秋季胶州湾潮间带汞通量的初步研究

分别于2010年10月、11月,利用动力学通量箱对胶州湾东北部潮间带沉积物与大气界面间的汞交换通量进行了现场测定。结果表明:大气汞含量较高(4.8±1.3ng/m3),高于全球背景值,沉积物汞含量超过海洋沉积物质量一类标准;2次采样潮间带沉积物-大气汞的释放通量均在午后出现最大值,分别为2.47ng/(m2·h)和2.75ng/(m2·h)。潮间带沉积物-大气间的汞交换通量与太阳辐射、沉积物温度以及大气温度有显著的正相关关系,与大气相对湿度呈负相关关系。     

闽浙沿岸海域沉积物中汞和甲基汞的含量分布及其影响因素

在2012年6月实施的国家自然科学基金春季航次中,采集了闽浙沿岸海域表层和岩心沉积物样品。对沉积物样品进行了汞和甲基汞的分析测试,并结合沉积物中常量元素含量、粒度组分、有机质含量和孔隙水中硫酸根离子浓度等系统地分析了汞和甲基汞含量的分布及其影响因素。研究结果表明:(1)闽浙沿岸海域沉积物中汞和甲基汞含量分布大致表现为近岸含量高(杭州湾以南浙江沿岸),远岸含量低的特点。泥质区岩心沉积物中汞的甲基化作用主要发生在近表层较小的深度范围内(泥质区北部和南部,其深度范围分别为0~15和0~13cm)。(2)在闽浙近岸泥质区,汞的原位甲基化是甲基汞的主要来源,在成岩过程中,埋深或其他环境条件的变化可以导致甲基汞的转移或再分配。(3)影响沉积物中汞和甲基汞含量分布及甲基化作用强弱的因素主要包括人为污染、海流体系、粒级组成、有机质含量和硫酸盐还原菌活性。人为污染是沉积物中汞含量的主控因素;海流体系控制着汞含量的分布格局;粒级组成影响着甲基汞的富集程度;有机质对表层沉积物中汞的甲基化作用影响不明显,在岩心沉积物中,既可以促进汞的甲基化,也可以抑制汞的甲基化,主要取决于沉积物中有机质的类型;硫酸盐还原菌的活化能力是汞甲基化作用的主控因素之一。     

长江河口湿地互花米草入侵对沉积物中汞形态特征的影响研究

通过分析长江河口湿地典型植物根际沉积物柱样(0～40 cm)中总汞(THg)、甲基汞(MeHg)及其与粒度、总有机碳(TOC)、还原态硫等环境因子之间的关系,探讨了互花米草(Spartina alterniflora)入侵对沉积物中汞形态特征的影响及主控因子。结果表明:(1)不同植物(互花米草、芦苇(Phragmites communis)、海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和水葱(Scirpus tabernaemontani))根际沉积物中THg均值为49.9～100.9 μg/kg,其与粒径小于16 μm颗粒物组分体积百分比及TOC含量之间存在显著正相关关系(r2=0.85,p<0.01;r2=0.58,p<0.01),这意味着沉积物中矿物?有机物复合体细颗粒物的空间分异决定着总汞的空间分异。互花米草入侵促进了细颗粒的沉积,进而间接促进了沉积物中总汞含量的增加。(2)不同植物根际沉积物中MeHg均值为0.3～1.4 μg/kg,MeHg/THg均值为0.4%～1.4%,互花米草、芦苇及海三棱藨草根际沉积物中MeHg含量及MeHg/THg值随深度增加不断减小,但无显著差异,表明了互花米草入侵对沉积物中汞甲基化过程的影响可能有限。Pearson相关分析表明,MeHg/THg与THg、TOC、酸挥发性硫之间不存在显著的正相关关系。硫的K边同步辐射结果进一步表明了硫形态(如有机硫和S2?)变化与MeHg变化关系不大。MeHg/THg值呈表层(0～8 cm)高,底层低的分布规律,表明了表层沉积物中汞的甲基化潜势较大,这可能与表层新鲜有机质(如藻类和植物凋落物)的不断供给及其降解过程密切相关,还需深入研究。     

