孝妇河表层沉积物中重金属赋存形态与微生物群落组成
五大连池火山堰塞湖表层沉积物中重金属的分布特征及生态风险评价

五大连池火山堰塞湖表层沉积物中重金属的分布特征及生态风险评价曾颖;杨臣;李月兴;潘虹【摘要】以五大连池火山堰塞湖为研究对象,测定其表层沉积物中8种重金属元素(Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Zn、Pb及As)的含量,分析其分布特征并进行生态风险评价.结果表明:各池子表层沉积物中Hg的空间分布最不均匀;药泉湖中重金属总含量最高,体现了人类活动对湖泊生态的影响;单个及多种重金属的潜在生态危害指数均为轻微,但其中As和Hg与我国其他类似河流湖泊相比处于中等偏上的水平,必须提高监管力度,予以治理.%The content of heavy metals (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Zn, Pb and As) in sediments of volcano dammed lake in Wudalianchi was researched and their distribution characteristics and ecological risk assessment was analyzed. The results show that the distribution of Hg was the most scattered. The total content of heavy metal in sediments of Drug Spring Lake was the highest, which reflected the influence of human activities on it. Potential ecological index of both the single and multiple heavy metal was slight, but the content of As and Hg in comparison with other similar rivers and lakes in our country was over the average level, which must be given vigilant and governance.【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2017(008)021【总页数】3页(P13-15)【关键词】沉积物;火山堰塞湖;重金属;分布特征;生态风险评价【作者】曾颖;杨臣;李月兴;潘虹【作者单位】黑龙江省科学院火山与矿泉研究所,哈尔滨 150000;黑龙江省科学院高技术研究院,哈尔滨 150000;黑龙江省科学院火山与矿泉研究所,哈尔滨 150000;黑龙江省科学院高技术研究院,哈尔滨 150000;黑龙江省科学院火山与矿泉研究所,哈尔滨 150000;黑龙江省科学院高技术研究院,哈尔滨 150000;黑龙江省科学院火山与矿泉研究所,哈尔滨 150000;黑龙江省科学院高技术研究院,哈尔滨 150000【正文语种】中文【中图分类】X524重金属是指密度在4.0以上的约60种元素或密度在5.0以上的约45种元素,在自然界中广泛存在。
三沙湾表层沉积物中重金属赋存形态及环境风险评价
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N 26.90°
26.85°
S06 26.80°
26.75°
S08
S15
S01
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26.70° 漳湾镇
S03 S04 S05
Zhangwan
26.65° Town
三都镇
S09
Sandu Town
S11
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S12
S10
26.60°
S13
26.55°
第 41 卷
119.55°
119.65°
119.75°
赋存形态分析较少ꎬ 因此本研究将对三沙湾表层 沉积物中重金属的赋存形态、 与其他环境因子相 关性、 环境生态风险进行分析ꎬ 为海湾污染现状 和环境保护措施提供依据ꎮ
1 材料和方法
1������ 1 样品采集与处理 2017 年 6 月在三沙湾设置了 15 个采样站位
( 图 1 ) ꎬ 表 层 沉 积 物 的 采 集、 贮 存 按 照 GB 17378—2007 « 海洋监测规范» 第 3 部分: 样品 的 采 集、 贮 存 与 运 输ꎻ 样 品 的 制 备 按 照 GB 17378—2007 « 海 洋 监 测 规 范 » 第 5 部 分: 沉积物分析的要求执行[6] ꎬ 用蚌式采泥器采集 沉积物样品ꎬ 取表层沉积物ꎬ 密封保存ꎬ 运送至 实验室处理ꎬ 进行硫化物、 有机碳和重金属分 析ꎮ 有机质和重金属样品风干后ꎬ 剔除颗粒较大
119.85°
119.95°
120.05° E
图 1 三沙湾采样站位分布图
Fig.1 Distribution of sampling stations in Sansha Bay
1������ 2 样品分析 按照 GB 17378—2007 « 海洋监测规范» 第
菜子湖湿地不同类型土壤重金属的垂直分布特征及迁移规律
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DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2022081803葛磊, 方凤满, 周浩, 等. 菜子湖湿地不同类型土壤重金属的垂直分布特征及迁移规律[J ]. 环境化学, 2024, 43(3): 933-941.GE Lei, FANG Fengman, ZHOU Hao, et al. Vertical distribution and migration of heavy metals in different types of soils in Caizi Lake wetland [J ]. Environmental Chemistry, 2024, 43 (3): 933-941.菜子湖湿地不同类型土壤重金属的垂直分布特征及迁移规律 *葛 磊1 方凤满1,2 周 浩1 姚有如1,2 谭华荣1 王 飞1 林跃胜1,2 **(1. 安徽师范大学地理与旅游学院,芜湖,241003;2. 江淮流域地表过程与区域响应安徽省重点实验室,芜湖,241003)摘 要 湿地是全球三大生态系统之一,而重金属污染已经成为桎梏湿地生态功能的重要环境问题. 本文以菜子湖湿地草滩和泥滩两种不同类型0—100 cm 垂直剖面土壤为研究对象,通过对比实验方法,分析菜子湖湿地土壤剖面8种重金属元素(As 、Co 、Cr 、Cu 、Ni 、Pb 、V 、Zn)的垂向分布特征及迁移规律. 结果表明,从整体剖面来看,除Cr 、Cu 和Pb 外,其余重金属元素均不同程度超过安庆市土壤背景值,尤以表层土壤较为严重,说明当地存在重金属累积现象;根据土壤垂直分布来看,草滩和泥滩土壤重金属含量垂向变化较一致,总体表现出随土层深度的增加而逐渐减少的趋势,其中,草滩变化规律较为明显,而泥滩变化规律则稍显复杂;As 、Co 、Ni 和V 在草滩和泥滩整个剖面中的迁移系数均大于0,表明存在不同程度的富集,尤以As 较为严重;Cu 和Cr 在两种类型土壤剖面中以富集为主,部分土层深度流失;Pb 和Zn 在垂直剖面土壤中的迁移特征较相似,均表现为在土壤表层富集,在中底层流失.研究结果可为沿江湿地环境保护提供理论支撑和科学依据.关键词 湿地土壤,重金属,垂直分布,迁移规律,菜子湖.Vertical distribution and migration of heavy metals in different types ofsoils in Caizi Lake wetlandGE Lei 1 FANG Fengman 1,2 ZHOU Hao 1 YAO Youru 1,2 TAN Huarong 1 WANG Fei 1 LIN Yuesheng 1,2 **(1. School of Geography and Tourism, Anhui Normal University, Wuhu, 241003, China ;2. Key Laboratory of Earth SurfaceProcesses and Response in the Yangtze-Huaihe River Basin, Wuhu, 241003, China )Abstract Wetland is one of the three major ecosystems in the world, and heavy metal pollution has become an important environmental problem restricting wetland ecological function. In this study,two different types of vertical profile soil (0—100 cm) from Caizi Lake wetland grassland and mudflat were collected and the vertical distribution characteristics and migration rules of eight heavy metals (As, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, V, Zn) in the profile soil were analyzed by comparative experimental methods. The results showed that :(1) Except for Cr, Cu and Pb, all the other heavy metals in the profile soils exceeded the background values of the soil in Anqing city to varying degrees, especially in the surface soil, indicating that there was heavy metal accumulation in the local area. (2)According to the vertical distribution of soil, the vertical variation of heavy metal content in soil of grass flat and mud flat was consistent, and it gradually decreased with the increase of soil depth. The variation pattern of grass flat was more obvious, while that of mud flat was slightly more complex.2022 年 8 月 18 日 收稿(Received :August 18,2022).* 国家自然科学基金(41977402)资助.Supported by the National Natural Science Foundation of China(41977402).* * 通信联系人 Corresponding author ,E-mail :****************.cn934环 境 化 学43 卷(3) The migration coefficients of As, Co, Ni and V in the whole section of grass and mud flats wereall greater than 0, indicating that they were enriched in varing degrees , especially in As. Cu and Cr were mainly enriched in the two types of soil profiles, and part of the soil depth was lost. The migration characteristics of Pb and Zn in vertical profile soil were similar, both of which were enriched in the surface layer and lost in the middle and bottom layer. The results can provide theoretical support and scientific basis for the environmental protection of wetland along the Yangtze River.Keywords wetland soil,heavy metals,vertical distribution,migration law,Caizi Lake.