南通市区河流水体和沉积物中叶绿素a含量及与环境因子关系研究

通过对2011年4—5月南通市城区主要河流水体叶绿素a含量及其影响因子的监测和对12月濠河沉积物叶绿素a含量及其相关环境因子的实验分析,探讨了水体、沉积物中叶绿素a含量与环境因子的关系.结果表明:水体叶绿素a含量变动于6.4～293.9μg/L之间,主要与水体pH值有关,而与总磷、总氮等营养盐含量及溶解氧、电导率和温度的相关性不明显或不相关;沉积物中的叶绿素a含量波动于5.8～69.0μg/g,主要与含水率有关,这表明沉积物中叶绿素a含量主要受上覆水体叶绿素a转移、渗入的控制;此外,沉积物颗粒粒径大小、烧失量等对沉积物中叶绿素a的含量也有一定的影响.     

乐安河-鄱阳湖段水环境因子对重金属Cu、Pb、Cd迁移转化的影响

选择乐安河-鄱阳湖段等典型湿地为研究区,在乐安河流域共设置16个典型样点,于2012年采集水样、底泥沉积物等样品,进行Cu、Pb、Cd等重金属污染的监测与评价,并对水体中pH值、总氮、总磷、COD等水质指标进行监测分析,探讨水体pH值、总氮、总磷、COD等水质指标对重金属Cu、Pb、Cd等污染物在水体及底泥沉积物中的迁移转化影响。结果表明:水环境因子中的总氮含量、总磷含量与水体中的Pb含量呈显著负相关;而水体总氮含量与水中的Cd含量呈显著正相关,且与土壤中的Cd含量呈显著负相关;水体COD含量与水样中的Cu含量呈显著正相关,水体pH值和水体中的Cu含量和水样中的Pb含量呈显著负相关。     

铅锌矿区环境中重金属含量及其分布特征

利用FAAS分析技术,分析了水体、沉积物、土壤等3种不同环境介质中Cd,Cu,Mn,Pb,Zn5种重金属的含量及其分布特征。研究结果表明,不同重金属元素的含量相差较大,各元素在不同采样点表现出浓度变化较大等特点。3种介质中,沉积物中重金属含量最高,其最大值达到3.5016×104mg/kg;5种重金属中,Pb和Zn浓度最高,占到各采样点重金属总浓度的80%。水体、沉积物、土壤中重金属元素的组成及其分布规律的相似性表明了其来源的一致性,也说明矿山开采和冶炼对于其周边环境介质存在严重影响,如若处理不当会造成严重的污染问题,从而威胁人类的生存和发展。     

广东大宝山AMD中铁离子、次生矿物组合与重金属元素分布的关系探讨

以广东大宝山尾矿库酸性矿山废水(AMD)的水体及其沉积物为研究对象,在槽对坑、铁龙尾矿库的11个采样点进行采样,对水样进行重金属离子含量测定,对沉积物进行物相分析和形貌观测,以探讨铁离子、次生矿物组合与其他重金属元素分布的关系。结果表明:大宝山AMD水体的总铁(TFe)质量浓度介于0.135 3～5.615 4 mg/L,Fe(Ⅲ)/TFe的比值大多高达90%左右,氧化还原电位(Eh)也多数在400～600 mV,属于高度氧化环境。水体Fe(Ⅲ)含量与pH值呈负相关关系,与Eh值呈正相关关系。槽对坑AMD水体Fe(Ⅲ)含量与Mn、Cu、Pb、Zn含量呈正相关,而与其沉积物的Mn、Pb、Zn、Cu含量具有明显的负相关。AMD沉积物中常见含铁次生矿物以铁羟基氧化物和铁羟基硫酸盐矿物为主,如黄钾铁矾、施威特曼石、针铁矿和其他矾类矿物。黄钾铁矾、针绿矾在pH较低(3.00)、Fe(Ⅲ)含量较高(3.955 mg/L)时形成;施威特曼石在水体pH相对较高(3.00～4.00)、Fe(Ⅲ)含量相对较低(1.610 mg/L)时形成;针铁矿和其他矾类次生矿物在所研究的水体pH(2.58～3.72)和Fe(Ⅲ)(0.1580～4.564 3 mg/L)变化范围内均可以形成。不同pH和铁离子条件形成不同的含铁次生矿物组合,对重金属元素的吸附和共沉淀作用,导致重金属元素在水体及其沉积物的分布差异。     

