贵州草海沉积物-水界面无机汞和甲基汞的扩散通量

以贵州省草海湖泊沉积物孔隙水为研究对象,实测其溶解态甲基汞和溶解态无机汞的质量浓度,并根据质量浓度梯度和菲克第一定律,初步估算了沉积物-水界面溶解态无机汞和甲基汞的扩散通量.结果表明:不同季节沉积物孔隙水中无机汞、甲基汞与上覆水体中的无机汞、甲基汞之间均存在质量浓度梯度,其溶解态无机汞的质量浓度梯度在枯水期和丰水期分别为8.6 ng/L和25.1 ng/L;溶解态甲基汞的质量浓度梯度分别为0.46 ng/L和2.7 ng/L.在枯水期和丰水期沉积物孔隙水中无机汞的释放通量分别为31.4 ng/(m2·d)和52.8 ng/(m2·d);甲基汞的释放通量分别为1.7 ng/(m2·d)和3.9 ng/(m2·d).沉积物-水界面无机汞和甲基汞的扩散通量远低于同背景区的阿哈湖、红枫湖,并存在明显的季节性变化,其变化与孔隙水中汞的质量浓度的季节性变化一致,均为在丰水期的扩散通量大于在枯水期.     

贵州草海沉积物-水界面无机汞和甲基汞的扩散通量

以贵州省草海湖泊沉积物孔隙水为研究对象,实测其溶解态甲基汞和溶解态无机汞的质量浓度,并根据质量浓度梯度和菲克第一定律,初步估算了沉积物-水界面溶解态无机汞和甲基汞的扩散通量.结果表明:不同季节沉积物孔隙水中无机汞、甲基汞与上覆水体中的无机汞、甲基汞之间均存在质量浓度梯度,其溶解态无机汞的质量浓度梯度在枯水期和丰水期分别为8.6 ng/L和25.1 ng/L;溶解态甲基汞的质量浓度梯度分别为0.46 ng/L和2.7 ng/L.在枯水期和丰水期沉积物孔隙水中无机汞的释放通量分别为31.4 ng/(m2.d)和52.8 ng/(m2.d);甲基汞的释放通量分别为1.7 ng/(m2.d)和3.9 ng/(m2.d).沉积物-水界面无机汞和甲基汞的扩散通量远低于同背景区的阿哈湖、红枫湖,并存在明显的季节性变化,其变化与孔隙水中汞的质量浓度的季节性变化一致,均为在丰水期的扩散通量大于在枯水期.     

贵州草海沉积物重金属污染特征及潜在生态风险分析

为研究重金属在草海沉积物中富集污染状况,以7种毒性重金属为研究对象,从不同方位对草海沉积物中重金属进行采样测试,分析重金属含量水平及空间分布特征,同时应用潜在生态危害指数法进行评价.结果表明,草海沉积物中重金属富集特征为Zn＞Cr＞Pb＞Cu＞As＞Cd＞Hg,且在空间分布上呈现从湖心向边缘逐渐减少的趋势,重金属污染程度表现为Cd＞Hg＞Zn＞Pb＞As＞Cu＞Cr,在Cd的潜在生态风险系数高贡献下,沉积物中重金属潜在生态风险指数均大于150,多数达到严重程度.     

贵州草海表层沉积物重金属污染特征与源解析

为探明草海沉积物中重金属的污染水平和来源,将沉积物重金属与贵州表生沉积物地球化学背景值进行比较,阐述重金属沉积特征,以生物效应浓度为参考,评价重金属对水生生物的危害性;利用主成分分析法（PCA）、正定矩阵因子分析法（PMF）两种模型解析重金属污染源。结果显示,沉积物中只有Cu、Cr平均含量未超过背景值,Cd、Zn、Hg、As、Pb相对背景值的超标率分别为100%、95.23%、92.86%、83.33%、66.67%,Cu、Cr的含量大多低于效应浓度低值（ERL）,部分样本的Cd、Hg、Zn含量大于效应浓度中值（ERM）限值范围;两种模型均识别出4种污染源,分别为地表径流源占13.31%,人为活动源占45.13%,地质背景源占38.32%,大气沉降源占3.24%。研究表明,两种模型解析的污染源均可得到很好的表达,说明沉积物中重金属来源明确,在制定污染防治措施时应重视人为活动的影响。     