湿地享有“地球之肾”的美名,被人类视为地球上最重要的自然生存环境之一[1]. 由于地势低洼,湿地易在水动力作用下持续汇集人类活动产生的重金属,而成为重金属的重要汇源地之一[2 − 4]. 因此,湿地土壤重金属已成为众多学者关注的对象之一. 本世纪以来,广大学者在重金属富集[5]、空间分布[6]、赋存形态[7]、生态风险评价[8]等方面对湿地表层土壤开展一系列的研究,结果表明当前世界各地湿地土壤均存在不同程度的重金属累积,并呈现稳步增长的态势. 对湿地表层土壤中重金属的研究不足以解释自然和人为双重作用下的重金属分布特征,更难以阐明重金属在剖面土壤中的垂向迁移特征及其对生态环境的潜在污染风险等问题.重金属在进入土壤后受耕种、淋滤和翻耕等因素综合影响会向土壤的不同方向发生迁移转化,从而导致不同土层受到污染[9],这不仅阻碍农作物健康生长,而且会对地下水的安全构成严重威胁. 同时,重金属在不同深度土壤中的垂向迁移特征是展现重金属迁移能力和土壤污染状况最直观的指标之一[10 − 11]. 据研究报道,国内外对剖面土壤重金属研究多集中在工矿业场地[12]、城市土壤[13]、农田土壤[14]以及喀斯特地区[15]. 但是,目前对于湿地土壤剖面重金属分布特征及其迁移规律的研究报道较少. 此外,湿地周边不同类型土壤所处环境不同,其性质差异较大,以本研究的草滩和泥滩为例,二者在植被类型、土壤质地及水位变化条件等方面都存在较大差异,其重金属含量特征及迁移规律也必然有所不同. 因此,开展湿地土壤重金属的垂向分布特征及其影响因素研究,对揭示重金属在湿地土壤中的分布特征及迁移规律是十分必要的.菜子湖作为长江中下游典型的沿江湿地,其生态环境质量对长江生态环境保护至关重要. 菜子湖湿地是国家工程“引江济淮”线路中重要节点之一,该工程完工后主要用以保障城乡供水和农业灌溉用水、促进航运发展、改善水生态环境,对沿途地区社会经济的发展至关重要[16 − 17]. 前人研究表明,菜子湖湿地周边土壤已累积了部分重金属,并存在不同程度的生态风险[2,18]. 基于此,本研究以菜子湖湿地为案例地,以湿地周边不同类型垂直剖面土壤为研究对象,阐明湿地土壤重金属在垂直方向上的分布特征及其迁移规律,以期为沿江湿地生态环境保护提供基础数据和科学依据.1 材料与方法(Materials and methods)1.1 研究区概况菜子湖,隶属于长江中下游支流水体(116°07′—117°44′ E,29°50—30°58′ N)(图1),为典型的北亚热带湿润季风气候,湖面由3个主要湖泊(白兔湖、嬉子湖、菜子湖)共同组成. 菜子湖流域境内自然物种丰富,据不完全统计,湿地范围内仅维管植物就多达一百多种,不同类型植物群落(芦苇、水浊等)广泛分布,更有大量湖泊的优势种随处可见(菹草、黑藻、苦草、菰等). 同时,湿地周边土壤受不同水位变化条件的影响,草滩和泥滩分布广泛,两种类型土壤在理化性质和植被类型等方面存在差异.1.2 样品采集与处理于2022年1月初,选择湿地暴露明显的6个典型样地(祠堂、大坟墓、许咀、王家大圩、河脚庄、湿地公园),每个样地分别采集草滩与泥滩两种类型湿地土壤,每种类型土壤均挖取3个剖面,剖面采集深度均为100 cm,并按照(0—10 cm、 10—20 cm、20—40 cm、 40—60 cm、 60—80 cm、80—100 cm)分层取样,然后将采集的剖面土壤样品装入封口袋后带回实验室,在室温条件下自然风干,再去除3 期葛磊等:菜子湖湿地不同类型土壤重金属的垂直分布特征及迁移规律935细小石块、植物残根等多余杂质. 将自然风干的土壤按实验要求分别研磨过10目、60目和100目筛,过10目和60目的样品用于测定土壤理化性质,过100目的样品用于测定土壤重金属元素.图 1 研究区采样示意图Fig.1 Sampling diagram of the study area本研究中土壤有机质采用高温外热重铬酸钾氧化-容量法测定;全磷采用酸溶-钼锑抗比色法测定;pH采用电位法(水土比2.5∶1),pH计测定[19]. 粒度和全氮数据分别采用贝克曼COULTER LS230型激光粒度分析仪与德国Elementar公司生产的Vario MACRO CHNS元素分析仪测定,并根据美国农业部(USAD)制定的标准,将土壤粒级一共分为6个等级:粗砂粒(500—1000 μm)、中砂粒(250—500 μm)、细砂粒(100—250 μm)、极细砂粒(50—100 μm)、粉粒(2—50 μm)和黏粒(<2 μm)[20].土壤重金属元素As、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、V、Zn采用HF-HClO4-HNO3三酸消解,电感耦合等离子体发射光谱仪(Perkin Elmer ICP-OES Optima 7000)测定[21]. 实验过程进行严格质量控制,平行样测定的相对标准偏差(RSD)总体控制在5%以下,标准物质(GSS-1)的整体回收率范围在84%—121%.1.3 迁移系数为计算菜子湖湿地剖面土壤重金属的迁移系数,因Al元素在土壤自然成土过程中比较稳定,不易受外源输入影响而发生变化,且本研究区内土壤中Al元素含量未超过安庆市土壤背景值,变异程度也较低,说明Al元素在土壤中稳定性高且受人为影响较小,故选择Al作为参比元素[22]. 迁移系数计算公式如下:式中,T j表示湿地土壤剖面中j元素的迁移系数,C j,s表示土壤样品中j元素的含量,C j,b表示土壤中j元素的背景值,C Al,s表示土壤样品中Al的含量,C Al,b表示研究区土壤中Al的背景值. 当T j=0时,说明j元素相对于Al元素来说不存在富集或者部分流失,T j=−1时,说明j元素在湿地土壤剖面中完全流失,T j>0时,说明j元素出现明显富集,T j<0 时,说明j元素流失.2 结果与讨论(Results and discussion)2.1 湿地土壤剖面理化性质及重金属总量特征研究区所采集的剖面土壤pH值变化范围为4.45—7.96,均值为5.83(表1),整体呈弱酸性,且土壤pH值随着土层深度的增加表现出明显的上升趋势. 土壤SOM、TN和TP含量范围分别为1.16—61.94、0.39—5.37、0.02—0.32 g·kg−1,平均值分别为16.41、1.51、0.11 g·kg−1. 此外,研究区土壤组成总体以粉粒为主(77.87%),黏粒次之(20.55%),砂粒占比最小(1.58%),平均粒径为6.77 μm. 通过对比发现,各级土壤粒度的变化特征不尽相同,其中砂粒和粉粒均表现为底层大于表层的垂向分布特征,而黏粒则呈现出相反的变化趋势. 总体来看,平均粒径呈现出随土壤深度增加而波动增大的变化趋势,这主要是受当地植被类型及覆盖程度、成土母质及人为扰动等众多因素的综合影响.表 1 湿地土壤剖面理化性质总体特征 (n=170)Table 1 Overall characteristics of physical and chemical properties of soil in wetland profile (n=170)项目Item pH SOM/(g·kg−1)TN/(g·kg−1)TP/(g·kg−1)砂粒/%Sand粉粒/%Silt黏粒/%Clay平均粒径/μmAverage grain diameter最大值7.9661.94 5.370.329.7586.1830.7210.40最小值 4.45 1.160.390.020.0459.1112.00 4.07平均值 5.8316.41 1.510.11 1.5877.8720.55 6.77标准差0.7014.77 1.050.05 1.49 3.54 3.29 1.33变异系数0.120.900.700.450.940.050.160.20除Cr、Cu和Pb外,其余元素均超过安庆市土壤背景值(表2). As、Co、Ni、V和Zn的含量分别是当地土壤背景值的3.06、1.35、1.52、1.19、1.04倍,说明As、Co、Ni、V和Zn等元素在菜子湖湿地土壤中已经出现累积现象,尤以As和Ni较严重. As富集主要受菜子湖周边农业活动的影响,农田中的化肥农药会通过地表径流进入湖边草滩及泥滩土壤中;Ni富集是因为菜子湖流域内分布着铁矿、铜铁矿以及铁锰矿等金属矿产资源,且安庆市作为重要的化工基地,其石油化工企业较多,人为开采矿产资源以及石油化工企业排放的“三废”等都会向周边土壤缓慢释放重金属[23],从而促使湿地土壤中Ni的累积. 各重金属元素变异系数均在0.1—1之间,属于中等变异,这说明人类活动已对该地土壤中重金属含量造成了显著影响.表 2 湿地土壤剖面重金属总量特征(mg·kg−1,n=170)Table 2 Characteristics of Total heavy metals in soil of wetland profile项目ItemAs Co Cr Cu Ni Pb V Zn 最小值 2.740.6217.44 2.44 4.650.0838.1819.14最大值70.3348.09125.36101.2981.3661.73216.32301.28平均值28.8116.6559.4224.2136.1919.35111.5977.22标准差11.558.3022.2711.6414.9610.6330.9141.58变异系数0.400.500.370.480.410.550.280.54土壤背景值9.4112.3563.3830.3023.7526.9293.7974.41 注:土壤背景值参考依据来源于安徽省环境监测中心-1992. Note: The reference basis of soil background value is from Anhui Environmental Monitoring Center-1992.2.2 湿地不同类型土壤重金属垂向分布特征及影响因素分析整体上,菜子湖湿地土壤剖面中各重金属含量随土层深度变化虽有波动,但主体趋势表现为随土层深度的增加而逐渐减少(图2),主要是由于湿地土壤表层汇聚着大量有机质,而有机质主要以腐殖质为主,其中胡敏酸(HA)与富里酸(FA)带有大量的负电荷以及各种官能团,对重金属产生强烈的吸附能力,致使湿地土壤表层相比底层更易聚集重金属[24];并且也有学者指出,土壤环境中大多数重金属元素受母质影响较大,迁移能力较差,故主要在土壤0—20 cm表层积累[25].As、Co、Cr、Pb、V等元素含量在土壤表层均呈现出草滩>泥滩的规律(图3),这主要由3个原因造成,一是跟泥滩相比,菜子湖湿地草滩距离当地居民的农耕区更近,容易受到农民耕作及放牧等活动的外源影响,大量农药、化肥不合理施用以及禽畜排便等都会导致土壤中重金属的逐渐累积;二是因为草滩能够为候鸟提供更优的生存环境,菜子湖湿地作为东亚-澳大利西亚候鸟迁徙途中的必经之地,大量候鸟迁徙至此并在草滩进行觅食、栖息等活动,而鸟类会通过一系列自身行为来释放所富集的重金属[26],加之生物体可以对重金属产生富集与放大作用,都会进一步促使土壤中重金属的富集;三是因为草滩土壤表层植被类型丰富,土壤内部植物根系发达,易于吸附土壤中的重金属,从而成为重金属在土壤表层的主要富集载体[27]. 而在底层土壤,除Co和V之外,其它重金属元素含量又表现为泥滩>草滩的规律,一是因为泥滩靠近湖边浅水区,土壤含水率较大(泥滩55.92%>草滩33.85%,P<0.05),水的向下淋溶作用会导致部分移动性较强的重金属元素向深层土壤转移[24,28];二是因为泥滩底层土壤有机936环 境 化 学43 卷3 期葛磊等:菜子湖湿地不同类型土壤重金属的垂直分布特征及迁移规律937质含量高于草滩(6.10 g·kg−1>4.90 g·kg−1,P<0.05),有机质带有大量负电荷以及各种官能团能够对重金属产生强烈的吸附能力,进而导致泥滩底层土壤相比于草滩底层更容易积累重金属.图 2 湿地不同土层深度重金属含量特征Fig.2 Characteristics of heavy metal contents in different soil layers of wetland图 3 湿地不同类型土壤重金属垂向变化特征Fig.3 Vertical variation characteristics of heavy metals in different types of soil in wetland 不同类型土壤剖面的物质来源及其理化性质都不相同,因而重金属元素的垂直分布特征既有相似或共同之处,又存在差异. 与泥滩相比,草滩不同土层深度的重金属含量垂向变化规律更为明显(图3),主要表现为随土层深度增加而线性降低的变化趋势,表明重金属元素在草滩土壤的垂直剖面演化过程中未受明显人为扰动;此外,本研究发现,草滩土壤表层黏粒含量大于底层(21.84%>19.89%,P<0.05),草滩土壤重金属变化趋势与土壤的黏粒和淤泥含量随土层深度增加而下降有关,有研究报道,重金属938环 境 化 学43 卷在不同土层深度富集与土壤颗粒大小存在显著相关[29]. 