沉积物再悬浮氮磷释放的机制与影响因素

在对沉积物再悬浮的诱因和方式进行分析的基础上,系统探讨了沉积物氮磷释放进入水体的机制与影响因素,提出了沉积物再悬浮引起的氮磷释放研究中应重点关注的问题。主要结论包括:沉积物主要因波浪与水流、人类活动及生物扰动等诱因而发生再悬浮;沉积物-水界面上氮磷不同形态之间的转化及迁移为沉积物氮磷的释放机制;上覆水体理化性质(如pH、盐度、温度、溶解氧与氧化还原电位)、沉积物性质(如粒径、氮磷赋存形态)、扰动时间与强度是沉积物再悬浮氮磷释放的关键影响因素。进一步研究应着重从沉积物再悬浮过程中氮磷释放的动力学过程、再悬浮沉积物氮磷释放的生物影响程度等方面深入开展。     

巢湖表层沉积物中重金属总量及形态分析

对巢湖湖区东西南北4个不同方位、5个采样点的巢湖表层沉积物中Cr、Mo、Ni、Hg、Cd、Zn、As、Pb、Mn、Cu等十种重金属分析,发现巢湖底泥中的重金属浓度总体以靠近合肥的西北部最高、东北部其次、南部最低,但污染都尚未超标.对其中Hg、Cd、As、Pb四种重金属的化学形态分析结果表明,巢湖底泥中Hg、As和Pb都以非有效态和中等可利用态为主,其中As腐质酸结合态比例较大,Pb的铁锰氧化态比例较大,具有一定的潜在危害性;而Cd的离子交换态因比例较大具有直接危害性.与太湖进行比较发现,尽管太湖底泥Pb和Cd重金属全量高于巢湖,但形态分析结果表明,这两种重金属的活性却是巢湖大于太湖,因此对巢湖重金属污染的防治比太湖更要加以重视.     

巢湖表层沉积物与上覆水体中重金属分配特征及其相关性研究

采集巢湖3个主要支流(南淝河、裕溪河与杭埠河)的河口处表层沉积物和水样各27个,利用ICP-OES及AFS等仪器测试了沉积物中重金属(Cd,Cr,Cu,Pb,Zn,As,Hg)的含量、水体可溶性的重金属含量,并检测了各河流水体理化指标;计算重金属在表层沉积物与水体中的分配系数;分析每个河口处各元素的相关性.结果表明,南淝河口处总氮总磷超过地表水环境质量标准的Ⅴ类,水体中重金属除元素汞以外,含量基本低于Ⅰ类地表水质标准,大部分沉积物样品中重金属的含量均超过背景值.南淝河口处污染最为严重,元素Cr,Cu,Pb,Zn,As的分配系数远低于其他两河口处;杭埠河口的Cd、Hg两元素的分配系数相对较低,且Cu、Cd、Hg三元素的相关性很高.     

湖泊沉积物再悬浮研究进展

湖泊沉积物在受到外力干扰时会发生再悬浮,这一现象在浅水湖泊中尤为普遍。当外力扰动产生的作用力大于沉积物起动的临界切应力时,再悬浮现象就会发生。引起沉积物再悬浮的驱动力主要有风浪扰动、生物扰动、清淤、航运捕捞。目前,国内外对沉积物再悬浮的研究主要通过现场观测研究、室内模拟研究和数值模拟研究来展开的,并且已经取得了一定研究成果。     

巢湖十五里河河口沉积物污染特征研究

在巢湖十五里河河口区设置18个采样点,分层采集沉积物样品66个,运用X-Ray衍射法、原子吸收法等对沉积物样本中的总氮、总磷、有机质以及重金属进行测试,并且分析了污染因子之间的相互关系。研究结果表明,沉积物中重金属的污染程度依次为Hg>Cr>Pb>Cu>Cd,具有中等潜在生态危害;沉积物中氮磷比值表明湖水处于富营养化状态,有机物来源于水生植物。     

