闽北建溪流域表层沉积物营养元素分布特征及生态风险评价

为了解闽江上游流域沉积物环境的现状,本文研究闽北建溪流域表层沉积物中营养元素的分布特征及生态风险,描述了表层沉积物中有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)的含量分布,运用单因子指数法进行生态风险评价,并分析碳、氮、磷的比例,阐述其相关关系及其环境意义.结果表明,沉积物中TOC、TN和TP的含量均值分别为3.05%、1858.05 mg·kg~(-1)和624.68 mg·kg~(-1),对多数底栖生物处于安全范围; TOC的单因子污染指数范围为2.0—5.8,TN污染指数范围为2.3—4.4,TP指数范围则为0.4—1.7,具有潜在的生态风险;沉积物营养元素比值中TOC/TN均值为16.9,TOC/TP均值为53.7,TN/TP均值为3.2,表明建溪流域沉积物营养元素受内、外源共同输入影响,且以外源作用为主导,其中林地营养物质输出是沉积物营养累积的主要原因之一.总体而言,建溪流域沉积物TN的生态风险较高且主要受流域面源排放影响,TOC与TP的生态风险较低.因此,应着重加强流域氮素面源污染调查并对重点污染源加以严控,减轻流域总氮的生态风险.     

庄河青堆子湾海水和沉积物重金属分布特征

利用电感耦合等离子体质谱仪和测汞仪对庄河青堆子湾近岸海水和沉积物中重金属含量进行了测定,分析了其时空分布特征及其与其它环境要素之间的相关性,同时对重金属污染状况进行了评价.结果表明,海水和沉积物中的Zn元素含量相对偏高;海水中Cu、Zn、Cd、Pb、Cr的分布受到相同因素的影响;青堆子湾近岸海水和沉积物受重金属污染尚不明显.     

冰封期湿地沉积物碳、氮、磷分布及污染评价

为研究冰封期湿地沉积物污染的变化规律和主要来源,采集了包头南海湿地南海湖中20个点位的沉积物,研究分析总有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)的空间分布特征,并对其污染进行评价.结果表明,随着采样深度的增加,沉积物污染物的含量均在逐渐降低,且在表层中累积明显;水平分布主要受进出水口、人类活动、水体流动、外源输入、沉积物-水界面物质交换等影响,呈现一定规律.沉积物中C/N均值为10.44,说明南海湖有机物主要以外源有机质为主.此外,由相关性分析得出,沉积物中TOC、TN、TP含量两两具有极显著正相关关系(P0.01,n=20),由此说明C、N、P具有同源性.由评价结果可知,高寒旱区湖泊与其他平原浅水湖泊的碳、氮、磷沉积特征存在明显差异.     

汾河流域邻苯二甲酸酯的分布特征及生态风险评价

本文以汾河流域作为研究对象,系统研究了水相及沉积物中6种邻苯二甲酸酯(PAEs)的含量、组成和空间分布,同时对汾河流域水体和沉积物中PAEs进行生态风险评价.研究表明,汾河流域丰水期水相中PAEs总量为2.79—206.33μg·L~(-1),平均浓度按DEHP(邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯)DBP(邻苯二甲酸二丁酯)BBP(邻苯二甲酸丁基节基酯)DEP(邻苯二甲酸二乙酯)DMP(邻苯二甲酸二甲酯)DNOP(邻苯二甲酸二正辛酯)的顺序递减.其空间分布结果表现为,干流PAEs浓度低于支流,从上游到下游干流PAEs浓度呈现先升后降的趋势.依据国家地表水环境质量标准(GB3838—2002)对DBP、DEHP标准限值的规定,丰水期有60%的站点超过3μg·L~(-1)和8μg·L~(-1)的限值.丰水期沉积物中PAEs浓度范围为0.064—3.551μg·L~(-1),平均浓度按DEHPDBPDMPDEPBBP的顺序递减,干流PAEs高于支流,中下游PAEs含量高于上游,其中中游的太原段沉积相中PAEs污染相对严重.生态风险评价结果表明,汾河流域水相中PAEs的生态风险大小排序依次为DBPDEHPDEPDMP,DBP和DEHP在大部分采样点存在一定的潜在生态风险,DMP和DEP的生态风险在可接受范围;沉积物PAEs中所有种类的平均含量未超过风险评价的低值(ERL),对生物的潜在危害较小.     