泥滩土壤中As、Co和Zn含量的变化特征基本一致,整体表现为随土层深度增加而波动下降的趋势. Cr、Cu、Ni和Pb含量分别在60—80 cm深度土壤中出现一个峰值,一方面与不同时期Cr、Cu、Ni和Pb的输入、不同地理位置湿地沉积速度及湿地水文条件变化有关;另一方面,根据采样观察发现,中层土壤结构较为疏松且拥有良好的通透性,而深层土壤的紧实度和保水性能较好,在降水作用下重金属会由中层向深层富集[30],本研究中泥滩的深层土壤黏粒含量要略高于中层,这也一定程度上解释了部分重金属元素含量在底层土壤中出现峰值的原因.2.3 重金属相关性分析通常情况下,在相同或相似的地质条件下,化学性质相似的元素会呈现相互聚集共生的现象[31]. 菜子湖湿地土壤剖面各理化性质与重金属含量的相关系数如图4所示. 除As外,土壤黏粒、SOM与各重金属均呈显著正相关,平均粒径与各重金属呈显著负相关,这是因为细小颗粒土壤具有较大的比表面积和较高的表面活性,更利于重金属的吸附[32 − 33];而SOM具有较高的阳离子交换量, 并具有大量不同的官能团,它们可以通过表面沉淀、络合和离子交换吸附金属元素. 除V外,土壤pH与各重金属元素呈显著负相关,这是因为土壤pH越低,H+越多,重金属被解吸的越多,其活动性就越强[34],故重金属不易富集. TP与各重金属无显著相关性,可知TP对湿地土壤重金属含量富集影响十分微弱,而TN与各重金属呈显著正相关,土壤中的TN主要以有机氮为主,本研究中TN与SOM呈极显著正相关,这也进一步验证了前文的解释.图 4 不同理化性质与各重金属元素相关系数 (n=170)注:***、**、*表示相关性(P<0.001)、相关性(P<0.01) 、相关性(P<0.05); D av表示平均粒径.Fig.4 Correlation coefficients between different physicochemical properties and heavy metal elements (n=170)Note: ***, ** and * indicate correlation (P<0.001), correlation (P<0.01) and correlation (P<0.05);D av stands for average grain diameter.人类活动和土壤母质都会对土壤中重金属的来源和含量累积产生重要影响,一般来说,相似的外源输入会使不同的重金属元素呈现出相近的特点,因此,不同重金属元素间的同源性判断可采用相关性分析,进而为重金属来源解析提供合理参考[35]. 由图4可知,研究区8种重金属之间基本都具有显著正相关性,这说明菜子湖湿地土壤重金属可能具有相同的来源[36].2.4 湿地土壤重金属垂向迁移特征及影响因素分析从垂直剖面迁移系数(图5)来看,菜子湖湿地两种类型土壤中As、Co、Ni和V这4种元素的迁移系数在整个剖面中均大于0,且As的迁移系数远高于其它元素,而Cu也仅是在80—100 cm的草滩中为负,其余深度均为正,说明这些元素已在菜子湖湿地土壤中出现富集,并且已经开始向深层土壤缓慢迁移,尤以As最为严重. 重金属迁移与土壤pH值有关,pH值会对土壤中重金属的溶解度产生显著影3 期葛磊等:菜子湖湿地不同类型土壤重金属的垂直分布特征及迁移规律939响,从而对其形态和迁移能力产生决定性作用[37]. 研究区土壤整体呈弱酸性(pH=5.83),在酸性条件下土壤重金属易向下迁移[38],这是上述几种重金属由表层土壤向深层迁移的原因之一.图 5 湿地不同类型土壤剖面重金属迁移系数Fig.5 Soil heavy metal transport coefficient of different types of profiles in wetland Cr在草滩40—100 cm的迁移系数为负,其余土层深度均为正,主要原因为:一方面,草滩土壤周边存在小范围的农业活动以及渔业养殖,农耕机器的运作以及渔船燃料的消耗,都会导致Cr的外源输入[39];另一方面,安庆市区拥有大量的石油化工企业以及金属冶炼厂,而菜子湖正处于安庆市区夏季风的下风向,工业活动排放的大量废气会随盛行风向外扩散,进一步加剧Cr在菜子湖周边表层土壤中的累积[40],且Cr相比其它重金属元素的水溶性较高,在土壤剖面中可随降水一直向下渗漏迁移[30],故Cr容易在含水率较高的泥滩中底层土壤中富集. Pb和Zn在湿地剖面土壤中的迁移特征较为相似,其迁移系数均是在草滩0—20 cm土壤中为正,草滩20—100 cm为负,在泥滩0—40 cm土壤中为正,泥滩40—100 cm为负,这是因为土壤中Pb主要以Pb(OH)2、PbCO3和PbSO4等固体形式存在,土壤溶液中可溶性Pb含量很低,Pb2+也可以置换黏土矿物上吸附的Ca2+,因此Pb在土壤中基本很少移动[41];土壤胶体表面的Zn以配位吸附形态为主,pH越接近中性,有机胶体对Zn的配位吸附固定能力越强,故移动性就越弱[42],而菜子湖湿地整体剖面土壤接近中性,且pH值随土层深度增加而上升,因此中底层土壤中的Zn不易出现富集;同时Zn含量实测值与背景值相差不大,推测也一定程度受母质影响.3 结论(Conclusion)(1) 研究区As、Co、Ni、V和Zn的含量分别是当地土壤背景值的3.06、1.35、1.52、1.19、1.04倍,说明存在不同程度的重金属累积现象;各重金属元素变异系数均在0.1—1之间,属于中等变异.(2) 湿地不同类型土壤重金属含量整体呈现出随土壤深度的增加而逐渐减少的趋势,但存在一定波动. 草滩土壤重金属垂直分布规律较为明显,表现为随土壤深度增加而线性降低的趋势,而泥滩变化特征则稍显复杂.(3) 除As外,SOM、土壤黏粒与各重金属均呈显著正相关,而平均粒径与各重金属呈显著负相关;除V外,土壤pH值与各重金属元素呈显著负相关,TP与各重金属元素无显著相关性,而TN与各重金属元素均呈显著正相关;同时,研究区各重金属元素之间基本都呈显著正相关性,推测菜子湖湿地周边土壤重金属可能具有相同来源.(4) As、Co、Ni和V在草滩和泥滩整个剖面土壤中的迁移系数均大于0,表明这几种元素均存在明显富集现象,尤以As较为严重;Cu和Cr在两种类型土壤剖面中以富集为主,仅在草滩中底层土壤中出现流失;Pb和Zn均是在草滩0—20 cm和泥滩0—40 cm土壤中出现不同程度富集,在草滩20—100 cm和泥滩40—100 cm土壤中集体流失.参考文献(References)SHAN V, SINGH S K, HARITASH A K. 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长江水系沉积物中重金属的赋存形态

第27卷 第4期2008年 7月环 境 化 学ENV I RONME NT AL CHE M I ST RY Vol .27,No .4July 2008 2008年1月14日收稿.3国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(课题编号:2006CB403403)资助.33通讯联系人:wangyc@i w hr 1com长江水系沉积物中重金属的赋存形态3周怀东1,2 袁 浩2,3 王雨春233 陆 瑾2 万晓红2(1 河海大学水文水资源学院,南京,210098;2 中国水利水电科学研究院水环境研究所,北京,100038;3 贵州大学资源与环境工程学院,贵阳,550003)摘 要 分析了长江干流和主要支流的沉积物样品中重金属(Cu,Zn,Pb,Cd,Cr,A s,Hg )的含量和赋存形态1结果表明:除Zn 外,长江流域水系沉积物中重金属的污染程度总体呈上升趋势,其中,Cd 的污染较为严重,Cd 主要以可交换态的形式存在,长江水系沉积物中Zn,Pb 以及Cu 具有相似的同源性,而Cd,A s,Hg 以及Cr 则另为一类1关键词 沉积物,重金属,长江. 沉积物中重金属的环境行为和生态毒理效应不仅与有毒物质的总量有关,而且与重金属在沉积环境中的地球化学形态密切相关[1]1对沉积物(土壤)中重金属赋存形态的研究方法,如,Tessier 等提出的“五步连续提取法”,采用专属性提取液将土壤中重金属的存在形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机结合态和残渣态[2]11993年,欧共体标准局提出了相对简化的“三步形态分类法”(BCR )[3],即,将沉积物中重金属的形态分为B1醋酸提取态(水溶态、可交换态和碳酸盐结合态)、B2可还原态(Fe —Mn 氧化物结合态)、B3可氧化态(有机物及硫化物结合态)和B4(残渣态),BCR 法已被证明是可以在不同地区获得可比数据的成熟方法[4]1 本研究采用BCR 法开展了长江流域干流和主要支流水系沉积物中重金属的形态研究1初步分析了不同重金属及其形态分布的相关关系,为评价长江流域水系沉积物中重金属污染状况和潜在风险提供有用的科学数据11 样品的采集和分析 分别在长江干流和部分主要支流(包括长江、岷江、金沙江、湘江等)采集沉积物样品.采样点为:1#小沙坝、2#豆腐石、3#岷江口、4#江津自来水厂、5#梁沱水厂、6#江南水厂、7#江万船厂、8#丹江口、9#常德、10#丹江口水库、11#学堂洲、12#草桥、13#猴子石、14#黄洲、15#黄石、16#武穴闸、17#南京长江大桥、18#燕子矶、19#采石矶、20#镇江汽渡、21#长江天生港1采集0—5c m 表层沉积物样品及平行样品,样品自然风干后,用玛瑙研钵研磨至80目,然后用四分法制得500g 样品,最后用烘箱100℃烘至恒重,干燥器内密封保存1 采用微波消解处理样品(王水2氢氟酸2高氯酸消解),原子吸收光谱仪测定Cu,Zn,Pb,Cd 和Cr,用原子荧光光谱仪测定A s 和Hg 12 长江流域水系沉积物中重金属的含量 表1为长江水系沉积物中重金属的含量及背景值1从沉积物重金属的总体配分模式看,长江流域水系沉积物与全球页岩重金属的丰度模式是一致的,即Zn >Cr >Pb >Cu >A s >Cd >Hg 1 从浓度水平看,本次研究结果不仅高于(或相当于)全球页岩重金属地球化学背景值[5]和工业化前全球沉积物最高背景值[6],同时也明显高于前人在该区域的研究数值[7—10],表明长江流域近年来沉积物中重金属的污染呈增加的趋势1其中,沉积物中Cd 是污染较严重的重金属,与前人研究的平均值(0135mg ・kg -1)相比,本研究测定的沉积物中Cd 增加了约282%,Hg 含量也要显著高出臧小平[7]报道的最高值,Pb,Cu,A s 和Cr 也呈不同程度的增加趋势,而Zn 则比已有数值略有降低.516 环 境 化 学27卷 从样点的空间分布看,沉积物中重金属的含量也表现出较大的差异性1Cu浓度表现为中、下游高于上游的趋势,最高点在长江武汉附近江段,有30%的样点Cu浓度超过了页岩重金属地球化学背景值.Zn除在2#和13#相对较高外,其沿程变化不显著,均值高于全球页岩重金属地球化学背景值而低于全球沉积物最高背景值.Pb浓度的空间分布与Cu类似,高值区主要在武汉以下南京以上江段,上游重庆段也较高1Cd的浓度水平总体较高,最大值在黄州附近江段,上游和中、下游也有高值区,这可能是不同类型污染源贡献的结果1A s和Hg表现出采样的沿程空间分布模式,高值区在长江中、下游地区1Cr最大值位于金沙江下游江段的3#,有4个点含量高于90mg・kg-1,其余变化不明显1表1 长江流域沉积物金属元素含量(mg・kg-1)Table1 M etal contents in the sedi m ents of Yangtze basin数据来源Cu Zn Pb Cd Cr A s Hg文献[7]枯水期1514—67113617—107—0113—014447—99411—811—丰水期1615—46195115—118191613—421801152—01328—516—916010098—010705文献[8]48101821034100133———文献[9]491316317381601337614——文献[10]6918132——90——文献[5]45953401462130135文献[6]5017570110090150125本次研究最小值24158591431512401284515281210113最大值11111120114721612515107123113561991153均值5911512617663121113578181515901463 长江流域水系沉积物中重金属的地球化学特征 以不同元素在各自形态中的平均含量计算百分比,长江流域沉积物中重金属每种形态占总量的比例见图11其中,Cu,Zn,Cr,A s和Hg主要以B4残渣态形式存在,Pb主要以B2态存在,Cd以B1态存在1不同的重金属在相态中分布的差异体现了其地球化学特性,前三种能被生物所利用的相态在研究评价过程中被陈静生等[11]划为次生相态,而B4态作为重金属存在于矿物晶格中的化学形态,一般认为不具有生物可利用性,对环境无影响而被列为原生相态1图1 长江沉积物中重金属元素不同形态所占比例平均值F i g11 The average percentages of heavy metals fracti ons in the sedi m ents of Yangtze basin Cu的B1态只占8%,这部分包含:(1)能被生物直接利用的水溶态重金属离子;(2)位于沉积物粘土矿物等活性成分交换位置,能被Ca2+,Mg2+或NH+4等阳离子交换下来易被生物利用的元素;(3)被碳酸盐表面吸附或以共沉淀形式存在,在pH变化的情况下可被生物利用的重金属元素,说明沉积物中Cu元素对环境的直接影响较低1 