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。     

贵州草海湿地典型集水区土壤微量元素分布特征研究

以贵州省草海湿地典型集水区——沙河为研究对象,针对不同土地利用方式土壤微量元素Fe、Mn、Cu、Zn含量,开展其变化趋势及分布特征研究。结果表明,除Mn外,其他微量元素在本地区含量都较丰富。四种元素的等值线图反映,Fe含量极值出现在研究区的西北和东南部,Mn在研究区南部有范围很小的高值区,Cu的高值区主要出现在研究区东北部,而Zn的高值区出现在研究区的西南边缘部位。微量元素与大量元素以及有机质、pH等指标的相关性分析显示:Cu与Mn、P表现出极显著正相关;Mn与Cu、P表现出极显著正相关,与pH值表现出显著正相关;Fe与N表现出极显著负相关,与有机质表现出显著负相关;Zn与Mn、N表现出极显著正相关,与pH值表现出显著正相关性。除成土母质外,元素之间的共生关系、有机质、地形地貌、土壤粘粒组成等是造成不同土地利用方式下微量元素含量差异的主要原因。     

贵州草海底泥-上覆水中氮磷含量时空分布特征

为促进贵州高原湿地草海的可持续发展,改善草海水环境状况,恢复草海保护区的湿地功能,研究了草 海在丰水期和枯水期的底泥及上覆水的氮磷时间和空间分布特征,并以叶地表水环境质量标准曳作为评价依据对草 海水质进行评价。结果表明,两个时期草海底泥TN 和TP 呈现中等程度的空间变异性。丰水期草海底泥TN 的空间 特征是S 区跃N 区跃E 区,丰水期和枯水期底泥碱解氮含量为S 区跃N 区跃E 区;丰水期底泥有效磷含量分布规律为E 区跃N 区跃S 区,枯水期底泥有效磷含量为E 区跃S 区跃N 区。丰水期和枯水期草海底泥TN、碱解氮含量由南至北逐渐 升高,西至东逐渐升高。草海的东水域区的各项指标数值都比西水域区高。草海底泥及上覆水中主要是草海周边农 田化肥、周边村落畜禽养殖所产生的粪尿和居民的生活污水。应重视农业生产中对废弃物和废水排放量的限制。     

北江沉积物汞污染现状与评价初步研究

为了了解北江沉积物中汞污染现状、来源并评价其污染程度,在北江流域共采集19个沉积物样,用原子吸收法(AAS)和冷原子荧光法(CVAFS)分别测定了其总汞(THg)和甲基汞(MeHg)含量,比较了甲基化率,并用污染指数法对测定结果进行了评价。结果表明,北江沉积物THg含量为73.7～3517ng·g-(1干重),均值为607.6ng·g-1,MeHg含量为0.392～2.384ng·g-1,均值为1.302ng·g-1,韶关冶炼厂为重要污染点源。各采样点甲基化率差异较大,进一步研究影响甲基化的因素具有重要意义。沉积物中THg、MeHg平均污染指数分别为3.04、26.04,表明均为中度污染。     

贵州草海国家级自然保护区土壤侵蚀动态特征

为促进草海国家级自然保护区湿地科学管理和可持续发展,用土地利用类型、坡度和植被覆盖度对保护区土壤侵蚀等级进行分析,以土壤侵蚀综合指数对研究区1992-2013年的土壤侵蚀状况进行综合评价。结果表明,土壤侵蚀以轻度侵蚀为主,1992年、2001年、2013年不同土壤侵蚀等级比重依次均为轻度中度强烈极强烈剧烈,土壤侵蚀综合指数分别为2.33、2.67和2.73。研究区土壤侵蚀不严重,但呈现加重的趋势。     