长三角城郊樟溪流域水体氮磷分布特征及其影响因素

快速城镇化和人类活动导致城郊流域水体营养盐污染和富营养化问题加重,识别氮、磷污染对流域水质的管控具有重要的意义。本研究选取长三角典型城郊地区宁波樟溪流域,在流域内根据土地利用类型、地形特征等布设样点,于2016年连续4个季度进行水样采集,研究樟溪流域河流水体氮、磷的含量及形态,及氮、磷在该流域的时空分布特征,并对其来源和影响因素进行分析。研究结果表明,流域内氮、磷分布具有较大的空间差异性,其中NH+4-N(n.d.~1.375 mg·L~(-1))、TN-N(0.570~11.363 mg·L~(-1))、DIP(n.d.~0.169 mg·L~(-1))、TP(0.010~1.908 mg·L~(-1))。在子流域空间分布上,人类活动频度越高的区域氮、磷的浓度越高,各采样点水体不同形态氮含量和磷含量具有明显的季节变化规律:春季和秋季的含量要高于夏季和冬季。本研究选取采样点距城镇距离、距源头距离以及土地利用类型所占采样点缓冲区的比例来表征人类活动的影响,结果表明,TN和TP含量与距城镇距离呈显著负相关关系,表明城镇化水平对流域氮、磷污染的重要影响。另外,典型城郊流域河流水体氮、磷污染主要受土地利用类型的影响,其含量与农业和城镇用地呈显著正相关关系(P0.01),其含量随人类活动频度的增加而升高。     

太湖西部沉积物磷形态剖面分布和成因分析

使用淡水沉积物磷形态的标准测试程序SMT法,分析了太湖西部湖区沉积物中磷的空间分异和成因。结果表明,该湖区沉积物各形态磷含量整体上呈现自表层向下递减的趋势,显示出磷污染在表层聚集的特征;不同采样点沉积物中总磷(TP)含量和各形态磷分布特征存在空间差异,西南湖区由于近期磷污染减少,表层磷含量呈缓慢降低趋势;受盛行风向、湖区位置和周边环境影响,太湖西北部沉积物中磷污染水平整体上高于西南部。西部湖区TP含量为337. 27～1 081. 87 mg·kg~(-1),无机磷(IP)是构成沉积物TP的主要部分,占TP含量的55. 27%～97. 93%;钙结合态磷(Ca-P)是IP的主要组成部分,占IP的44. 14%～89. 30%。TP和IP、IP和Ca-P含量的相关关系最为显著,表明IP含量影响TP含量;TP和Fe/Al-P含量的相关关系显著,表明人类活动产生的外源污染是沉积物中磷污染的主要来源。     

北江沉积物中多溴联苯醚的含量水平和分布特征

多溴联苯醚(PBDEs)具有与多氯联苯(PCBs)相似的化学结构和环境行为,是一种典型的持久性有机污染物(POPs).本文研究了珠江第二大水系北江流域沉积物中PBDEs的含量水平、空间分布特征和可能来源.     

六叉河小流域多水塘沉积物中镉含量历史变化趋势分析

采集六叉河流域多水塘沉积物,利用沉积物年代学方法,建立未受扰动水塘沉积物年代序列,研究流域Cd累积的历史过程及其环境效应.结果表明,江淮地区近30 a来农业集约化的迅速发展、磷肥的大量施用导致Cd在水塘沉积物中大量累积.利用水塘沉积物反演的Cd时空分布特征可以将Cd输入历史分为2个阶段:第1阶段是20世纪80年代以前,流域没有或者只有轻度Cd污染;第2个阶段是20世纪80年代以后,农业活动的迅速集约化过程导致了水塘沉积物中Cd的快速累积,人为活动输入的Cd含量呈增加趋势.对沉积物中Cd的风险评价表明,Cd总量中有10%～30%为可交换态和碳酸盐结合态,多水塘沉积物存在中等程度的Cd暴露风险.     