长江下游及长江口海域中汞的分布

过去对长江口海域中汞的研究由于受测定方法所限,仅停留在汞含量较高的沉积物方面。近来随着测定水体中汞含量的方法取得了进展,因而对长江口海域汞的分布、迁移和转化规律的研究就更为迫切。基于此,我们于1983年10月调查了自长江下游(水体盐度为0.10)开始直至长江口区域(水体盐度为30.00)的水、悬浮体及沉积物中的汞含量。     

汞在海洋含金属沉积物中的堆积机制

现有为数不多的分析资料表明,海洋含金属沉积物比其它类型深海沉积物汞的含量高。考虑到含金属沉积物处在构造-岩浆活动区,这些资料也许可以被看成是海底火山喷气中大量的汞进入沉积堆积介质的证据。但是汞在含金属沉积物中的堆积也可能与其被铁和锰的氧化物吸附提取有关。这些氧化物大量存在于含金属沉积物中,并对汞具有很高的吸附能力。因此甚至当海底热液卸载时,与海水中一般的含量相比,汞的含量未发生强烈的变化,含金属沉积物富含汞可能是由于吸附作用。本文提供了汞和氢氧化铁在海水中共同沉积过程的实验模拟成果,它能详细说明汞在含金…     

厦门邻近海域沉积物汞的监测

沉积物是海洋重金属污染物的积蓄场所,能较好地记录海区的污染状况;同时,沉积物中污染物含量比海水高得多,便於分析。因此,沉积物的污染调查已成为评价海域污染状况,特别是确定局部污染源的重要手段之一。为了估计厦门海区汞的污染状况,我们详细地调查了沉积物中汞含量的分布,並用有机质校正汞含量和判别污染站位,评价了汞在沉积物中的污染状况,比较了厦门海区与东海海域沉积物中的汞含量。     

北极东西伯利亚陆架表层沉积物汞的分布特征及其意义

全球变暖导致北极地区冻土退化、海冰消融、河流径流增加及海洋动力发生变化,这些因素连同日益增加的人类活动都影响北冰洋中汞的输入和运移。对取自北极东西伯利亚陆架的87个表层沉积物进行了汞含量测试与分析,发现沉积物中汞含量的分布有显著的空间差异性,可分为近岸低汞区（33 ng/g）、陆架中部汞含量中等区（58 ng/g）和北部深水高汞区（84ng/g）。总体来看,从近岸向外海,汞含量随水深的增大而升高。结合沉积物粒度、有机碳和比表面积等指标,发现东西伯利亚陆架沉积物中黏土含量与汞含量呈现正相关,显示了沉积物粒度对汞分布的控制作用。近岸由于受河流输入、海岸侵蚀和环流分选等因素的影响,沉积物粒径较粗,导致汞含量较低,而北部陆架深水区的细粒沉积物则吸附了更多的汞。在楚科奇海和拉普捷夫海,沉积汞含量和总有机碳含量有较强的正相关性,而在东西伯利亚海相关性较弱,这可能是因为东西伯利亚海的沉积有机碳来源相对更为复杂。基于沉积汞的富集因子指标,我们认为北极东西伯利亚陆架沉积汞的污染水平整体较低,受人类活动的影响相对较弱。     