Zn的次生相中主要以B1和B2态存在,分别占总量的20%和30%左右1B2态包括沉积物中铁锰氧化物吸附以及被其包裹的部分重金属,这部分氧化物表现的专属吸附作用比较强,但转为还原环境后,在不稳定状态下易被释放或在S的作用下进入B3态1因此,沉积物中Zn的生物可利用性较高1 4期周怀东等:长江水系沉积物中重金属的赋存形态517 Pb的B1态含量很少,主要以B2铁锰氧化物结合态形式存在,占总量的64%,在pH值Eh改变的情况下,B2态容易转化为B1态直接对环境造成影响,说明Pb的直接危害小而潜在危害较大1 Cd的B1>B2>B4>B3,B1态占总量的60%,说明极其需要关注其对环境造成的直接和间接危害1马振东等[12]认为这主要是扬子和秦岭两构造单元表壳岩系富含Cd以及侵蚀作用带来的结果1 Cr的B4态占了绝大多数,次生相态总共只占了16%,说明Cr在研究区域沉积物中的稳定性最好,对环境的影响较小1 A s的次生相所占比例都很低,并且主要以B2态存在,说明长江流域沉积物中A s的生物可利用性不高1 Hg的原生相态占了58%左右,次生相态分别为B3(22%)>B2(12%)>B1(8%),B3态的重金属与沉积物中的烷烃和腐殖酸等有机质形成络合物或鳌合物,以及与硫化物结合共沉淀1在氧化条件下,微生物氧化分解有机质,硫元素变成S6+,这部分元素形成迁移能力更高的价态进入水体,说明Hg在长江流域沉积物的次生相态中主要与有机质及硫化物结合14 长江流域水系沉积物中重金属总量与形态的相关分析 将每种元素的4种形态及总量做成相关系数矩阵,并将矩阵中不同元素的形态与各自总量的相关系数值列于表2,用以识别控制各元素在风化、迁移及沉积的过程中的关键因子1表2 长江流域沉积物重金属元素不同形态与总量的相关性Table2 Correlati on coefficients bet w een t otal concentrati on and their fracti ons in the sedi m ents of Yangtze basin元素各形态与总量的相关系数B1B2B3B4Cu01798017580174501884Zn01945018970185101834Pb0118019880137801953Cd01999019930161201704Cr01316015130122501974A s0157019120120801999Hg-011501520126201972 如表2所示,几种元素的B4态与总量之间都呈现了良好的相关性,表明了地质背景是影响和控制各元素在沉积物中含量的主要因素. Cu的前三种相态与总量的相关系数差别不大,说明对于总量的贡献,这三种相态的活性是均一分布的.Cu与B3态的亲和作用已得到证实[13],B2略高于B3说明了相对于还原条件下的沉积物,当有机质和硫化物的含量较低时,Cu的变化会受到铁锰氧化物吸附作用的影响1 Zn的总量与B1态的相关性较好,B2和B3与总量的相关性也高于B4,加上B1和B2态的含量较高,可能暗示污染外源输入对Zn主要以可交换的吸附形式对沉积物总Zn有着主要影响,这与张朝生等人[10]结果一致1 Pb的总量与不同形态含量的相关性主要受沉积物相中铁锰氧化物的影响,同时,B4态与总量有较好的相关性,说明相当部分的Pb是存在于沉积物的矿物晶格,代表流域侵蚀作用的贡献1 Cd含量主要与B1态和B2态显著相关,表明进入沉积物中的Cd易被粘土矿物或土壤胶体强烈吸附,沉积物的Cd可能具有显著的环境迁移活性1 沉积物中的Cr和Hg主要体现于B4态(矿物晶格残渣态)的变化,说明在自然条件下其转化为离子的倾向小于其它金属,相对是稳定的1 A s的总量与B2(次生相态中与铁锰氧化物所吸附)和B4(矿物晶格残渣态)的相关性较好,这可能反映该元素具有两种不同的环境归趋模式.5 长江流域水系沉积物中重金属总量与形态的聚类分析 环 境 化 学27卷518 聚类分析通过研究某一相态下不同元素之间的相关关系,更好地了解其在环境中变化的联系及规律,并能大致解析其来源和环境行为的异同1 根据聚类分析的结果(见图2)可以看出,在沉积物总量的相关性上,Zn和Pb作为一小组元素可能具有更好的共源性,B4态与B2态的聚类分析也表现出相同的特征,与之对应,Cd,A s,Hg以及Cr的来源有所不同,这可能主要与Cd等在地壳中的丰度低而且高度分散,并多出现在其它金属硫化物矿床的氧化带的地球化学性质有关1 B1态代表最不稳定的可溶态、可交换态及碳酸盐吸附态,对该相态的聚类结果显示,Cd和Zn 在迁移、转化的环境行为上存在某种相似性关联,这与沉积物形态含量分布的分析结果是一致的,长江水系沉积物中这两种元素主要是B1态存在,环境行为相对活泼. B3态的聚类分析表现各异,相关性最好的为Cu和A s.Cu原子半径小,主极化能力强,易与离子半径大的被极化能力强的S和A s等成共价或带金属键结合形成络合物,所以在含硫化物的相态中, Cu和A s表现出良好的相关关系,Zn在硅酸盐熔体中是变网阳离子,也是亲硫元素,但较Cu弱,因此,与Cu和A s二者的关系次之1其中最独特的为Hg,主要是由于Hg在沉积物中能被生物作用成甲基汞,微生物也能将Hg2+变成零价汞,而这些作用主要发生于B3态,导致了Hg表现出性质差异.图2 长江流域沉积物重金属元素不同形态的聚类分析F i g12 H ierachical cluster analysis on different phases of heavy metals in the sedi m ents of Yangtze basin 综上所述,长江水系沉积物中,Cu,Zn,Cr,A s和Hg主要是以矿物晶格相存在于沉积物中,相对而言,Cu和Zn的铁锰氧化物吸附态和硫化物结合态在总量中的比例更高,具有较大的活性;Pb 主要以铁锰氧化物结合态形式存在(占总量的64%),在环境氧化还原条件变化时可能有较大环境风险;Cd主要与粘土矿物或土壤胶体强烈吸附,因此,具有很高的环境迁移活性,可能对水环境具有较高的生态风险1另外,聚类分析表明,长江水系沉积物中Zn,Pb以及Cu具有同源性,而Cd,A s, Hg以及Cr则呈另一类.从环境迁移、转化的性质上看Cd和Zn等较为接近1 4期周怀东等:长江水系沉积物中重金属的赋存形态519参 考 文 献[1] Kot A,Nam iesik J,The Role of Speciati on in Analytical Che m istry[J]1Trends in Analysis Che m istry,2000,19∶69—79[2] Tessier A,Ca mpbell P G C,B iss on M,Sequential Extracti on Pr ocedure f or the Specificati on of Particulate Trace Metals[J],AnalyticalChe m istry,1979,51∶844—851[3] Maier E A,Griep ink B,The BCR(Measurement and Testing)Pr ogra mme———Quality of Measure ments:a Eur opean Goal[J]1F resenius’Journal of Analytical Che m istry,1994,348(1)∶6—8[4] Dang C T,Jeffrey O P,Metal Speciati on in CoastalMarine Sedi m ents fr om Singapore U sing a Modified BCR2Sequential Extracti on Pr oce2dure[J]1A pplied Geoche m istry,2006,21∶1335—1346[5] 李健,郑春江,郭希利等,环境背景值数据手册[S]1北京,中国环境科学出版社,1989[6] Hakans on L,An Ecol ogical R isk I ndex f or Aquatic Polluti on Contr ol1A Sedi m ent ol ogical App r oach[J]1W ater Res1,1980,14∶975—1001[7] 臧小平,郭利平,长江干流水底沉积物中十二种金属元素的背景值及污染状况的初步探讨[J]1中国环境监测,1992,8(4)∶18—20[8] Qu C,Yan R,Chem ical Compositi on and Fact ors Contr oling Sus pended Matter in Three Maj or Chinese R ivers[J]1Sci.Total.Envi2ron.,1990,97/98∶335—346[9] 陈静生,王飞越,程成旗等,中国东部主要河流颗粒物的元素组成[J]1北京大学学报(自然科学版),1996,32(2)∶206—214[10] 张朝生,长江与黄河沉积物金属元素地球化学特征及其比较[J]1地理学报,1998,53(4)∶314—322[11] 陈静生,铜在沉积物各相中分配的实验模拟与数值模拟研究2以鄱阳湖为例[J]1环境科学学报,1987,7(2)∶140—149[12] 马振东,张德存,闭向阳等,武汉沿长江、汉江Cd高值带成因初探[J]1地质通报,2005,24(8)∶740—743[13] Thomas P R,U re A M,Davids on C M et al.,Three2Stage Sequential Extracti on Pr ocedure f or the Deter m inati on ofMetals in R iver Sedi2ments[J]1Analytica Chi m ica Acta,1994,286(3)∶423—429THE CHE M I CAL SPEC I AT IO N O F HEAV Y M ETAL S I NSED IM ENTS FROM YANGTZE BAS I NZHOU Huai2dong1 YUAN Hao2,3 WAN G Yu2chun2 LU J in2 WAN X iao2hong2 (1 The College of Hydr ol ogy and W ater Res ources,Hohai University,Nanjing,210098,China;2 The Depart m ent of W ater Envir onment,I W HR,Beijing,100038,China;3 College of Res ources and Envir onmental Engineering Guizhou University,Guiyang,550003,China)ABSTRACT The t otal concentrati on and che m ical s peciati on of heavy metals(Cu,Zn,Pb,Cd,Cr,A s and Hg) in the surface sedi m ents collected fr om the mainstrea m and several tributaries of Yangtze basin were studied using BCR sequential extracti on p r ocedure,HCl2HNO32HF digesti on method and AAS1The results showed that the heavy metals(excep t Zn)polluti on in sedi m entary envir onment were increasing.Cd was mainly ass o2 ciated with exchangeable fracti on1So,the quality and che m ical for m s of sedi m entary heavy metals i m p lied that there were the higher ecol ogical risks on the aquatic envir on ment of Yangtze basin1W e als o used the H ierachi2 cal cluster analysis t o i m p r ove the understanding of the characteristics of heavy metals in sedi m ent1The statis2 tic analysis data revealed that the sedi m entary Zn,Pb and Cu have the si m ilar origin,and Cd,A s,Hg and Cr were clustered t ogether in the another gr oup1 Keywords:sedi m ent,heavy metals,Yangtze basin.。
于桥水库表层沉积物重金属分布特征及其与底栖动物的关系

统.由此看来,沉积 物 既 是 水 体 污 染 物 的 主 要 蓄 积
体沉积物重金属污染进行研究具有重要意义.