汾河流域水系和表层沉积物中多环芳烃的空间变化规律及其生态风险研究

本研究在汾河流域上、中、下游及其部分支流布设29个采样点,对其水体和表层沉积物多环芳烃(PAHs)的空间分布规律及生态风险进行了分析和讨论。结果表明,汾河流域水相中丰水期PAHs总量浓度范围是0.530~16.002μg·L~(-1),平均浓度为(2.738±3.078)μg·L~(-1),枯水期PAHs总量浓度范围是0.588~12.916μg·L~(-1),均值为(2.762±3.132)μg·L~(-1)。就空间分布而言,汾河流域整体呈现上游污染较轻,中下游污染严重的特点。PAHs的组成规律显示,丰水期和枯水期PAHs含量均以低环(2~3环)为主,不同采样期低环PAHs所占比例分别为96.5%和90.4%。与其他15个研究地区水体PAHs含量比较,汾河流域水体中PAHs污染程度的国内外对比处于中等到较高程度的污染。丰水期和枯水期水体中PAHs来源于石油源和植物、木材、煤的燃烧,主要受到流域煤化工、燃煤电厂排放污染物的影响。地表水健康风险评价结果显示,汾河流域丰水期和枯水期分别有13.8%和20.7%的点位存在一定的健康风险。汾河流域沉积相中16种PAHs平均浓度为(3.774±1.987)μg·g-1,其污染主要集中在流域中下游地区。PAHs的组成规律显示,PAHs含量集中在低环(2~3环),约占总量的75%左右。与本研究提到的河流、湖泊及港口沉积物中PAHs含量比较,汾河流域沉积物中PAHs污染程度仍处于中等偏高的污染水平。丰水期沉积相中PAHs以燃烧源和石油源为主,部分来自典型石油类产品的输入。表层沉积物生态风险评价结果显示,对于提出的12种PAHs的生态风险的效应区间低值(ERL值)或效应区间中值(ERM值)以及苯并(b)荧蒽(Bb F)和苯并(k)荧蒽(Bk F)这2类没有最低安全值的PAHs化合物来说,汾河上、中、下游流域均有采样点的PAHs可能存在着对生物的潜在生态风险。通过本研究可全面地了解该流域多环芳烃的空间分布规律及其可能的来源,并且为汾河流域多环芳烃污染的控制和生态风险评价提供科学依据。     

湘江长沙段沉积物重金属污染特征及其评价

本研究用沉积柱钻探取样法获得湘江长沙段沉积物样品,利用等离子质谱仪(ICP-MS)分析沉积物中9种重金属含量,并利用X射线衍射仪(XRD)分析沉积物的矿物组成.在此基础上,利用地累积指数和潜在生态风险指数等方法,评价沉积物重金属污染程度.结果表明,湘江长沙段沉积物中重金属含量变化较大(CV﹥0.20),分布不均一.其中Mn、Zn、Pb、Cu、Cr、Co、Ni达中等-显著富集程度,而V、Th无明显富集.地累积指数和潜在生态风险评价结果显示,长沙段沉积物中Pb、Zn、Mn、Cu达偏中度至偏重度污染,Cr、Co、Ni、Th为轻污染.重金属存在轻至中等程度的潜在生态风险,其风险程度大小排序为:PbCuNiCoZnMnCrV.沉积物中Mn、Cu、Zn、Pb、Co、Ni、Cr、V可能与流域中上游矿石冶炼等人为活动带入有关,而Th可能来自流域岩石风化等自然过程.流域重金属污染防治中,应密切关注Mn、Cu、Zn、Pb等重金属引起的污染.     

广东柘林湾养殖海域沉积物中汞的分布、累积及其生态风险

柘林湾是广东省养殖规模最大的海湾之一,为了解养殖海域沉积物中汞的分布、累积及其可能产生的生态风险,于2008年1月在柘林湾海域采集了5个站位的柱状沉积物和3个站位的表层沉积物,对其中的总汞含量进行了测定,并对其含量分布、累积特征进行了分析.结果表明,柘林湾海域表层沉积物中总汞平均含量为0.0645μg·g-1,径流输入是其空间分布特征的主要影响因素;柱状沉积物表层部分总汞含量相对较低,但不同采样区域柱样中总汞含量的垂直分布却有着显著的差异,网箱养殖区主要是由于汞近40年来来源变小导致沉积物表层部分中的总汞含量较底层低,而贝类养殖区则由于沉积后的再迁移作用使汞在氧化还原边界层富集累积;利用潜在生态危害指数法和沉积物质量基准法对此次调查的沉积物中汞的潜在生态风险进行的评价表明,汞虽对底栖生物基本无负面效应,但其潜在生态风险程度达到了中等水平,尤其是养殖区2号站位28～36cm、4号站位20～32cm和48～56cm以及6号站位36～56cm柱样中的汞甚至达到了高的潜在生态风险程度.因此,养殖区次表层沉积物中较高含量的汞应当引起足够重视.     