福建深沪湾不同环境样品中总汞和甲基汞含量的分布

测定了福建省泉州深沪湾海水、沉积物和生物体中的总汞含量,测定了沉积物、生物体中的甲基汞含量.海水总汞含量范围是1.16 ～7.29 ng/dm3,平均值为3.32 ng/dm3.沉积物中总汞含量为0.006～0.066 μg/g,甲基汞占总汞的比例为4.7％ ～38.6％,该比例与总汞含量呈负相关关系(r=-0.840,p＜0.05),这可能是因为总汞含量的升高使甲基汞合成反应受到抑制,导致反应速率降低甚至为负,即甲基汞的分解.生物体中总汞含量为0.037 ～0.353 μg/g(干重),甲基汞含量为1.01 ～42.50 ng/g(干重),甲基汞占总汞的比例为1.5％ ～40.4％.甲基汞含量与总汞含量显著相关(r =0.484,p＜0.10);总汞含量与甲基汞占总汞比例略有相关(r=-0.293,p＜0.10);甲基汞含量与其占总汞比例无相关性(r=0.061,p＞0.05).可以推测,生物体中的总汞和甲基汞都是外源性的,不同生物体甲基汞占总汞的比例变化很大.对深沪湾居民进行海产品摄入量评估,以美国EPA规定的甲基汞参考计量0.1 μg/(kg·d)为标准,计算得深沪湾周边居民每周食用3次(600g)湾内的海产品是安全的,不会产生汞中毒.未来还需要测定海水中甲基汞的含量,用以计算生物富集因子,表征不同生物对甲基汞的富集程度;通过测定鱼体中的δ13C、δ15N比值来确定不同鱼类的营养级,进而研究甲基汞的生物累积效应与营养级的关系.     

渤海沉积物重金属含量时间演化特征及影响因素研究

近海沉积物重金属污染可导致一系列环境灾难,沉积物重金属污染问题也逐步成为海洋环境研究的热点之一。本文利用国家海洋局北海分局1978—2009年渤海污染监测数据,对铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、砷(As)、镉(Cd)、汞(Hg)等重金属的时间演化特征进行了分析。并进一步分析了入海河流重金属排放年均浓度、环渤海经济发展水平对渤海沉积物重金属含量的影响与控制作用。结果表明:渤海沉积物各种重金属含量随时间的变化趋势基本一致,大致分为四个阶段。入海河流的重金属排放量是沉积物中重金属积累的重要来源,并且其在沉积物中的积累有一定的时间迟滞。GDP在经济快速发展初期与特定重金属排放量之间呈现一定的正相关关系。     

胶州湾近岸沉积物-海水汞的释放研究

本文通过模拟实验研究了胶州湾海泊河口和李村河口沉积物中的汞在不同环境条件下向海水的释放,并对汞的释放动力学数据进行了拟合。总体上两种沉积物汞的释放浓度分别为1.41~5.99μg/L和1.06~3.62μg/L,最大释放率分别为2.7%和3.4%,对胶州湾潮间带水质产生较大的影响。海水的pH值、温度和沉积物厚度都会影响汞的释放。pH<7时,汞的释放作用随pH值的升高而降低,pH>7时,汞的释放作用随pH值的升高而增大;海水温度越高,汞的释放作用越强;随沉积物厚度的增加,汞的释放量增加,释放率降低,海泊河口和李村河口沉积物的有效厚度分别为3.5cm和2.5cm。汞的释放动力学拟合结果表明多个方程都能较好的描述汞的释放动力学过程,其中以Ho的二级动力学方程拟合结果最好。     

胶州湾中汞的含量及其形态的分布规律

1987年5月、9月和1988年1月调查了胶州湾表层海水、浮游植物和表层沉积物中汞含量。溶解无机汞含量的变化范围为0.63—4.4ng/dm~3,溶解总汞含量的变化范围为2.5—40ng/dm~3,浮游植物含量变化范围为1.1—25ng/g(湿重)。测定结果表明,胶州湾中汞含量和分布规律与浮游植物的盛衰和陆地迳流有关。有机汞和COD之间存在着线性关系,溶解无机汞含量随叶绿素a含量增加呈指数下降,表明浮游植物对汞的富集及其在海水中形态的转化起着十分重要的作用。     