水 体 中 的 底 栖 动 物 通 常 以 沉 积 物 为 直 接 生 境,
具有移动能力差、对环境变化敏感的特点,其栖息环
境的变化会导致种群特征发生改变,因此,常作为生
态环境的指 示 生 物 (
样点,采集水下表层 15cm 的沉积物样品测定 Zn、
Cr、
Cu、
Pb、
As、
Hg 和 Cd 浓度,潜在生态指数法评价污染风险;
采集底栖动物鉴定种类、计算生物量和多样性指数.结果表明:于桥水库表层沉积物中重金属元素平均含量大 小
顺序为 Zn>Cr>Cu>Pb>As>Hg>Cd,各重金属平 均 含 量 均 低 于 背 景 值,但 Cu、
ngo
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后转移至洁净搪瓷盘,去除石块、动植物残体等杂质
<40
后用研钵研磨,并过 100 目尼龙筛,用聚乙烯袋保存
备用.
定的 方 法. 定 量 样 品 采 用 1/16m2 采 泥 器 采 集,用
22 目筛网洗去底泥,检出全部标本,所得标本用 5%
关键词:沉积物;重金属;底栖动物;于桥水库;生态风险指数
中图分类号:
X592,
Q142 文献标志码:
A 文章编号:
1674 3075(
2019)
05 0032 08
杭州和睦湿地表层沉积物重金属时空分布特征及污染评价
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杭 州师 范大 学学 报 ( 自然科 学版 )
J o u r n a l o f H a n g z h o u N o r ma l U n i v e r s i t y ( N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n )
潘 敏 , 单监 利 , 姚 武 , 顾 燕青 , 巫 阳 , 朱 维琴
( 杭 州 师 范大 学生 命 与环 境 科 e - 学院, 浙江 杭州 3 1 0 0 3 6 )
摘 要 : 分 析 了杭 州 市 和 睦湿 地 表 层 沉 积 物 重 金 属 含 量 及 分 布 特 征 , 并 运 用 污 染 指 数 法 和 Ha k a n s o n潜 在
第 1期
潘
敏, 等: 杭 州和 睦湿地 表层 沉积 物重金 属 时空分 布 特征及 污染 评价
4 7
属污染程度 和潜在生态风险 , 以期对杭州市和睦湿地 的环境保护及湿地资源 的可持续利用提供理论依据.
3 3 3 3 3
1 材 料 与 方 法
1 . 1 样 品 采 集
明, 和 睦湿 地 沉 积 物 重 金 属 的 生态 风 险 水平 均 达 轻微 风 险 等 级 , Ha k a n s o n 潜 在 单 项 生 态 风 险评 价 指 数 ( E r ) 则 表
明, 和 睦湿 地 沉 积物 中 主 要 的 潜 在 生 态 风 险 因 子 为 C u与 c r , 故 应 重 视 和 睦湿 地 沉 积 物 重 金 属 中 C u 、 C r的潜 在 生态风险评价及管理.
关 键 词 :和 睦 湿 地 ; 重金属 ; 污染评价 ; 生 态 风 险评 价
二道坊河沉积物中重金属等元素富集特征的研究
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二道坊河沉积物中重金属等元素富集特征的研究
张淑香;依艳丽;刘孝义
【期刊名称】《应用生态学报》
【年(卷),期】1997(8)5
【摘要】以二道坊河沉积物为研究对象 ,采用相关与回归分析综合地研究了 1 4种元素在沉积物中的富集特征 .结果表明 :地球化学性质相近的元素 ,它们在沉积物中的相关系数大多达到了显著或极显著的水平 ;通过因子分析 ,求出了 4个主因子 ,它们代表沉积物中1 4种元素测定信息的 85% ,以第一、二主因子对应的特征向量为X、Y轴将 1 4个元素分成了 3类 ;建立了大部分元素与沉积物性质之间的多元回归方程 .
【总页数】4页(P553-556)
【关键词】元素富集特征;重金属;沉积物;水体污染
【作者】张淑香;依艳丽;刘孝义
【作者单位】中国科学院沈阳应用生态研究所;沈阳农业大学土化系
【正文语种】中文
【中图分类】X522.02
【相关文献】
1.二道坊河河道沉积物中汞形态分布及其影响因素的分析 [J], 张淑香;依艳丽
2.天津滨海新区黑潴河沉积物中重金属污染特征及地区性重金属污染指标选择 [J], 乔俊;邵德智;罗水明;段林;华桂英;张承东
3.兰州市宛川河中段表层沉积物中重金属元素迁移富集特征 [J], 刘艳;张成君;雷国良;杨奇丽;欧文佳;漆燕;缑晓辉
4.二道坊河河道沉积物质金属污染特征及评价 [J], 任丽茜;徐秀坤
5.二道坊河河道沉积物重金属污染特征及评价 [J], 任丽茜;徐秀坤
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细河流域不同重金属污染土壤微生物种群及微生物量的研究
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细河流域不同重金属污染土壤微生物种群及微生物量的研究李晔;孙丽娜;杨继松;杨晓波;曲亚军【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2008(036)027【摘要】[目的]研究细河流域土壤污染情况与土壤微生物之间的互作关系.[方法]测定细河流域不同剖面重金属污染土壤的基本理化性质及微生物氮、碳和磷含量,采用稀释平板分析法,对污染土壤微生物区系进行分离纯化,最后对污染土壤微生物群落多样性进行分析.[结果]供试土壤样品中,细菌数量最多,其次是放线菌,真菌数量最少;细河上游重金属污染严重,3类微生物数量均最低,中游污染次之,下游污染较轻.供试土壤微生物氮量和磷量与重金属污染程度呈负相关.细河下游土壤中细菌、放线菌和真菌的多样性指数最高,生境条件较好,土壤质量较优.[结论]细河流域土壤污染情况与土壤微生物之间有着密切的关系.【总页数】3页(P11864-11865,11868)【作者】李晔;孙丽娜;杨继松;杨晓波;曲亚军【作者单位】沈阳大学污染环境的生态修复与资源化技术重点实验室,辽宁沈阳,110044;沈阳大学污染环境的生态修复与资源化技术重点实验室,辽宁沈阳,110044;沈阳大学污染环境的生态修复与资源化技术重点实验室,辽宁沈阳,110044;辽宁省地质勘察局,辽宁沈阳,110044;辽宁省地质勘察局,辽宁沈阳,110044【正文语种】中文【中图分类】S154.39【相关文献】1.不同释放特性氮素对果菜土壤根际微生物种群以及土壤养分的影响 [J], 陈红;马生发2.重金属污染对土壤微生物种群数量及活性的影响 [J], 高焕梅;孙燕;和林涛3.基于PCR-DGGE的重金属污染土壤微生物种群指纹分析 [J], 李晔;孙丽娜;杨继松;杨晓波;曲亚军4.湟水流域农田不同类型土壤主要微生物种群研究 [J], 无5.细河流域农田土壤重金属污染评价及来源解析 [J], 宁翠萍;李国琛;王颜红;李波;田莉;王世成因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
上海市湖泊沉积物重金属的空间分布

上海市湖泊沉积物重金属的空间分布杨静;刘敏;陈玲;黄燕平;张亚洲【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2018(38)10【摘要】上海快速城市化发展导致公园湖泊表层沉积物中重金属Cd、Hg、Cu、Pb和Zn含量出现富集,其最大值已超出各自土壤背景值3.8~5.8倍.这5种重金属的污染热点主要出现在核心城区的人口和交通密集区、浦西沿江老工业区以及郊区新兴工业区附近.基于土地利用类型、交通变量、人口密度和工业点源等预测变量构建了高精度的土地利用回归模型,推测沉积物中Cd和Pb浓度分别主要受路网密度和商业用地影响,Hg和Cu主要受商业用地和工业点源数影响,Zn主要受居住用地和工业点源数影响.【总页数】8页(P3941-3948)【作者】杨静;刘敏;陈玲;黄燕平;张亚洲【作者单位】华东师范大学地理科学学院,教育部地理信息科学重点实验室,上海200241;华东师范大学地理科学学院,教育部地理信息科学重点实验室,上海200241;同济大学环境科学与工程学院,上海 200092;华东师范大学地理科学学院,教育部地理信息科学重点实验室,上海200241;华东师范大学地理科学学院,教育部地理信息科学重点实验室,上海200241【正文语种】中文【中图分类】X144【相关文献】1.太湖西南部沉积物重金属的空间分布特征和污染评价 [J], 战玉柱;姜霞;陈春霄;高洪阁;金相灿;李辰;赵铮2.东平湖表层沉积物重金属的空间分布及污染评价 [J], 张菊;何振芳;董杰;邓焕广;鲁长娟;郭娜3.贵州万山废弃矿区小流域系统沉积物及悬浮物重金属的空间分布特征 [J], 蔡敬怡;谭科艳;路国慧;殷效彩;郑宇;邵鹏威;王竞;杨永亮4.南四湖表层沉积物重金属的空间分布、来源及污染评价 [J], 刘良;张祖陆5.武汉地区湖泊沉积物重金属的分布及潜在生态效应评价 [J], 乔胜英;蒋敬业;向武;唐俊红因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
太湖流域滆湖底泥重金属赋存特征及其生物有效性

太湖流域滆湖底泥重金属赋存特征及其生物有效性包先明;晁建颖;尹洪斌【摘要】To investigate the occurrence characteristics and bioavailability of heavy metals ( Cd, Cr, Cu, Zn, Ni and Pb) in the sediments of Lake Gehu, total content, speciation and bioaccumulation of heavy metals were analyzed. Results showed that distri-bution of six heavy metals in the surface sediments indicated the highest degree of contamination in the north region, followed by the south region, and the lowest in the central region. Ni, Cu, Zn and Pb contents were significantly higher than background val-ues, which were 4.77, 3.89, 2.96 and 2.76 times higher than background values, respectively. Total heavy metal contents were significantly correlated with contents of clay particle. Speciation analysis of heavy metals showed that bioavailability fraction ( sum of acid-extractable, reducible and oxidizable fractions) followed a descending orderas:Cd>Cu>Zn>Pb>Ni>Cr. Bioavailability frac-tion contents of Cd, Cu, Zn and Pb were 84. 15%, 78. 47%, 76. 50% and 78. 