中国胡焕庸线下方四区域沉积物和土壤中抗生素污染特征及生态风险评价

抗生素大量滥用已逐渐引起全球性生态问题,研究沉积物和土壤抗生素的污染分布及生态风险,对理解抗生素在复杂环境介质中的迁移转化及其风险管理和控制具有重要的理论意义。基于全面的文献研究,筛选出4大类共13种抗生素作为研究对象,整合从文献中提取的中国胡焕庸线下方四区域中沉积物和土壤中抗生素的监测数据成果,分析其污染水平、空间分布特征,采用主成分分析法(PCA)进行源解析,并评价了其生态风险。研究结果表明,研究区域内沉积物和土壤中抗生素的平均含量分别为1.28 mg·kg~(-1)和1.48 mg·kg~(-1),均高于土壤中抗生素生态毒害效应的阈值。沉积物和土壤中抗生素的分布具有明显的地域特征,污染水平最高的区域分别为华北和华东地区,四环素类抗生素是两种环境介质中污染量最高的抗生素。PCA解析结果表明沉积物和土壤中的抗生素水平分别受3种来源的共同影响,其中,生活污水及制药废水排放对沉积物中抗生素影响最大,相对贡献率为60.01%,土壤抗生素来自污水灌溉、污泥及畜禽粪肥施用等活动,累积贡献率为77.9%。风险评价结果表明研究区域内大部分抗生素的生态风险处于低风险水平,四环素类抗生素在各区域都具有相对较高的风险水平。沉积物中土霉素的风险熵值最高,土壤中金霉素和氧氟沙星处于高/中等风险水平。除华北区域外,其余区域沉积物中抗生素的联合生态风险均低于土壤。     

乌梁素海底泥沉积物资源化利用初步分析

基于乌梁素海底泥沉积物的分布特征、质地、营养物成分及其含量,对乌梁素海底泥沉积物资源化利用前景进行了初步的分析.粒径级配分析结果表明,乌梁素海底泥沉积物受沉积作用明显,分选性好,属于砂壤土和壤土,可以用做土建工程材料;底泥沉积物中所含污染物成分分析结果表示,虽然底泥沉积物受上覆富营养化水体的影响,氮、磷和有机养分含量相对较大,但仍属于中等肥力土壤,且伴随着较大含量的重金属积累,可能会在资源化利用中对土壤、水体等造成二次污染,具有一定的生态风险性,不适宜用做农田施肥,可在一定保护措施条件下用做土壤质地改良、建立湖滨带和堆放处置等.     

鄂东南云中湖近50a沉积物微量元素记录

近年来湖北省通山县九宫山风景区的云中湖污染日益严重,已引起诸多关注,然而目前并不清楚该湖生态环境变化轨迹以及原因。通过对云中湖沉积物年代学、微量元素、有机碳和粒度分析,结合聚类分析和地质累积指数等方法,揭示近50a云中湖环境变化历史。结果表明,云中湖沉积物中14种微量元素含量随深度呈相似的变化趋势,且两两之间呈显著正相关关系,反映元素输入物源的一致性。在20世纪80年代前,湖底沉积物中微量元素含量变化很小,表明流域环境变化较小,20世纪80年代以来微量元素含量呈波动变化,其中在10和4 cm深度出现2次明显低值,下部低值与沉积物粒度增粗相对应,这可能是由于气候和人为旅游开发原因所致;顶部低值与有机碳含量增加相一致,反映了水体富营养化过程以及有机质输入对沉积元素的稀释作用。1993年以来元素V/Cr比值明显增加并超过2.0,反映底层水体向缺氧状态转变。各元素的地质累积指数小于0.5,表明云中湖重金属污染程度处于较轻水平。综合分析云中湖沉积物研究记录可知,20世纪90年代之前云中湖湖泊环境相对稳定,20世纪90年代以后流域环境发生明显变化,水体环境呈恶化趋势。     

水体和沉积物中毒害污染物的生态风险评价方法体系研究进展

人类活动导致大量毒害污染物进入水体和沉积物,从而对水生生物产生诸多不利影响.开展毒害污染物的生态风险评价,筛选高风险毒害污染物,是毒害污染物风险管控和生态系统保护的基础.对美国和欧盟等发达国家和地区毒害污染物的生态风险评价方法进行了综述.水体和沉积物中毒害污染物风险评价的基本方法首先是采用预测或测定环境浓度(PEC或M...     

