沉积物中硅释放的影响因素研究

为揭示沉积物中硅的迁移转化机制及其生物地球化学循环规律,给湖泊富营养化发生机制及水环境治理与保护研究积累基础数据,以乌梁素海为研究对象,深入探讨了p H、微生物和低分子量有机酸等环境因子对沉积物中Si释放的影响机制。结果表明,随着p H的升高(7.0~9.5),乌梁素海上覆水中Si浓度降低,沉积物中生源硅(BSi)含量升高,显示乌梁素海的偏碱性环境使硅在水-沉积物界面的扩散矢量方向指向沉积物。方差分析表明,有微生物体系和无微生物体系之间上覆水Si浓度具有显著差异,可能与微生物的捕食作用和降解作用有关。菖蒲区上覆水中Si浓度整体高于对应季节芦苇区上覆水,而菖蒲区沉积物中BSi含量低于对应季节芦苇区沉积物,主要是由于芦苇和菖蒲根基分泌的低分子量有机酸不同,进而对硅酸盐矿物的溶解能力存在差异导致的。沉水植物区沉积物冬春季和夏秋季整体表现为上覆水的硅汇,上覆水共向沉积物中转移约15.62 t Si;挺水植物区沉积物冬春季和夏秋季整体表现为上覆水的硅源,沉积物共向上覆水中释放约33.15 t Si。     

湖泊水-沉积物界面SiO3-Si交换通量研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)为研究对象,采用柱状芯样模拟法,开展了湖泊水-沉积物界面溶解性硅酸盐(SiO₃-Si)扩散通量研究。结果表明,在夏季90 d的时间内,浅水草型湖泊乌梁素海明水区沉积物-水界面交换速率约为1.28 mmol·m^-2·d^-1,沉积物约向上覆水体释放了963.07 t SiO₃-Si;而深水藻型湖泊岱海深、浅湖区沉积物-水界面交换速率分别为1.10、1.95 mmol·m^-2·d^-1,沉积物约向上覆水体释放了893.41 t SiO₃-Si.SiO₃-Si在水-沉积物界面的交换速率与两湖沉积物中粘土矿物含量、生物硅(BSi)含量及沉积物的粒度有较好的相关性。沉积物释放的SiO₃-Si对维持湖泊初级生产力有重要作用,乌梁素海沉积物释放的硅可提供浮游植物所需硅的11.96%,岱海沉积物释放的硅可提供浮游植物所需硅的41.3%.从元素化学计量学角度考虑,结合两个湖泊上覆水营养盐浓度变化,随湖泊富营养化水平的逐渐提高,磷有可能成为乌梁素海初级生产力的潜在限制因子,而Si是岱海初级生产力可能的限制因子。     

水稻和蔬菜的膳食结构变化对农村居民镉摄入健康风险的影响——以珠海市斗门区为例

为了研究膳食结构（水稻、蔬菜）变化对农村居民镉（Cd）摄入健康风险的影响,本文选取珠海市斗门区为研究区,分析了研究区内水稻和蔬菜的Cd含量现状,分别构建了2000年以来Cd含量与膳食结构的变化趋势,并采用靶标危害系数法（THQ）评价了研究区农村居民的Cd摄入健康风险。研究结果表明,研究区内水稻的Cd污染风险高于蔬菜,少量水稻样点存在超标,蔬菜无超标。2000-2017年,研究区水稻籽粒中的Cd含量在0.1 mg·kg^-1附近波动,蔬菜可食部分的Cd含量逐渐降低。在膳食结构中,水稻的比例降低了8.7%,年消费量降低了27%,蔬菜的占比和年消费量都较为稳定。在Cd含量变化和膳食结构改变的双重作用下,2002-2017年居民通过水稻、蔬菜的年摄入Cd总量降低了49%,Cd摄入健康风险降低了56%,其中膳食结构变化对健康风险降低的贡献率为47%。研究结果表明,膳食结构（水稻、蔬菜）变化是影响农村居民Cd摄入健康风险的重要因素。