贵州威宁草海湿地表层沉积物有机质时空分布及其来源辨析

为探究岩溶湿地生态环境的营养状况及污染物来源,以贵州威宁草海岩溶湿地为例,通过对其不同水文期表层沉积物中总有机碳(TOC)和总氮(TN)的含量分布及其稳定碳同位素(δ¹³C)、稳定氮同位素(δ¹⁵N)和C/N的分析,探讨了沉积物有机质的分布特征及来源。结果表明:草海湿地表层沉积物丰水期TOC、TN含量变化范围分别为3.75%~32.71%和0.39%~2.90%,平均值分别为14.34%和1.52%;枯水期TOC、TN含量变化范围分别为1.26%~34.11%和0.18%~2.49%,平均值分别为12.46%和1.12%;丰水期TOC、TN含量略高于枯水期,这与丰水期大量降雨带来的陆源输入有关,同时在空间分布上二者在两个水文期均表现为西南和湖心区域大于东部和西北区域。草海湿地表层沉积物丰水期δ¹³C、δ¹⁵N分布范围分别在-2.55%~-1.97%和0.03%~0.37%,平均值分别为-2.23%和0.24%;枯水期δ¹³C、δ¹⁵N分布范围分别在-2.75%~-1.96%和0.10%~0.46%,平均值分别为-2.35%和0.30%;其中δ¹³C的空间分布特征表现为东区较西区明显偏负,说明东区污染严重,这是由于东区毗邻县城,污染物来源复杂,沉水植物遭到破坏,使得湖泊自身生产力降低。通过端元混合模型对沉积物来源进行定性和半定量分析,结果表明:草海湿地表层沉积物有机质的主要来源为土壤有机质、浮游藻类及淡水水生植物,同时由于草海岩溶湿地具有较高的初级生产力,沉积物中有机质来自内源的贡献大于来自外源的输入。     

水质参数对草海湖泊表层水体汞甲基化影响研究

基于冷原子荧光法对草海表层水体中甲基汞浓度进行测定.对溶解氧(DO)、溶解有机碳(DOC)、温度等水质参数进行分析.探讨了不同水质参数对表层水体汞甲基化的影响,结果表明:不同水质参数共同影响汞的甲基化作用.丰水期,草海温度与溶解态甲基汞(DMeHg)呈正相关关系(r=0.648~*,n=11),枯水期无相关性(r0.520,n=5); DO与DMeHg在不同季节均达到显著负相关(丰水期r=-0.750~(**),n=11;枯水期r=-0.879~*,n=5);不同季节DOC与DMeHg均无相关性,表明草海过高的DOC对生物可利用的汞有抑制作用,从而降低水体生态系统的潜在危害.

Abstract：

Methylmercury concentrations of surface waters in Caohai Lake were measured with cold vapor atomic fluorescence spectrometry (CVAFS) and the water quality parameters of dissolved oxygen (DO), dissolved organic carbon (DOC) and water temperature were measured to study the effects of these param-eters on mercury methylation. The results showed that the water quality parameters studied jointly influ-enced the methylation of mercury. Water temperature was positively correlated with the concentrations of dissolved methylmercury in the high flow period(r=0.648~*,n=11) and they were not correlated in the low flow period (r=0.520,n=5). Dissolved oxygen and dissolved methylmercury were in significant neg-ative correlation, r=-0.750~(**),n=11 in the high flow period and r=-0.879~*,n=5 in the low flow pe- riod. No correlation was noticed between dissolved methylmercury and dissolved organic carbon in the wa-ter of Caohai Lake in any season, indicating that the high level of dissolved organic carbon can restrain the bioavailability of mercury and subsequently reduce the potential risk to the ecosystem.     