厦门港湾潮间带沉积物中汞的赋存形态及其释放动力学

所研究的沉积物样品采自福建省厦门市的港湾潮问带地区,选择了10μg／dm’的汞标准使用液对采集回来的沉积物样品进行了预污染处理,利用预污染后的沉积物样品,在实验室中进行了一系列的汞释放动力学实验．实验结果表明,汞的释放量较低,达到释放平衡时的释放量小于5μg／kg,释放过程可分为2个阶段：前8h为快速释放阶段,之后为慢速释放阶段,大约在24h达释放平衡．采用了Tessier五步提取法对未污染过的沉积物原样及进行过预污染处理的沉积物样品进行了汞的形态分析,结果表明通过污染实验吸附到沉积物上的汞的各形态含量大小顺序为：HgS为主的惰性汞〉单质汞〉盐酸溶无机汞及甲基汞〉有机结合、螯合态汞〉水溶态、交换态等活性汞．     

藻类生长对沉积物上磷迁移转化的影响

通过模拟中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和沉积物共存体系,探究了富营养化条件下,藻类与沉积物对无机磷的吸收/吸附作用的相互影响。采用自制的金汞伏安微电极测定了藻与沉积物共存体系中溶解氧(DO)的含量变化,分析了体系中溶解氧含量变化与磷消耗速率以及沉积物中磷形态分布变化之间的关系。结果表明,在本课题研究范围内,共存的藻类与沉积物互相影响彼此对磷的消耗过程,1.0×10^4、5.0×10^4和1.0×10^5 cells/mL三种初始藻密度的中肋骨条藻(Skeletonema costatum)48 h后对磷的吸收百分比分别达54.7%、73.4%、93.8%,添加沉积物后分别降至21.3%、34.1%和51.9%;沉积物对培养基介质中的无机磷的吸附百分比为42.5%,加入三种不同藻密度的藻体后分别降至9.1%、2.8%及0.3%。高密度藻与沉积物共存体系的耗磷速率与体系DO含量呈显著负相关(p<0.05)。体系中DO浓度降低会促进沉积物中Fe-P向水体中释放,从而导致沉积物中铁结合态磷(Fe-P)含量的降低。可交换态磷(Ex-P)、有机磷(OP)和Fe-P是藻类存在时沉积物向水体中较易释放的形态。     

粤东柘林湾表层沉积物的汞和砷研究

2002年8、9月对柘林湾进行了2个航次的沉积物调查,测定了采自9个站位18个表层沉积物样品中的汞、砷含量,并对其来源和分布特征进行了分析。结果表明,调查海区汞的平均含量为0.055±0.020μg·g-1,砷的平均含量为12.23±1.83μg·g-1,与广东省土壤背景值接近。汞与总有机质的相关性较差,与其它海区的研究结果相异。认为大规模海水养殖业的存在是造成这一现象的主要原因。以中国海岸带和海涂资源综合调查报告中的标准对柘林湾表层沉积物的汞、砷含量进行评价,结果均未超标,但养殖过程对汞甲基化和砷释放作用的促进应引起重视。     

海水中甲基汞的试验性测定

一、引言 食用海鱼乃为人类从食物中摄入汞、特别是剧毒甲基汞的重要来源。不管被捕捞的海区是否受汞污染,鱼体内常含有占总汞量80—100％的甲基汞。海洋环境中的甲基汞或来源于工业废水或由自然的甲基化作用所合成。鱼能从海水和食物中积累甲基汞,但本身并不能使无机汞甲基化。甲基汞仅在有严重汞污染历史的日本水俣湾检出过。主要是在已知受汞污染地区的一些沉积物中发现有汞,然而浓度很低。有机汞一般占沉积物中总汞的1％以下,但实际上,常常少于0.1％。有人认为沉积物     