闽东定海-黄岐湾表层沉积物重金属污染特征及来源解析

定量解析沉积物重金属来源并绘制空间分布图可为海洋生态环境治理修复提供科学依据.本文以定海-黄岐湾为研究区,分析其表层沉积物的重金属含量,通过内梅罗指数和地统计法探究其重金属空间分布规律,并基于正定矩阵因子分析模型(PMF)定量描述其重金属元素的污染来源.研究结果表明定海-黄岐湾表层沉积物的V、 Cr、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Cd、 Pb均值分别为86.55、 61.50、 13.50、30.42、30.60、116.58、0.11、39.94 mg·kg^-1均超出福建省近岸浅海沉积物的背景值1倍以上;地统计和内梅罗指数表明V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb含量的空间分布和污染特征具有差异性.其中,V为轻度污染,Cr、Co、Ni、Pb均为中度污染而Cu、Zn、Cd为重污染,但是其高值区和污染严重区域均出现在人类活动密集区,呈现受人类活动影响的共性特征;PMF分析则阐释沉积物中的V来自于区域岩石风化的自然源,Zn和Cd元素来自于生活污水的排放,Ni、Cr、Co和Cu来自于船只表面金属涂层剥落,Pb来自于船只海上交通泄露的油料.自然源、生活排污源、工...     

象山港表层沉积物中营养元素的分布特征及影响因素

通过对象山港表层沉积物中不同形态氮、磷含量的调查,分析了该海区表层沉积物中氮、磷的分布特征,象山港表层沉积物中氮、磷含量较高,已对底栖生物产生生态毒性;海产养殖是造成本海域营养元素超标的最主要因素,也是控制营养元素在空间和时间上变化的主要因素.     

典型环境内分泌干扰物的来源、环境分布和主要环境过程

内分泌干扰物(EDCs)作为一种新兴污染物,具有憎水性、低剂量效应和半衰期长等特征,在全球的土壤/沉积物中已被广泛检测到,并发现已给环境带来了严重的威胁。本文重点综合评述了近10年来土壤/沉积物中EDCs的来源、浓度水平、空间分布及吸附特性的研究。结果发现,EDCs来源涉及农业、工业和生活等多个方面;空间分布上,一般呈近海地区沉积物中EDCs浓度水平较河流底泥及土壤低,而高度工业化、城市化地区土壤/沉积物中EDCs浓度亦较高;EDCs的吸附受土壤/沉积物理化性质、EDCs自身性质和环境条件的共同影响,一般土壤有机质的含量和成熟度、土壤颗粒的比表面积与其吸附能力呈正相关,黏土矿物类型对EDCs的吸附也有重要的影响;EDCs的吸附能力与其自身的疏水性和结构特征有关;温度升高和溶液p H值增加都不利于EDCs的吸附,而溶液离子强度的增加对其吸附起着促进作用。土壤/沉积物对EDCs的吸附是一个复杂的过程,因此对其吸附特性需要进一步的探讨。     

北塘河口沉积物中汞,砷,铬的污染现状和富集特征

由于受上游河流污染的影响,北塘河口沉积物中普遍积累了一定量的汞.本文通过该区域沉积物中汞、砷、铬与有机碳、粘土和铁、铝、锰含量的回归分析,看出这三种元素在沉积物中的富集和分布,主要与水体悬浮物、沉积物中所含有机质,粘土矿物和铁、铝、锰的水合氧化物的含量密切相关.河口淡-咸水界面的水环境中胶体的吸附作用是这些金属离子从溶液转入沉积物的主要途径,水体中的这些金属离子通过悬浮颗粒物和沉积物中有机胶体,无机胶体(粘土矿物和水合氧化物)的吸附,是水体自净的一个极为重要的方面.     

惠州白盆珠水库沉积物营养元素时空变化特征及源解析

为了探究自然过程和人类活动对水库水环境演变过程的影响,采集广东惠州白盆珠水库表层沉积物和沉积柱样品,测定表层沉积物总氮(TN)、总磷(TP)和总有机碳(TOC)含量,将水库划分为入库区、中部区和近坝区,分析表层沉积物的营养元素空间分布特征;利用放射性核素(~(210)Pb)和稳定初始放射性通量(CIC)模式为长度为27 cm的沉积柱建立年代序列,测定沉积柱TN、TP、TOC含量,碳稳定同位素(δ~(13)C)值和粒径垂向分布特征,分析营养元素时间分布特征及来源。结果表明:表层沉积物TN、TP和TOC含量分别在水库3个区域间无显著性差异(P0.05),营养物质污染程度低;沉积柱沉积历史约53年,平均沉积速率为0.5 cm·a~(-1);沉积柱TN、TP和TOC含量垂向分布特征可分为3个阶段:1983年之前含量均保持相对稳定,1984—2004年受人类活动影响而逐渐增加,2005—2018年呈先减小后逐渐增加趋势;沉积柱的总有机碳与总氮比值(C/N)和δ~(13)C指示沉积物中的有机质为陆源和内源的混合来源,由于白盆珠水库具有供水功能,以及流域内水土流失控制措施,陆源有机质占比与珠江三角洲其他水库相比较低,约占50%。