47% of the total contents, respectively, which showed a relatively high potential ecological risk. Cu and Zn contents accumulated in Bellamya aeruginosa were significantly higher than other metal elements contents. Correlation analysis indicated that only Cr and Pb contents accumulated in Bellamya aeruginosa had significant correlation with bioavailability fraction contents;it turned out that the heavy metals contents accumulated in organ-ism were not only related to the bioavailability fraction contents, but also related to totalheavy metals contents in sediments. There-fore, it is necessary to consider total contents and bioavailability of heavy metals contents when we evaluate ecological risk of heavy metals in Lake Gehu.%为了探讨太湖流域滆湖底泥重金属( Cd、Cr、Cu、Zn、Ni和Pb)的赋存特征及其生物有效性,对底泥重金属总量、形态以及生物富集量进行了分析.结果表明,6种重金属含量的空间分布表现为北部湖区最高,其次为南部湖区,中部湖区最低,重金属Ni、Cu、Zn和Pb含量显著高于沉积物背景值,分别是背景值的4.77、3.89、2.96和2.76倍,重金属总量与沉积物中的黏土成分含量具有显著相关性.采用三级四部提取法对重金属形态进行分析表明,6种重金属的生物有效态(弱酸结合态、可还原态和可氧化态之和)含量顺序为Cd>Cu>Zn>Pb>Ni>Cr,其中Cd、Cu、Zn和Pb的生物有效态含量分别占总量的84.15%、78.47%、76.50%和64.29%. Cu和Zn在铜锈环棱螺中富集含量要显著高于其他金属元素.相关性分析表明,6种重金属中仅Cr和Pb的生物富集量与有效态含量具有显著相关性,这表明,重金属在生物体内的富集不仅与有效态含量有关,还与底泥重金属总量有关.因此,评价滆湖重金属的生态风险时需要综合考虑重金属的总量及生物有效态含量.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2016(028)005【总页数】8页(P1010-1017)【关键词】沉积物;重金属;赋存特征;生物有效性;滆湖;太湖流域;铜锈环棱螺【作者】包先明;晁建颖;尹洪斌【作者单位】淮北师范大学生命科学学院,淮北235000;环境保护部南京环境科学研究所,南京210042;中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008【正文语种】中文重金属元素由于在环境中具有毒性大、易富集和难降解等特性而受到高度关注[1-2]. 重金属可通过地表径流迁移、沉降,逐步转移至湖泊沉积物中,并可能在一定的环境条件下重新释放到上覆水体中,直接或间接地对水生生物产生致毒致害作用,并通过生物富集、食物链放大等过程进一步影响人类健康[3-4]. 因此,有必要了解湖泊沉积物重金属的污染程度和特性. 研究表明,不同形态的重金属具有不同的生物有效性和毒性[5],因此对沉积物重金属形态提取和分析对于辨识沉积物中重金属的污染状况和释放潜力具有重要的作用. 底栖动物作为湖泊生态系统的重要组成部分,长期生活于沉积物表层,生活环境相对固定,并且具有生命周期长、迁移能力差、区域性强等特点,对表层沉积物毒性及污染状况具有直接的指示作用[6-7]. 因此,研究重金属在湖泊不同介质(沉积物和底栖生物)中的赋存特征对于全面掌握了解重金属迁移规律以及对生物的毒害作用等十分必要.滆湖(31°29′~31°42′N,119°44′~119°53′E)俗称西太湖,是苏南地区的第二大湖. 位于长江三角洲太湖流域西部,常州市武进区西南部. 湖泊总面积为164 km2. 滆湖是典型的浅水湖泊,具有饮用水后备水源、旅游休闲、水产养殖和蓄洪灌溉等多种使用功能[8]. 近几年来随着滆湖周围地区经济的迅速发展和城市化进程的加快,滆湖流域污染负荷不断增加,滆湖水体污染程度也日益加剧,已经严重影响到水生生态环境,长期生活在滆湖底泥表层的底栖生物也难免受到湖泊污染的影响. 在滆湖底栖生物中,铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)的分布较为广泛[9],其作为以摄食沉积物中有机碎屑、细菌和藻类为生的底栖软体动物,具备分布广、个体大小适中、移动性差、适应性强等特点[10],同时也被人类食用,在食物链中具有重要作用,能够反映所在水生生态系统的重金属污染特征.目前,针对滆湖沉积物的研究主要集中在营养盐以及水生生物方面[11-12],而对沉积物重金属的研究较少[13],尤其缺乏重金属的生物有效性以及在底栖生物中的富集特征的研究. 本文以滆湖为研究对象,测定表层沉积物中Cd、Cr、Cu、Zn、Pb和Ni 6种重金属元素的总量、形态以及在铜锈环棱螺中的富集含量,并通过相关性分析,对滆湖表层沉积物重金属的生物有效性进行探讨,以期为探明滆湖沉积物中重金属污染状况及污染特征提供基础数据.1.1 样品采集于2014年10月在滆湖采集底泥和底栖生物样品,全湖共布设9个采样点(图1),分别为北部湖区(G1、G2、G3)、中部湖区(G4、G5、G6)和南部湖区(G7、G8、G9). 其中,湖区划分主要依据湖泊水质状况,北部湖区和中部湖区因入湖河流污染物输入以及湖区水产养殖等问题导致水质相对较差[8],而南部狭长湖区水生植被覆盖率较高,水质相对较好. 采用彼得森采泥器采集表层10 cm的沉积物样品,将采集的表层沉积物样品混合均匀后装入聚乙烯自封袋中密封,低温保存送回实验室进行预处理及分析. 同样采用彼得森采泥器采集底栖动物(铜锈环棱螺),每个样点采集6次混合成一个样品,然后经过60目尼龙筛网现场筛洗,剩余物带回实验室进行分拣.1.2 样品处理及分析方法采集的沉积物样品经冷冻干燥机冷冻干燥后,去掉杂物及石块,经玛瑙研钵研磨处理,过200目尼龙筛,贮存备用. 采集的底栖样品置入白色盘中,将铜锈环棱螺活体挑出,置于冷冻干燥机内冷冻干燥,之后在无菌操作台上进行解剖,用剪刀将铜锈环棱螺组织剪碎,然后采用玛瑙研钵研磨至粉末状,贮存备用. 沉积物重金属形态提取是采用欧共体标准物质局提出的三级四步提取法[14],简称BCR法,将重金属形态分为弱酸提取态、可还原态、可氧化态和残渣态,前3种形态由于其生物可利用性统称为生物有效态[15-16]. 沉积物样品、生物样品和各形态提取液中重金属元素含量利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS,Agilent 7700cx型)测定[17]. 为保证分析的准确性,同步分析了由国家地质实验测试中心生产的湖底沉积物顺序提取微量元素标准物质(GBW07436),各重金属元素不同形态回收率在94.1%~119.9%范围内,符合美国EPA 标准要求的80%~120%的范围.沉积物总有机碳(TOC)含量采用重铬酸钾容量法测定[18];沉积物粒度使用英国Malvern公司的Mastersizer 2000型激光粒度分析仪进行测定[19],其中粒度<2.00 μm为黏土,粒度在2.00~63.00 μm之间为粉砂,粒度>63.00 μm为砂砾.2.1 表层沉积物理化性质及重金属分布沉积物是重金属等环境污染物的源和汇,沉积物粒度和总有机碳含量在一定程度上能够影响对重金属的吸附、解吸以及重金属在环境中的迁移[20]. 滆湖表层沉积物中黏土含量范围为10.11%~14.82%,粉砂含量范围为80.98%~88.11%,砂砾含量范围为1.57%~6.62%,从黏土含量的空间分布来看,北部湖区>中部湖区>南部湖区,平均含量分别为13.57%、11.31%和11.09%. TOC含量范围为4.31%~15.43%,南部湖区最高,平均含量为13.59%,其次为北部湖区,平均含量为7.68%,中部湖区最低,平均含量为5.28% mg/kg(表1). 6种重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Ni和Cr)的含量范围分别为31.02~82.03、90.24~185.73、25.50~63.36、0.25~0.75、38.29~84.05和71.99~168.32 mg/kg(表1),6种重金属均表现为北部湖区重金属含量最高,分别是沉积物背景值的3.89、2.76、2.96、2.44、4.77和1.91倍,中部湖区和南部湖区差异较小,南部湖区的Cu、Zn、Pb、Cd 4种金属含量略高于中部湖区,中部湖区的Ni和Cr略高于南部湖区. 从金属污染程度来看,3个湖区均呈现出Ni的超标倍数最高,其次是Cu. 滆湖北部上游及周围地区城镇化进程的加快和工业企业的快速发展,生活污水和工业废水大量进入湖内是导致滆湖北部重金属污染的重要原因.2.2 沉积物中重金属与有机质和各颗粒含量的相关性滆湖沉积物中的黏土含量与Zn含量呈极显著相关(P<0.01),与Cu、Pb、Cd、Ni和Cr呈显著相关(P<0.05),这表明,重金属易于被沉积物中的黏土成分吸附,该分析结果与以往研究发现的沉积物中重金属与黏土成分具有相关性[21]一致. 相关性分析(表2)发现,沉积物中重金属含量与总有机碳含量之间的相关性较差,其原因可能是由于人类活动比较频繁,导致入湖污染物较为复杂,影响了相关性.2.3 表层沉积物中重金属各形态的分布滆湖不同湖区表层沉积物中重金属各形态的分布如图2所示. 重金属Cr和Ni主要以残渣态存在,平均含量占总量的比值分别为59.04%和40.53%. 有研究认为残渣态的重金属离子易结合在土壤硅铝酸盐矿物晶格中,性质较为稳定,一般情况下难以释放,对沉积物中重金属的迁移和生物可利用性贡献小[22],因此,Cr和Ni对环境和生物是比较安全的. Cd元素以弱酸结合态为主,平均含量为58.84%,其次为可还原态,平均含量为20.61%,研究表明,Cd元素在沉积物中易吸附在细颗粒表面,在碳酸盐矿物形成的过程中,Cd易与Ca2+发生替代反应[23],因而对pH值的敏感度较高,在酸性条件下容易释放,进而对环境和生物可能产生危害和毒性,这表明,Cd和Zn均具有较高的潜在释放风险. 与Cd类似,Zn元素的主要形态为弱酸结合态,平均含量为33.70%,其次为可还原态,平均含量为28.60%. Cu和Pb以可还原态为主,含量分别达到53.63%和53.60%,可还原态属于较强的离子键结合的化学形态,通常不易释放,但当水体中氧化还原电位降低或水体严重缺氧情况下,这种结合形态的重金属键被还原,可能对水体造成二次污染.重金属生物有效态比例越高,表明沉积物中重金属越易释放并造成二次污染,其生物有效性也就越大[24]. 6种重金属的生物有效态含量顺序为Cd>Cu>Zn>Pb>Ni>Cr,其中Cd、Cu、Zn和Pb的生物有效态含量均大于60%,分别占总量的84.15%、78.47%、76.50%和64.29%. 这表明,沉积物中Cd、Cu、Zn和Pb有较高的生物有效性,因而在环境中具有较高的释放风险.2.4 重金属在铜锈环棱螺体内的富集6种重金属在滆湖不同湖区铜锈环棱螺体内的含量呈现不同分布特征,北部湖区为Zn>Cu>Cr>Ni>Pb>Cd,中部湖区为Zn>Cu>Ni>Cr>Pb>Cd,南部湖区为Zn>Cu>Pb>Ni>Cr>Cd. 总体而言,滆湖3个湖区均呈现出Zn在铜锈环棱螺体内富集的含量最高,其次是Cu(图3).为了比较水生生物对沉积物中不同污染物的积累能力,一般用生物-沉积物积累因子(biota-sediment accumulation factor, BSAF)来表示[25]. 表3结果显示,铜锈环棱螺对沉积物中6种重金属的积累水平存在较大差异,其中Cu和Zn的积累量明显高于其他元素,这与Liang等[26]和李丽娜等[27]的研究结果基本一致.滆湖中Cr的生物积累量及沉积物中Cr的总量及有效态含量均呈极显著正相关(P<0.01);Pb的生物积累量与Pb的有效态含量呈极显著正相关(P<0.01),而且也与Pb总量显著相关(P<0.05);Cd和Ni的生物积累量与其在沉积物中的总量及有效态含量相关性不显著;Cu和Zn的生物积累与其形态和总量均没有显著相关性,这表明Cr和Pb的有效态含量可以较好地指示重金属的生物可利用性(图4). 尽管Cu的有效态含量与在铜锈环棱螺体内的富集含量没有显著相关性,但其在生物体内具有较高的生物积累量,应给予足够的重视. 同时,研究发现6种重金属中Cd的生物有效态含量最高,但在铜锈环棱螺中的富集量较低,这是由于生物对重金属的富集不仅与重金属的生物有效性有关,还与环境中金属元素的总量以及生物的生理特征有关.【相关文献】[1] Akcay H, Oguz A, Karapire C. 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《乌梁素海沉积物中胡敏酸和胡敏素与重金属相互作用机理研究》范文