湖泊疏浚后沉积物-水界面的环境特征及其微生物作用研究

采集东钱湖疏浚区和未疏浚区沉积物和上覆水模拟构建沉积物-水界面,并对比研究了微生物活性抑制和不抑制情况下模拟界面中的理化环境特征,铁、反应活性磷(SRP)从沉积物向水体的释放.结果显示当微生物活性未抑制时,疏浚实验组好氧能力、浊度均低于未疏浚实验组;实验9天后疏浚组pH出现显著下降;疏浚组和未疏浚组沉积物在厌氧条件下均会向上覆水中释放大量二价铁,未疏浚组释放能力更强;疏浚组上覆水中的SRP含量比未疏浚组低.当微生物活性被抑制后,各实验组好氧能力丧失,因此没有铁的显著释放;模拟系统的pH相对较高,疏浚组9天后pH下降也不如未抑制时明显;疏浚组上覆水浊度上升,而未疏浚组浊度下降;疏浚组水中的SRP含量显著升高,然而在未疏浚组未观察到该现象.这些结果暗示,湖泊疏浚可能具有提高溶解氧水平,降低磷释放的潜在作用;微生物可能改变水体中细小颗粒物的表面电位,进而影响到其沉降性能和水体浊度;疏浚后表层沉积物中的微生物在氧化还原性硫化物并释放氢离子以及降低磷释放的过程中有重要作用.     

我国不同环境介质中的抗生素污染特征研究进展

抗生素在人类医疗和畜禽水产养殖中发挥了重要作用,但由于其大量使用带来的环境残留和生态风险也引起了广泛关注。笔者分析总结了近10年我国地表水、土壤和动植物体内等环境介质中的抗生素污染特征发现:① 地表水和沉积物中不同程度地检出了磺胺类(SAs)、喹诺酮类(QNs)、大环内酯类(MLs)和四环素类(TCs)抗生素,其中海河、辽河和珠江的抗生素污染较为严重;② 耕地土壤也受到不同程度的抗生素污染,主要污染因子为QNs和TCs,北方和珠江三角洲区域的耕地土壤中抗生素污染较为严重;③ 鱼类和蔬菜植物中也检出了抗生素残留,主要的污染物为QNs。笔者认为,在今后的研究中,应进一步加强对水体沉积物、畜禽粪便、土壤和蔬菜中抗生素的污染特征的监控,特别是要深入研究抗生素在水-沉积物体系、畜禽粪便-土壤体系、土壤-植物体系中的迁移转化,以期准确了解抗生素的环境行为,为其生态风险评估提供依据。     

藏北南部介形类分布与环境因子的典范对应分析

 典范对应分析是一种直观反映动物群落、属种分布与环境因子间关系的直接排序方法,已在生物界及生态环境研究方面得到广泛应用.为调查西藏地区介形类与环境因子间的关系,2012 年对藏北南部49 个不同水体表层沉积物中的介形类进行调查研究,获得介形类10 属22 种,其中Limnocythere dubiosa、Ilyocypris bradyi 和Candona candida 在49 个样点中出现频数分别达19 次、13 次和9 次,是藏北南部地区的常见种.介形类的生存环境同其水体的物化性质(pH 值、电导率及组分等)有重要关系,应用典范对应分析,对藏北南部地区49 个样点的22 种介形类与8 个环境因子的相关性进行研究,得出介形类分布与8 个环境因子间的相关性均在80%以上,表明该地区不同水体环境因子的变化对介形类分布的影响很大,水体的8 个环境因子中对介形类分布影响最大的是电导率、pH 值及亚硝酸盐含量.从物种分布看,Eucypris rischtanica、Leucocythere dilitata、Cypricercus moguntiensis 和Limnocytherellina kunlunensis 4 个种对环境的适应性相对较强.Leucocythere postericosta、Limnocytherellina bispinosa 和Candona houae 3 个种与电导率和亚硝酸盐含量明显正相关,且相关性较大,它们的高频度出现指示水体电导率及亚硝酸盐含量较高;在藏北南部地区的常见属种中,Limnocythere dubiosa 的分布与pH 值明显正相关,是水体高pH 值良好的指示生物,而Ilyocypris bradyi 和Candona candida 则对水体低电导率有着良好的指示作用.     