汞在兰州市多介质环境中的分布特征及成因初探

为探讨汞在兰州市多介质环境中的分布特征及成因，用金砂吸附及AMA254高级测汞仪测定了兰州市不同功能区大气、土壤和水体三介质中的总汞含量。结果表明，兰州市大气总汞浓度年平均值为28．62ng·m^-3，其中采暖期为48．48ng·m^-3，非采暖期为9．42ng·m^-3；兰州市土壤剖面汞含量的差异较大，表层汞含量高，最高峰值0．117mg·kg^-1，向下逐渐减少到土壤背景值；兰州市黄河水体中总汞浓度夏季高于冬季，夏季水体中汞以溶解态为主，冬季以颗粒态为主。由以上结果初步推论兰州市大气汞浓度显著受到人为活动的影响，且工业污染源和生活污染源均对大气汞浓度有所贡献；土壤和大气汞浓度未达到污染水平：兰州市黄河水体中汞浓度绝大部分超过《地面水环境质量标准》的Ⅲ类标准值。     

北太湖水、沉积物及典型水生生物样品汞的分布特征与生态风险评价

利用NICMA-800型测汞仪对北太湖水、沉积物及典型水生生物样品的汞含量进行测定,并用单项污染指数法和地积累指数法对其生态风险进行评价。结果表明:北太湖三湾的水体均未受到明显的汞污染,均低于《地表水环境质量标准》第Ⅱ类(≤50ng·L-1);沉积物样品,除了竺山湖(平均汞含量为150.5 ng·g-1)稍高于《土壤环境质量标准》第Ⅰ类(≤150 ng·g-1)外,贡湖和梅梁湖均未超标,具体污染情况为竺山湖(中度污染)贡湖(偏中度污染)梅梁湖(轻度污染),且整个北太湖沉积物处于中度污染水平;典型水生生物样品(螺蛳、蚬子和鱼)的汞含量均低于我国《农产品安全质量无公害水产品安全要求》(≤300 ng·g-1),其污染大小顺序为鱼(轻污染水平)蚬子(正常背景水平)螺蛳(正常背景水平),且鱼、蚬子和螺蛳的汞污染空间分布特征均为竺山湖贡湖梅梁湖。对比以往研究结果可知,汞含量浓度稍高且有上升的趋势,故应加大对汞污染的监测及治理。     

湖泊沉积物内源磷分布及其相关性研究

以太湖为研究对象，研究了湖泊内源磷以磷化氢形态的释放问题。结果表明，湖泊沉积物中的磷主要以铁磷和钙磷形态存在。湖泊沉积物中磷化氢含量与总磷、溶解态磷、铁磷、钙磷、铝磷呈显著相关，与有机磷、闭蓄态磷、交换态磷相关性不显著，表明在沉积物各种形态磷转化为磷化氢的机制中，无机磷最有可能为磷化氢形成的前体物，磷化氢可能作为富营养化湖泊中磷的生物地球化学循环的一部分，参与沉积物磷的释放过程。     

贵州草海湖湿地水体污染特征及污染因子分析研究

为促进贵州高原湿地草海的可持续发展,改善草海水环境状况,恢复草海保护区的湿地功能,分析了草海在丰水期和枯水期的水质特征,并以《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水作为评价依据对草海水质进行综合污染指数评价.结果表明:枯水期和丰水期各监测指标存在差异,DO、高锰酸盐指数、TP、TN、氨氮、BOD间存在显著或极显著的正相关关系,草海湖区综合水质评价指数枯水期高于丰水期,但空间分布特征基本一致,其中草海码头综合污染指数最高,污染程度最为严重,从湖面入口到湖中心污染指数依次递减.污染物来源主要是草海周边农田化肥、周边村落畜禽养殖所产生的粪尿和居民的生活污水,应重视农业生产中对废弃物和废水的排放量的限制.     

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。