《乌梁素海沉积物中胡敏酸和胡敏素与重金属相互作用机理研究》篇一一、引言乌梁素海位于我国内陆,是典型的内陆湖泊之一。
其沉积物中含有的胡敏酸和胡敏素等有机物质,与重金属元素之间存在着复杂的相互作用关系。
这种相互作用不仅影响着湖泊的生态环境,也对人类健康和生态安全产生重要影响。
因此,本文以乌梁素海沉积物为研究对象,对胡敏酸和胡敏素与重金属的相互作用机理进行研究。
二、胡敏酸和胡敏素的性质及作用胡敏酸和胡敏素是湖泊沉积物中常见的有机物质,它们具有较高的活性,能够与重金属元素发生化学反应。
胡敏酸是一种多羟基苯羧酸类物质,具有较高的负电荷密度,能够与重金属离子形成络合物或螯合物;而胡敏素则主要由腐殖质等生物残体组成,能够与重金属离子通过表面络合等方式发生作用。
三、重金属在乌梁素海沉积物中的存在形态乌梁素海沉积物中的重金属主要存在于颗粒物、间隙水和溶解态等形态中。
其中,颗粒物是重金属的主要载体,间隙水中的重金属则与有机物质和矿物质发生着复杂的相互作用。
由于乌梁素海周围工业和生活污水的排放,部分重金属可能会以高浓度的形式存在于沉积物中,对湖泊生态环境产生不利影响。
四、胡敏酸和胡敏素与重金属的相互作用机理(一)络合作用胡敏酸和胡敏素具有较高的负电荷密度和配位能力,能够与重金属离子形成稳定的络合物或螯合物。
这种络合作用可以改变重金属的化学形态和生物可利用性,从而影响其在环境中的迁移、转化和归宿。
(二)表面吸附作用胡敏素等有机物质具有较大的比表面积和丰富的官能团,能够通过表面吸附等方式与重金属离子发生作用。
这种表面吸附作用可以有效地固定重金属,减少其在环境中的迁移和扩散。
(三)共沉淀作用在乌梁素海沉积物中,胡敏酸和胡敏素还可以与重金属一起共沉淀,形成稳定的固态化合物。
这种共沉淀作用可以有效地将重金属固定在沉积物中,降低其在环境中的生物可利用性。
五、研究方法与实验结果分析本研究采用现代化学分析和地球化学分析等方法,对乌梁素海沉积物中胡敏酸和胡敏素与重金属的相互作用机理进行研究。
鄱阳湖五河尾闾沉积物表层重金属分布及潜在生态评价

鄱阳湖五河尾闾沉积物表层重金属分布及潜在生态评价张力薇;段茂庆【期刊名称】《北京石油化工学院学报》【年(卷),期】2016(024)003【摘要】为掌握五河尾闾沉积物表层重金属的污染特征,选取6个典型代表性区域沉积物表层样品,并对6种重金属进行了测定分析.结果表明,沉积物中6种重金属Cu、As、Pb、Cr、Cd和Zn的质量分数范围分别为24.62~72.19、5.65~17.57、19.93~42.92、36.41~53.11、0.56~2.14、7.06~15.43mg/kg;库区沉积物表层重金属存在一定程度污染,除Zn外,其余金属元素均已超过鄱阳湖背景值.地累积指数法和污染指数法分析表明,Cu与Cd是主要污染因子,各元素污染程度:Cu> Pb> Cd> Cr> As>Zn,各重金属元素呈正相关,具有相似迁移过程的规律与污染来源.Hakanson潜在生态风险指数法评价与污染程度评价结果基本一致,Cd达到较重风险水平,其余元素在各断面都处于中度风险水平.【总页数】5页(P8-12)【作者】张力薇;段茂庆【作者单位】江西水利职业学院,江西南昌330013;南昌工程学院,江西南昌330099【正文语种】中文【中图分类】X5【相关文献】1.鄱阳湖北部湖区沉积物重金属分布及其潜在生态风险评价 [J], 杨期勇;曾明;谢琪;程鹏飞;邱秀文;黄亮;赵军凯2.鄱阳湖沉积物重金属空间分布及潜在生态风险评价 [J], 伍恒赟;罗勇;张起明;康长安;杨旭楠3.鄱阳湖表层沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价 [J], 胡春华;李鸣;夏颖4.鄱阳湖5河尾闾沉积物表层重金属分布及潜在生态评价 [J], 张力薇;段茂庆5.北部湾海域表层沉积物中重金属元素分布特征及潜在生态危害评价 [J], 滕德强;崔振昂;袁晓婕;张亮因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
人工湿地底泥中特征重金属的空间分布及生态风险评价

人工湿地底泥中特征重金属的空间分布及生态风险评价马永玲;王勇;梁仁君;邱继彩【摘要】采集武河湿地沉积物,采用四酸消解法(HCI-HNO3-HF-HCIO4)对样品进行处理,测定武河湿地沉积物中6种重金属(As、Cd、Cu、Hg、Pb和Zn)的含量,分析其空间分布特征,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法和ERL/ERM评价法评价重金属的环境风险.结果表明,武河湿地表层沉积物中重金属含量大多高于环境背景值,空间分布差异性较小.内梅罗综合污染指数按由大到小依次为Hg、Cd、As,Zn、Cu、Pb,Hg的内梅罗综合污染指数最大为3.74,综合污染程度最为严重.潜在生态风险评价表明,湿地沉积物中潜在生态危害指数(RI)为743.91,属V极强生态危害.ERL/ERM评价结果显示,湿地沉积物中Cu、Hg含量高于ERM值,对水生态系统有很强毒性;As、Zn的含量介于ERL和ERM之间,可能会对水域生物产生一定的毒性.%The study collected Wuhe wetland sediments and used four acid digestion methods (HCL-HNO3-HF-HC104) to process samples,content of 6 kinds of heavy metals (As,Cd,Hg,Pb,Zn) and spatial characteristics in the sediments were determined and analyzed.The environment risk of heavy metals further was evaluated by the method of the Nemerow Pollution Index method,Potential Ecological Harm Index and the ERL/ERM.The results showed that the heavy metals in surface sediments of Wuhe Wetland content were mostly higher than those of environment background values,and the spatial distribution difference was prehensive Pollution Index from high to low wasCd,Hg,As,Zn,Cu,Pb.The Pollution Index of Hg element was 3.74,the most serious pollution degree.Potential ecological risk assessment showed thatthe Potential Ecological Harm Index RI was 734.91,belonging to the very strong ecological harm V.ERL/ERM evalution results showed that the content of Cu and Hg element in wetland sediments was higher than the value of ERM,which has a strong toxicity to the water ecological system.The content of As and Zn element was between the ERL and ERM,which may produce certain toxicity to water organisms.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2017(045)013【总页数】5页(P59-62,95)【关键词】武河湿地;沉积物;重金属;空间分布;潜在生态风险评价【作者】马永玲;王勇;梁仁君;邱继彩【作者单位】临沂大学资源环境学院,山东临沂276005;临沂大学校长办公室,山东临沂276005;临沂大学资源环境学院,山东临沂276005;临沂大学资源环境学院,山东临沂276005【正文语种】中文【中图分类】S181.3重金属具有难降解性和易累积性,并且具有显著的生物毒性和持久性,对生态环境构成潜在威胁,现已成为沉积物具有潜在危害的重要污染物[1-3]。
南四湖沉积物重金属的季节性分布特征及评价
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南四湖沉积物重金属的季节性分布特征及评价曲晓华;郭敬;闫先名;辛玉峰【摘要】利用原子吸收分光光度法,在4个季节分析南四湖4个湖区沉积物中3种重金属元素(Cr、Cu和Zn)的浓度及其赋存形态,并采用潜在生态风险指数法和潜在生物毒性风险法进行评价.结果表明:重金属的年平均含量与环境背景值相比,均出现不同程度的超标;Cu和Zn的变异系数较大;重金属平均含量随季节的变化不显著;重金属浓度高的样品主要分布在南阳湖和微山湖的部分位点;在7月份重金属的可提取态占比最低,而残渣态最高;潜在生态风险指数法显示南四湖重金属污染在无或轻度状态;潜在生物毒性风险分析显示重金属均未达到生物毒性频繁发生的阈值.【期刊名称】《山东农业科学》【年(卷),期】2018(050)009【总页数】6页(P72-77)【关键词】南四湖;沉积物;重金属;评价【作者】曲晓华;郭敬;闫先名;辛玉峰【作者单位】曲阜师范大学生命科学学院,山东曲阜 273165;南京大学环境学院,江苏南京 210093;东岳研究院,山东淄博 255000;曲阜师范大学生命科学学院,山东曲阜 273165【正文语种】中文【中图分类】S271;X524南四湖位于山东省西南部,由南阳湖区、独山湖区、昭阳湖区和微山湖区组成,湖泊面积1 266 km,平均水深1.46 m。
自1960年在湖腰处建成二级坝(将昭阳湖一分为二)后,把南四湖分成上下级湖,坝北为上级湖,注入河流29条,集流面积26 934 km2,占总集流面积的88.4%,入湖污染物主要集中于上级湖(图1)。
南四湖是南水北调工程重要的水力枢纽,生态环境建设直接关系到工程的顺利进行。
2003年,杨丽原等[1]对南阳湖、独山湖和昭阳湖3个湖区的表层底泥重金属的含量和分布进行了初步分析指出:上级湖的重金属污染以汞为主,并依据潜在生态风险指数将上级湖分为3个生态风险功能区:昭阳湖轻污染区、独山湖中等污染区和南阳湖重污染区。
黄河上游干流内蒙古段底泥重金属污染分析与评价毕业论文