海洋沉积物中汞的释放通量及热力学研究

以胶州湾海泊河口和李村河口为对象,研究了其沉积物中的汞向海水的释放.结果表明,在静态条件下,沉积物汞向海水释放,平衡时海泊河口和李村河口沉积物汞的释放量分别为 0.070 5 ～ 0.117 μg/g 和 0.056 5 ～ 0.093 5 μg/g;汞的释放通量在前 2 h 最大,随后逐渐减小,通量与温度呈指数正相关.通过对汞释放的热力学分析,汞释放的反应热大于零,分别为 9.92 kJ·mol-1 和 9.98 kJ·mol-1,说明汞的释放是一个吸热过程;汞的释放是一个熵增过程;两个实验反应的标准自由能变分别为 2.34 ～ 3.22 kJ·mol-1和 1.19 ～ 2.20 kJ·mol-1,而且温度越高,ΔG0 越小,越利于反应向正方向进行.     

长江流域沉积物重金属污染特征及优控因子筛选

本文通过整编2000—2016年长江流域沉积物重金属研究数据,对7种重金属(铜、汞、铅、锌、镉、铬和砷)的含量、空间分布和赋存形态比例进行分析总结,并对其污染风险进行评价。研究结果发现沉积物中镉(Cd)含量超标最严重;从污染风险看,Cd在沉积物中的累积程度和生态风险要远高于另外6种重金属;从赋存形态看,Cd在沉积物中以酸提取态(B1)为主,生物可利用性要高于另外6种重金属,易在环境中迁移转化。本文结果表明Cd是长江流域沉积物的首要重金属污染元素和优控重金属元素。优先关注并重点防控沉积物Cd污染对控制长江流域重金属污染存在积极作用。     

渤海湾沉积物中的汞

本文采用H_2SO_4-KNnO_4-K_2S_2O_8快速消化,然后用冷原子荧光测汞仪测定汞的方法,测定了渤海湾海域27个站的表层沉积物中的汞含量。结果表明,表层沉积物中汞的浓度为0.025至0.170 mg/kg,平均为0.054mg/kg。水平分布以蓟运河口为最高,湾西部比湾中部高些。 沉积相中的汞含量与沉积相中有机质含量和水体中悬浮体含量成正相关,而与盐度成负相关。     

湛江港海域海水和表层沉积物重金属分布特征及其污染评价

根据2013年01月(冬季)和2013年06月(夏季)的调查数据对湛江港海域海水和表层沉积物中的重金属(铜、锌、铅、镉、砷和汞)进行了研究,调查结果显示调查海域海水和表层沉积物中重金属含量呈现岸边海域高于深海海域,东海岛北面海域高于东面海域;对比冬季和夏季的调查结果,调查海域海水中重金属平均含量夏季高于冬季。用单项污染指数对海水中的重金属进行了评价,结果表明,冬、夏两季海水中的Pb污染较明显,Cu和Zn轻度污染,其余元素(Cd,As和Hg)均未超过相应的国家海水水质标准限值,夏季重金属污染指数高于冬季,可能与陆源重金属污染物入海的影响有关;表层沉积物中重金属均低于相应的标准限值,沉积物环境质量状况良好。采用瑞典科学家H覿kanson的潜在生态危害指数法进行评价,沉积物中重金属的潜在生态危害较轻,生态危害程度HgAsCdPbCuZn。     

黄河口沉积物重金属含量变化特征研究

在黄河口的平水期、枯水期和丰水期采集沉积物样品。分析了铜、铅、锌、镉、铬、砷、汞浓度.结果表明,黄河口沉积物样品中的重金属含量由河到海呈现先上升后下降的趋势,平水期和枯水期Cd、Cr、As呈显著相关(0.01水平)。重金属含量为平水期>枯水期>丰水期。水文特征严重影响到沉积物中重金属的迁移。沉积物中重金属含量和沉积物的粒度密切相关.粒度越小重金属含量越高,反映了河流沉积的特征。沉积物中重金属浓度较低。各项目基本上都符合海洋沉积物质量一类标准。