曝气对河流沉积物中重金属Cu,Pb,Zn和Cd释放的影响

采用模拟实验研究了长春市伊通河沉积物中重金属Cu,Pb,Zn和Cd在曝气条件下的释放规律, 利用Tessier连续萃取法分析曝气前后沉积物中重金属的形态变化. 结果表明, 4种重金属的释放速率和过程各不相同, Zn的释放速率远远小于Pb和Cd, Cu在整个实验过程中浓度变化缓慢. Pb和Zn在曝气一段时间后均出现再吸附或共沉降现象. 所研究样品的金属释放出现峰值时间较快, 存在着较大的生态风险性. 沉积物中的重金属经过曝气后也由原来相对稳定的存在形态逐渐向生物易于吸收的结合态转化, 增加了重金属的生物毒性.     

巢湖流域典型城市环城河沉积物重金属形态及垂直分布特征

采用改良的连续提取法(BCR)对巢湖市环城河沉积物重金属总量及其赋存形态进行了测定和分析.结果表明,巢湖市环城河采样点表层(0～10 cm)沉积物中重金属的质量分数分别为29.5～224.3 mg·kg-1 (Pb),21.3～78.1 mg·kg-1 (Ni),67.5～1 126.3 mg·kg-1 (Cr),50.7～217.4 mg·kg-1 (Cu);新城区西环城河沉积物重金属的质量分数明显高于老城区东环城河;其中以Cr的质量分数在不同采样点差异最为显著.不同采样点沉积物中重金属总量随深度变化特征差异明显,西环城河沉积物不同深度重金属的质量分数较低,且随深度变化较小;受污染较严重的东环城河沉积物不同深度重金属的质量分数普遍较高,且垂直变化波动较大;所调查的4个沉积物柱状样能较好表征周边环境现状和污染历程.4个采样点不同深度沉积物重金属的可交换及碳酸盐结合态的质量分数占总量的百分比均不超过5％,Pb主要以铁锰氧化物结合态存在;Ni主要以残渣态存在;Cr主要以有机物及硫化物结合态和残渣态存在;Cu则主要以铁锰氧化物结合态和残渣态存在;不同采样点柱状沉积物各重金属形态垂向分布也存在显著差异,次生相与原生相分布比值(Rsp)法分析结果显示,巢湖市东环城河2个采样点柱状沉积物R.值明显高于西环城河,其重金属潜在污染生态风险较高,其中Pb和Cr属于中度或重度污染水平.     

环境化学条件对水体沉积物中重金属释放影响的研究述评

环境化学条件是影响水体沉积物中重金属释放的主要因素。根据国内外对该课题的研究成果,本文主要就盐度、酸度、氧化还原、温度以及有机络合剂等化学条件变化对重金属释放的影响分别进行了研究述评,对存在问题作了分析讨论,以期为今后该课题的研究提供参考。     

有机质对河流沉积物吸附重金属的影响研究

研究了去除有机质前后河流沉积物(CK、QC)对重金属Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附行为影响.结果表明,沉积物对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附量均随着加入重金属浓度的增加而增加;去除有机质后,河流沉积物对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的理论最大吸附量较原河流沉积物理论最大吸附量分别降低了36.60%、16.58%和25.52%;沉积物对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附过程适用Langmuir方程和Freundlich方程描述(P0.001);有机质的去除,可导致沉积物对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附率下降;伪二级动力学方程可适合用来描述Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)在沉积物上的吸附过程(P0.01),表明以化学吸附为主.原沉积物CK对重金属离子的吸附能力为Cu~(2+)Zn~(2+)Cd~(2+),去除有机质后沉积物对重金属的吸附能力降低.     