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黄河上游干流段底泥重金属污染分析与评价毕业论文目录摘要 (4)Abstract (4)1 绪论 (5)1.1.1 重金属污染的危害 (5)1.1.2 重金属污染的特征 (6)1.2 底泥金属污染特点、危害及其来源 (6)1.2.1水体底泥 (6)1.2.2 底泥重金属污染及其危害 (7)1.2.3 底泥重金属来源 (8)1.3 底泥重金属污染国外研究进展 (8)1.4重金属污染的评价方法 (9)1.5 研究容、目标及意义 (9)1.5.1研究容 (9)1.5.3 研究目标 (10)1.5.3 研究意义 (10)2. 实验材料与方法 (10)2.1 黄河上游干流段概况 (10)2.1.1 自然地理特征 (11)2.1.2 污染现状 (11)2.1.3 主要污染来源 (12)2.2 实验材料与分析方法 (12)2.2.1 采用点布设 (12)2.2.2 样品采集 (13)2.2.3 样品预处理 (13)2.2.4实验试剂与仪器 (13)2.3实验方法 (13)2.3.1底泥pH值、电导率的测定 (13)2.3.2底泥烧失率的测定 (13)2.3.3底泥中重金属含量测定(四酸消解) (14)2.4 实验数据分析 (14)3. 结果 (14)3.1 黄河段底泥相关参数分析 (14)3.2黄河段底泥重金属特征分析 (15)3.2.1 底泥重金属沿程分布特征分析 (15)3.2.2 底泥重金属含量特征分析 (16)3.2.3 底泥重金属相关性分析 (17)3.3黄河段底泥重金属污染评价 (18)3.3.1 地质积累指数法评价 (18)3.3.2 潜在生态危害指数法 (21)4 结论与讨论 (21)参考文献: (21)黄河上游干流段底泥重金属污染分析与评价摘要本文以黄河上游段底泥为研究对象,开展重金属元素对底泥的污染研究,从段市,经鄂尔多斯市、巴彦淖尔市、市等地区,到段下游流出口托克托县,沿着这样的路线共设置38个代表性的样点,系统地采集该段上游底泥样品, 分析其中重金属元素Cu、Mn 、Ni 、Zn、Cr和Pb的含量。
梁子湖表层沉积物元素分布模式及地球化学意义
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梁子湖表层沉积物元素分布模式及地球化学意义董金秀;乔胜英;谢淑云【期刊名称】《地质科技情报》【年(卷),期】2010(29)3【摘要】表层沉积物中元素分布模式及其地球化学特征能提供沉积物物源及易受人为活动影响的重金属元素等信息。
运用X-射线荧光光谱仪和单道等离子发射光谱仪等对梁子湖表层沉积物中的常量元素和微量元素进行了分析测试。
运用多元统计等方法对测试数据分析发现,梁子湖表层沉积物中的常量元素分布受介质物理化学条件影响比较明显;微量元素中除Zr和Nb等元素外,其余元素的质量分数相对较低;重金属元素的质量分数值大多数接近于武汉湖泊的背景值和欧美湖泊的背景值,低于东湖和汤逊湖等受人为活动影响较大的湖泊。
在平面分布上,大多数元素都有明显的平面分布规律,K2O、CaO、Na2O、MgO、Al2O3、Fe2O3、Li、Rb、Sr、Ba、Mn、Se、Ni、Sc等都在东北部和东部富集,而Si在西南部富集,Zr和Hg在中部富集。
元素分布规律主要受沉积作用和湖东地区矿山地质背景等因素的控制。
【总页数】6页(P91-96)【关键词】梁子湖;表层沉积物;元素;地球化学;分布【作者】董金秀;乔胜英;谢淑云【作者单位】中国地质大学研究生院;中国地质大学生物地质与环境地质教育部重点实验室;中国地质大学地球科学学院【正文语种】中文【中图分类】X141【相关文献】1.海南东寨港红树林表层沉积物元素特征及地球化学意义 [J], 王鹏;王军广;马荣林;赵俏玲;张家友;郭跃品;张固成;郝宇2.北部湾东部海域表层沉积物常量元素地球化学特征及其物源指示意义 [J], 崔振昂;甘华阳;刘文涛;张亮3.长江北支口门圆陀角附近潮滩表层沉积物元素地球化学特征及物源意义 [J], 谢丽;张振克;唐盟;任航;王芳4.西菲律宾海表层沉积物稀土元素地球化学特征及物源指示意义 [J], 褚征;胡宁静;刘季花;高剑峰;朱爱美;高晶晶;张辉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
长江中游牛轭湖湿地含水层沉积物中铁和有机质组成对砷赋存形态的影响
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长江中游牛轭湖湿地含水层沉积物中铁和有机质组成对砷赋存
形态的影响
李门楼;金戈;李甜;徐泽龙;汪倩
【期刊名称】《安全与环境工程》
【年(卷),期】2024(31)1
【摘要】以长江中游天鹅洲故道牛轭湖湿地为研究对象,研究了长江中游牛轭湖湿地内外侧C3、C5两个典型钻孔沉积物中砷、铁赋存形态和有机质组成差异,并结合内外侧沉积环境的差异,查明了牛轭湖湿地内外侧不同沉积环境中铁-有机质耦合作用对含水层沉积物中砷赋存形态的影响。
结果表明:牛轭湖湿地外侧C3钻孔
0~<10m浅层沉积物中含有更多的吸附在无定形铁氧化物和腐殖质类有机质上的强吸附态砷,牛轭湖湿地内侧C5钻孔沉积物中含有更多与硅酸盐铁结合的低活性砷;牛轭湖湿地外侧浅层沉积物中富含黏土矿物以及粒径偏细、风化程度较高的湖相沉积环境使得铁-有机质-砷共同富集,牛轭湖湿地内侧沉积物粒径偏粗、风化程度偏低的河流相沉积环境不利于活性砷和黏土矿物、有机质的赋存。
【总页数】14页(P182-195)
【作者】李门楼;金戈;李甜;徐泽龙;汪倩
【作者单位】中国地质大学(武汉)教育研究院;成都理工大学地球科学学院;中国地质大学(武汉)地质调查研究院;中国地质大学(武汉)环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】X142;X523
【相关文献】
1.阳宗海湖滨湿地环境因素对沉积物砷赋存形态的影响及浓度水平预测
2.云南阳宗海表层沉积物有机质组成结构对磷赋存形态特征的影响
3.长江口临近海域沉积物中Cu和Zn赋存形态的分异及对潜在生态风险的影响
4.松嫩平原含水层沉积物特征及其对砷赋存态分布的影响
5.阳宗海湖滨湿地沉积物砷和有机质对磷赋存形态的影响
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淄博孝妇河流域孔隙水硫酸盐污染特征及其形成
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淄博孝妇河流域孔隙水硫酸盐污染特征及其形成
吴耀国;沈照理;钟佐
【期刊名称】《环境污染与防治》
【年(卷),期】2000(021)006
【摘要】无
【总页数】1页(P36)
【作者】吴耀国;沈照理;钟佐
【作者单位】无
【正文语种】中文
【相关文献】
1.汀江流域某河段上覆水和沉积物孔隙水重金属污染特征研究 [J], 郭伟
2.安县雎水河流域泥石流特征及形成条件研究 [J], 张新社;孙萍萍;胡炜;李林;孟晓捷;高波
3.淄博市人民代表大会常务委员会关于报请批准《淄博市人民代表大会常务委员会关于废止〈淄博市孝妇河流域水污染防治管理办法〉等三件地方性法规的决定》的报告 [J], 周连华;
4.山东省人民代表大会常务委员会关于批准《淄博市人民代表大会常务委员会关于废止〈淄博市孝妇河流域水污染防治管理办法〉等三件地方性法规的决定》的决定[J], ;
5.山东淄博孝妇河流域地下水污染及环境对其的控制作用 [J], 吴耀国;沈照理;钟佐怠;李广贺
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矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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检 验 检 疫 局, 山东 淄 博 2 53 ) 5 0 3
摘要:分别采用 B R法和磷酸脂肪酸(L A ) C P F s分析法测定了孝妇河表层沉积物中 c 、c、P、N 的形态分布特征和微生物群落组成, u r b i
并采用 多种 统计 分析 方法 研究 了 2者之 间 的关系 . 结果表 明, 孝妇 河表 层沉 积物 中, u r b 在 c 、c 、P 、Ni 以结晶态 为主 , 次 为可氧 化态, 均 其 酸
中 国环 境 科 学
2 1.08: 10 ~ 9 0 03 () 3 10 1 1
C ia E vrn na S i c hn n i metl c n e o e
孝 妇 河 层 沉积 物 中重 金 属赋 存 形 态 与微 生 物 群 落 组成 表
刘 爱菊 , 王洪海 潘 嘉芬 李梦 红 (.】 , , 1l I东理T大学资源与环境工程学院, l 山东 淄博 254 : . 509 2 淄博出入境
物各类 群 的影响 则各 不相 同.
关键词 :表 层沉 积物 :重 属 形态 :磷 酸脂 肪酸
中图 分类 号:X5 8 0 文 献标 识码 :A 文奄 编号 : 1 0 — 9 32 1 )8 1 0 — 7 0 0 6 2 (0 00 — 3 0 1
Reatons p bew e n he v m e a ss eaton a l i hi t e a y t l pe i i nd ir m c obi om m un t t uc ur n ur a e s i e s o a u alc iy s r t e i s f c ed m nt fXi of
Ab t a t BCR t o s u e o su y s e it n o e v t l n s ra e s d me to a f v r T e r s l sr c : meh d wa s d t t d p ca i fh a y mea u f c e i n f o i Xio u Ri e . h e u t s i d c t dt a 、 Cr P 、 Ni x se i l ns d me tf r r sal a in a d o i a i n l t rwe k a i x r c in n ia e t h Cu 、 b itd man y i e i n y t l z t n x d o , i l f a cd e ta t e o c i o t t eo o a d r d ci n T e mir b a o n e u to . h c o il mmu i sr c u e a d i itiu in c a a trsis i u f c e i n fXi o u Ri e c n t tu t r n t d sr t h r c eitc n s ra e s d me o a f v r y s b o t
溶态和 可还 原态 所 占的 比例较低 ; 妇河 表层 沉积 物 中微生物 群 落结 构的 空间 差异性 较大 ; 属 c 、c 、P 、Ni 孝 重金 u r b 的含量 及其 不 同的化 学
形态对 微 生物群 落组 成 的影响 不 同, 中重 金 属的总 最对 微生 物量 、真 菌 、总细 菌及 G 菌均具 有抑 制作 用; 重金 属的各 化 学形态 对微 生 其 而
E gn e i , h n o g U iesy o e h oo y Z b 5 0 9 C i ;2Z b nr ・ xt n p c o n u rnie n i r g S a d n nv ri f c n lg , io 2 5 4 , hn e n t T a . io E t E i I s e t n a d Q aa t y i n B ra , io2 5 3 , hn )C ia n i n na i c , 0 0 0 8 : 10 - 9 ue u Z b 5 0 3 C ia. hn vr me tl ce e 2 1 , () 3 1 0 E o S n 3 1 1
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wee su id tr u h p o p o ii at a is a ay i,wh c n iae h tt em irba o r tde ho g h s h l d ft p y cd lss n ih idc td ta h co ilc mmu i tu t e wa nt s cu s y r r
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