都柳江水体-沉积物间锑的迁移转化规律

锑(Sb)是近年来广泛受到关注的一种污染物,都柳江流域有较多的锑矿山分布,采集并分析了都柳江(贵州独山至广西富禄)水和沉积物样品,结果显示:河流的自净稀释作用使都柳江水体-沉积物中的Sb含量呈总体一致下降趋势,沉积物中Sb含量较高;沿途锑矿山溪水的加入显著增加了水体-沉积物中Sb的浓度.水体-沉积物中的Sb含量变化呈如下规律:上游至三都米英D10点,粘土矿物和铁氧化物的吸附作用较强,Sb从水体迁移到沉积物中;下游D7至采样终点,以粘土矿物的解吸作用为主,Sb从沉积物迁移到水体中,最终导致水体中Sb含量升高,进而对水生生态系统构成一定的威胁.     

环境因子对晋阳湖沉积物磷释放的影响

以太原市晋阳湖为研究对象,采集湖中心水样及沉积物,分析了环境因子(水动力、pH、温度)对沉积物内源磷释放特征的影响及原因.结果表明,在设定的pH内(5.5,7.0,8.0,11.0),随着pH的升高,沉积物内源磷释放量增加.温度对内源磷的释放也有影响,当环境温度较低时,沉积物向上覆水体中磷释放量比较小;随着环境温度的不断升高,沉积物释磷量显著增加.通过搅动促使沉积物再悬浮,促进了沉积物中的磷释放,加速了沉积物间隙水中磷的扩散,从而增加了磷的释放.     

酸雨对Cu在长三角地区4种典型土壤中的解吸影响

主要研究在不同环境条件下,长江三角洲地区不同母质发育土壤中铜解吸规律.试验采用具有代表性的长江三角洲地区4种母质发育而成的土壤,加入外源铜培育污染土样,以不同pH酸雨为解吸液对污染土样进行解吸.结果表明:随着酸雨的加入,已污染土壤中Cu的解吸量增加;在酸雨pH相同时,酸雨对Cu的解吸量与污染土样中Cu含量呈正变关系;在已污染土壤中Cu含量相同时,Cu的解吸量随着酸雨pH的下降而增加.比较不同母质发育而成的土壤,在pH=3.0、4.0、5.6时,已污染土壤中Cu的解吸量由强到弱的顺序为:沟沟堆积母质、湖相沉积物母质、河相沉积物母质,海相沉积物母质.在pH=2.0时,河相沉积物母质、海相沉积物母质Cu的解吸量增加迅速.     

氧化亚铁硫杆菌对矿山酸矿水中金属污染元素分布的影响

酸矿水是含硫化物矿石在表生条件下与水圈大气圈及微生物相互作用产生的，是环境污染的重要来源．安徽铜陵地区是长江中下游典型多金属矿集区之一，在长期开采过程中产生大量废矿石．地表条件下这些含硫化物的废矿石被氧化，产生对生态环境有严重影响的酸矿水．以鸡冠山矿山为例分析酸矿水中主要微量元素和氧化亚铁硫杆菌的分布特征及相互关系．研究表明，自然酸矿水中存在大量氧化亚铁硫杆菌，酸矿水的形成可能与氧化亚铁硫杆菌的发育有一定联系，氧化亚铁硫杆菌促进酸矿水形成；鸡冠山酸矿水的pH值在2．5～4．2之间，与适宜氧化亚铁硫杆菌生长的酸性条件一致；微量元素在酸矿水中的分布与pH值和氧化亚铁硫杆菌的分布密切相关，在最适宜氧化亚铁硫杆菌生长的pH值3．0左右的酸矿水中微量元素浓度达最低，说明氧化亚铁硫杆菌和酸度对微量元素的分布有一定制约；酸矿水中高度富集微量元素，比河水中溶解态的微量元素含量高出几千倍到几十万倍甚至千万倍．     