颤蚓生物扰动对Cu和Cd从上覆水向沉积物迁移的影响

通过实验室模拟沉积物/水体系中颤蚓的生物扰动过程, 研究颤蚓密度和上覆水pH对颤蚓生物扰动效应及其对Cu和Cd向沉积物迁移速率的影响. 实验结果表明： 颤蚓扰动作用可显著提高Cu和Cd向沉积物迁移的速率, 且Cu受影响的作用大于Cd; 随着颤蚓密度的增加, Cu和Cd的迁移速率均增大; 酸碱胁迫均可促进生物扰动, 碱性条件下生物扰动作用更显著; 生物扰动促进的物质交换作用可显著增强实验体系对酸碱的缓冲能力, 使体系pH趋于中性、 均一; Cu和Cd的迁移速率同时受体系pH和扰动强度的影响, 总体随上覆水pH值的增大而增加; 生物扰动对Cd迁移的促进作用更大.     

巢湖沉积物总磷分布及其地质成因

以巢湖为研究对象,分析研究了巢湖沉积物总磷含量的水平、垂直分布.结果表明:巢湖北部河流入湖口处沉积物中总磷含量高于其他的河流入湖口处,原因是发源于北部地区的水系带来大量的磷质,丰富了巢湖中磷的来源.柘皋河和兆河沉积物总磷的垂直分布存在变化程度的差异,主要与柘皋河补给来源于含磷地层区有关.     

生物扰动对沉积物中污染物迁移转化影响的研究进展

生物扰动可以改变沉积物的理化性质和生物地球化学作用,从而促进或减弱污染物从沉积物向水中的释放,而沉积物中污染物的迁移转化规律对于指导环境修复以及评价污染物的潜在风险均大有裨益。本文介绍了生物扰动的定义,并综述了近年来关于生物扰动对沉积物中污染物迁移转化影响方面的研究。     

生物扰动对沉积物中污染物迁移转化影响的研究进展

生物扰动可以改变沉积物的理化性质和生物地球化学作用,从而促进或减弱污染物从沉积物向水中的释放,而沉积物中污染物的迁移转化规律对于指导环境修复以及评价污染物的潜在风险均大有裨益.本文介绍了生物扰动的定义,并综述了近年来关于生物扰动对沉积物中污染物迁移转化影响方面的研究.     

沉积物对测定地表水重金属中铁和锰的影响

黄河水在太原境内含沙量比较大,所携带的泥沙对实际测定重金属有一定的影响。通过对地表水水样前处理影响因素的交叉试验,研究了沉积物对测定地表水重金属铁、锰的影响,得到了一些有参考意义的结论。基于实验结果,指出直接测定含沉积物水样中的铁、锰要比过滤掉沉积物后的水样结果偏高很多,并且验证了重金属在沉积物中的吸附-解吸对pH值具有依赖性。     

紫彩血蛤的生物扰动对沉积物颗粒垂直分布的影响

以玻璃作为示踪颗粒，研究底栖双壳类软体动物紫彩血蛤对沉积物的扰动。室内实验的结果表明，在整个实验周期１０ｄ内，沉积物表层的示踪颗粒有４７％向睛迁移，最大迁移深度１２ｃｍ，垂直迁移率为１．８０×１０＾－５·ｇ＾－１·ｃｍ＾－２·ｄ＾－１。沉积     

沉积物再悬浮对长江口潮滩上覆水体脱氮过程的影响

以长江口潮滩作为研究区域,采用15N同位素示踪技术,模拟研究了沉积物再悬浮过程对水体反硝化和厌氧氨氧化的影响.结果表明,沉积物再悬浮引起的上覆水体反硝化和厌氧氨氧化速率与水体浊度呈显著的正相关关系,这说明沉积物再悬浮能够促进水体脱氮过程的发生.在沉积物再悬浮条件下,采样点反硝化与厌氧氨氧化速率受不同站位理化因素的影响,存在明显的空间差异,且主要受沉积物总有机碳含量的控制.此外,随着沉积物再悬浮浊度的增加,水体中反硝化细菌nirS基因与厌氧氨氧化细菌16S rRNA基因丰度均呈增加趋势.这说明沉积物再悬浮可增加水体脱氮功能菌群的丰度,进而增加脱氮速率.研究结果表明,评价河口潮滩沉积物再悬浮对氮转化过程的影响具有重要的科学意义.