密切负相关,总氮与Zn、Cu之间存在拮抗作用,鱼塘水体氮失衡导致的富营养化可能降低了重金属Zn、Cu污染的严重性。     

淡水养殖池塘表层沉积物中重金属Cu、Zn含量积累及污染分析

为了解淡水养殖池塘表层沉积物中重金属元素Cu、Zn含量的变化趋势及潜在生态危害程度,连续4年对混养鱼塘表层沉积物中的Cu、Zn含量进行监测,并用3种不同方法分别对监测结果进行分析评价。结果表明,鱼塘表层沉积物中Cu、Zn的空间分布差异不显著,但时间分布差异显著,Cu、Zn含量随着养殖时间的增加而增高;表层沉积物中Cu、Zn的质量浓度均值分别为64.8722和295.1020 mg/kg。Cu、Zn的4年均值地积累指数分别为0.996和1.864,污染程度ZnCu;Cu、Zn的潜在生态危害系数(Eir)均低于40,综合潜在生态风险指数(RI)平均为21.596,为低生态风险。     

淡水鱼塘中重金属Cu、Zn 含量及其综合 生态风险水平的年际变化趋势分析

为了解淡水混养鱼塘中重金属Cu、Zn的含量变化趋势及潜在生态危害程度,连续4年采用火焰原子吸收分光光度法对混养鱼塘的水体及表层(0～5 cm)沉积物中Cu、Zn含量进行监测,并用3种不同的方法分别对监测结果进行变化趋势分析和潜在生态危害程度评价.结果表明,鱼塘水体及表层沉积物中Cu、Zn的空间分布差异不显著,但时间分布差异显著,Cu、Zn含量随着养殖时间的延长而增高;水体中Cu、Zn含量均达到国家地表水水质(GB3838-2002)Ⅱ级水标准,其中Cu质量浓度平均含量为0.0691 mg/L,最高浓度为0.1605 mg/L,超过《渔业水质标准》(GB11607-89),超标率为96.9％;Zn质量浓度平均含量为0.1535 mg/L,最高浓度为0.4850 mg/L,超标率为37.5％;表层沉积物中Cu、Zn质量浓度平均值分别为64.8722、295.1020mg/kg.地积累指数评价结果显示,Cu、Zn 4年均值地积累指数分别为0.996和1.864,污染程度Zn＞Cu,Cu污染程度为轻度偏中度污染,Zn污染程度为轻度中度污染;潜在生态风险评价结果显示,Cu、Zn的潜在生态危害系数(Eir)均低于40,综合潜在生态风险指数(RI)为13.769～26.201,平均为21.596,为低生态风险.4年中Cu、Zn的RI呈逐渐上升趋势,表现为2012年＞2013年＞2014年＞2011年.无量纲分析结果显示,201 1年和2012年养殖鱼塘水体中Cu、Zn含量均高于表层沉积物中二者含量,2013年和2014年表层沉积物中Cu、Zn含量均明显高于水体中含量.相关性分析表明,淡水养殖池塘中重金属Cu、Zn的来源相同,在水体和表层沉积物之间的迁移方向一致但迁移途径不同,水体和表层沉积物中的总磷含量可能是影响Cu、Zn迁移的主要因子.