基于改性农业废弃物的矿山废水中重金属吸附去除技术及应用

金属硫化物矿区的尾矿在空气、水和微生物等的共同作用下,会产生大量含有毒有害重金属的酸性矿山废水,造成矿区及下游水体和土壤的严重污染.该文结合课题组研究,介绍以农业废弃物为原料开发改性玉米秸秆、花生壳、稻草等吸附材料,吸附去除酸性矿山废水中的重金属离子及其吸附机理,以及实地应用于东江源矿区污染控制示范工程中的重金属吸附去除案例,为矿区重金属污染源头控制研究提供理论基础和技术支持.     

重金属离子对植物的毒害及其机理

近年来，重金属离子污染产生的生态危机和生态后果引起了人们高度重视。目前的研究发现重金属离子对植物毒害是多层次、多方面的。概述重金属离子及其污染的特点的基础上，综合已有的研究成果重点阐述重金属离子对植物的毒害及其机理，以期提出避免植物重金属离子毒害的有效措施和重金属离子污染的生物修复提供借鉴和参考。     

TCLP法评价铅锌尾矿库土壤重金属污染:浸提剂的选择及其与重金属形态的关系

分析测定河北省涞源县某铅锌矿区污染土壤的重金属(Zn, Pb, Mn, Ni, Cr, Cd)含量, 基于美国法定重金属污染评价方法(toxicity characteristic leaching procedure, TCLP)对土壤重金属污染状况及生态环境风险进行评价, 并对TCLP浸提剂进行比较筛选, 探究TCLP浸提量与重金属化学形态的相关性。比较两种TCLP浸提剂发现, 浸提剂B (用试剂水稀释17.25 mL的冰醋酸至1 L, 配制后溶液pH值为2.64 ± 0.05)比浸提剂 A (加5.7 mL冰醋酸至500 mL 试剂水中, 再加入64.3 mL 1 mol/L氢氧化钠溶液, 稀释至1 L, 配制后溶液pH应为4.93 ± 0.05)能更有效地提取土壤中的重金属, 并且两者之间存在一定的正相关性, TCLP浸提液中的重金属质量分数与重金属的可交换态、碳酸盐结合态存在一定的关系。     

模拟酸雨淋溶对土壤镉迁移的影响

以紫色土和黄壤作为供试土壤进行模拟酸雨淋溶试验.结果表明,酸雨增加了土壤镉的迁移性.随着酸雨pH值的降低,Cd的淋溶量越大,在土壤中的残留量减少,但是不同pH之间淋溶率的差异小,说明酸雨虽然增强了土壤中金属迁移性,但迁移缓慢.同一重金属的迁移性因土壤类型不同有差异.Cd在黄壤中的迁移性大于紫色土.对数方程表明酸雨淋溶量与Cd残留量之间并非简单的线性关系,重金属在土壤中迁移除了受到酸雨pH的影响,同时还受土壤Eh,有机质含量,CEC,土壤胶体,有机和无机配体的数量等因子的影响.     

乐安河-鄱阳湖湿地优势水生植物对重金属污染物的富集作用

通过野外调查和室内分析,采用生物富集因子和重金属污染指数等方法研究乐安河-鄱阳湖段水土或底泥环境中Cu、Pb、Cd等重金属的含量及不同生境中自然生长的18种水生植物植株内的富集积累特性.研究结果表明:植物长势良好,未发现受害症状,一些植物的根区土壤Cu、Cd含量超过土壤环境质量3级标准,18种水生植物对Cu、Pb、Cd等3种重金属污染物中的1种或2种表现出超富集能力,其富集系数均大于l,其中苦草、青葙、金鱼藻对重金属Pb、Cd具有共富集特征,箭叶蓼对Cu、Cd具有共富集特征.植株体内的重金属含量及其水土环境中重金属含量的相关性分析表明,植物及其根区环境中的重金属含量呈现出显著性或极显著的相关性.重金属污染指数(MPI)结果表明:以旱苗蓼的MPI值最高,达到2 102.25,反映出旱苗蓼生境中重金属的污染程度最高,MPI值能综合反映植物生境中重金属的污染程度.18种水生植物对鄱阳湖湿地在Cu、Pb和Zn等重金属复合污染的生态修复具有一定的参考价值.     

尾矿库废水酸化与重金属污染规律研究

通过分析某黄铁铅锌矿尾矿库14年的废水监测数据，研究了高酸、高碱环境对尾矿硫化物重金属溶出的影响，绘制了尾矿库废水pH值与重金属离子浓度的关系曲线，建立了pH值与重金属污染的数学模型，揭示了废水酸化与重金属污染的内在机制，提出了密闭覆盖尾矿库以隔绝硫化物与H2O、O2反应产生及在尾矿浆中添加碱性物质以中和[H^ ]、切断重金属离子溶出反应链等根治尾矿库废水酸化与重金属污染的控制技术。     

重金属对森林生态系统效应的研究进展

对重金属在森林生态系统中迁移、转化规律、环境容量、形态及其影响因素,以及森林生态系统对受重金属污染区域的生物修复作用和固定重金属的生态效益等方面的研究进展进行了综述。同时对今后的研究提出建议。     

泥-水界面微孔曝气对底泥重金属释放潜力的影响

采用自行研发的泥-水界面精准布氧系统研究了微孔曝气对安徽省合肥市南淝河城市重污染河段底泥重金属形态分布以及释放规律的影响.结果表明,微孔曝气明显改变了泥-水界面物理化学环境,增加了上覆水溶解氧(DO)质量分数和pH值,特别是显著提高了表层底泥氧化还原电位(ORP).泥-水界面微孔曝气处理显著改变了表层底泥重金属形态分布特征,显著降低了酸提取态重金属质量分数,而残渣态重金属的质量分数比例均出现不同程度增加.特别是镍(Ni)的形态变化对微孔曝气反应更为敏感,曝气前后残渣态质量分数比例由39.5%上升到55.0%.与对照组相比,在试验初期,泥-水界面微孔曝气处理下底泥间隙水重金属质量分数有所增加,但随着处理时间延长,这种增加效应逐渐减弱,至曝气处理10d以后,底泥间隙水重金属质量分数较对照组均有明显下降,尤其Ni下降更为明显.泥-水界面微孔曝气导致表层底泥中酸可挥发性硫(AVS)减少,但并没有促进底泥中重金属的释放.泥-水界面微孔曝气对底泥重金属生物有效性和释放风险的抑制效应主要归功于上覆水和表层底泥DO质量分数、pH和ORP等理化环境的改变.     

土工布处理下酸度对煤矸石淋出液中重金属含量的影响

煤矸石充填塌陷地的传统方法势必造成下部土壤和水资源的重金属污染.在此次柱状淋溶实验中,我们选取聚乙烯丙纶、涤纶针刺、高密度聚乙烯和涤纶复合四种土工布来研究土工布对煤矸石淋出液中重金属迁移的阻隔作用.研究结果表明,四种土工布都能降低淋出液中重金属的含量.由于各种土工布的厚度、材料、生产方法和防渗能力的不同,发现不同土工布对不同重金属的阻隔作用不同,同时发现淋溶介质的酸性不同,对淋出液中各种重金属含量的影响不同.通过分析去离子水淋溶介质和酸性淋溶介质的淋溶结果,得出聚乙烯丙纶土工布能显著降低淋出液中重金属Cr的含量,HDPE土工膜降低重金属Pb和Cu含量的效果显著.在不同的处理效果下,淋出液中Cr、Pb、Cu的含量相对于对照最大能降低50%、47.9%和25.3%.淋出液中各种重金属的浓度与淋出液的pH值之间呈现良好的三次非线性函数关系,且有80%的相关系数大于0.6.与去离子水做淋溶介质的结果相比较,在酸性淋溶介质淋溶过程中,土工布处理下的煤矸石中重金属离子更趋于稳定.重金属Cr,Pb和Cu分别能被聚乙烯丙纶、涤纶针刺和HDPE这三种土工布有效地吸附.涤纶复合土工布将淋出液的pH值稳定在7到7.4之间,更适宜作物生长.土工布功能强大,能够发展成为一项技术被应用到国内矿区土地复垦工程中用来防治污染.