武汉市湖泊汞污染现状研究

对武汉市远郊区、城乡结合部和市区三种环境中6个湖泊沉积物和鲢鱼肌肉中的汞污染特征进行了调查采样,采用原子荧光光谱仪进行了汞含量的测定.结果表明:与环境背景值相比,各湖泊沉积物均不同程度地遭受了汞污染,且汞污染表现出由市区向远郊呈减弱的趋势;在沉积柱垂直方向上,市区湖泊表层汞污染严重,向深层汞含量迅速降低,郊区湖泊沉积柱的汞含量基本上变化不大;沉积物中汞的赋存形态研究表明,汞在各湖泊中主要以惰性残渣态形式出现,反映了以飘尘和悬浮物颗粒形式输入为主的特点;湖泊鲢鱼肌肉中汞含量与沉积物中汞含量的变化规律一致,城区湖泊鲢鱼肌肉中的汞含量大大高于郊区湖泊,但鲢鱼肌肉中的汞含量尚未超出国家标准,属安全范围.     

广州市黄埔港区土壤中汞的形态分析及分布特征

采用化学浸提技术对广州市黄埔港区土壤中的汞进行形态分析,通过实验确定了可交换态汞(包括水溶性汞)、盐酸溶汞、元素汞、腐殖酸结合态汞、有机质结合态汞、硫化汞、残渣态汞的浸提条件,探讨了各种形态汞在表层及总量在垂直方向上的分布特征。分析结果表明,广州市黄埔港区土壤中汞以比较稳定的形态存在,活动态约占6%。总汞含量随深度增加而降低,总汞在垂直方向中的含量差异在一定程度上反映出汞受人为污染的影响情况。     

中国汞的地球化学空间分布特征

20世纪80年代以来中国积累了岩石、土壤和水系沉积物中的大量可靠的汞分析数据和图件,为分析汞的地球化学空间分布特征提供了依据.从空间分布上看,从中国北部到南部,从西部到东部,土壤和水系沉积物中汞的含量背景值逐渐增高,汞在以干旱荒漠区、半干旱荒漠区、黄土地区和高寒山区为主的西部和北部呈低背景,在东部的森林沼泽区和半湿润低山丘陵区为中等背景,在南部的湿润低山丘陵区、热带雨林区和高山峡谷区为高背景,尤其在以云南东南部、贵州、广西西部、湖南西部岩溶区为中心的低温成矿域内,无论岩石、土壤还是水系沉积物,汞含量背景值达到最高.一般情况下,岩石、土壤和水系沉积物之间的汞含量具有继承性,在地理空间分布上呈明显的对栽应关系,并且土壤和水系沉积物之间的汞含量具有相近性,土壤和水系沉积物较岩石更为富集汞.     

贵阳市阿哈湖水体和沉积物间隙水中汞的含量和形态分布初步研究

为了弄清楚酸性矿井废水的排放是否对阿哈湖造成了汞污染,我们研究了阿哈湖中汞的各种赋存形态(包括溶解气态汞、活性汞、颗粒态汞、溶解态汞、溶解态甲基汞、颗粒态甲基汞,以及沉积物间隙水体的溶解态汞和溶解态甲基汞)及其在水体和沉积物间隙水中的剖面分布.实验数据表明,溶解态甲基汞浓度在沉积物下2～5 cm处最高,随深度增加而逐渐降低,与硫酸盐还原菌(SRB)的分布相吻合,说明水体-沉积物界面是甲基汞的产生地点;并且在沉积物中高浓度硫酸根浓度高达1100mg/L时,硫酸根浓度与甲基汞浓度依然一致.     

淮南采煤沉陷区土壤中汞的时空分布特征

以淮南采煤沉陷区土壤为研究对象,测试分析了样品中汞的含量,结合土壤pH值、有机质含量特征,探讨了采煤沉陷区土壤中汞的时空分布特征。结果表明:与未沉陷区土壤相比,沉陷区土壤有机质破坏严重,最高下降了46%;采煤沉陷区土壤中汞的含量为0.013~0.050 mg/kg,平均值为0.027 mg/kg,69.7%的采样点超过了淮南市土壤背景值;沉陷8 a后土壤汞含量最高,为0.033 mg/kg,是未沉陷土壤汞含量的1.74倍,且随着沉陷时间的增加,土壤中汞存在富集趋势;水稻土壤汞富集能力最高,高于玉米和大豆土壤;在垂直剖面上,汞含量由表层向下依次降低;且汞与pH值表现出显著负相关,有机质与汞显著正相关。      

南海湖沉积物中Hg的形态分布特征

以包头市南海湖为研究对象,采用连续化学提取法,系统开展了沉积物中Hg的形态分布研究。结果表明,表层沉积物中Hg含量的水平分布总体呈现湖心区低,西南和东北部湖区高的趋势。腐殖酸结合态为表层沉积物中Hg的主导形态,次为交换态和水溶态。表层沉积物中生物有效态Hg的含量甚高,占总汞的76%~94%,对整个生态系统具有潜在危害性。沉积柱芯中总Hg表现为表层富集并随深度增加而降低的变化趋势。B、F站位柱状沉积物中腐殖酸结合态Hg随深度有规律的递减,H站位20 cm以上Hg的主导形态为腐殖酸结合态,残渣态次之;20～30 cm的主导形态则为残渣态及可交换态。     

氨氧化细菌和氨氧化古菌在百花湖沉积物中的垂直分布

采用定量氨单加氧酶基因(amoA)的荧光定量PCR(qPCR)方法,分析了氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)在百花湖沉积物中的垂直分布。以氨单加氧酶基因(amoA)数量来衡量氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA),结果表明:百花湖沉积物中AOA的amoA基因数量在1.74×105~2.00×106拷贝/克沉积物(湿重)之间,且22~30cm的各层沉积物中,AOA的数量是1~21cm各层沉积物的2倍左右;AOB的amoA基因在百花湖沉积物中的数量随深度的增加变化不大,其拷贝数在6.10×106~3.88×107拷贝/g沉积物(湿重)之间;AOB与AOA的amoA基因的比例在浅层沉积物和深层沉积物中存在一定的差异。这些结果表明AOB和AOA都参与百花湖沉积物中的氨氧化作用,从两类微生物的数量来看,AOB是参与百花湖沉积物中氨氧化作用的主要微生物,而AOA对氨氧化作用的贡献则随着沉积物深度的增加而提高。     

松花江水体总汞与甲基汞污染特征的研究

研究了松花江吉林市至三岔河口江段水体总汞与甲基汞污染特征。结果表明，随着主要工业汞与甲基汞污染源的治理和根治，该江段江水、表层沉积物和鱼类的总汞与甲基汞污染水平逐年下降，目前已基本降到轻度污染水平，而且各江段之间和年际间的差异已不显著，说明该汞源对江段水体的影响越来越小，目前对该江段（鱼和水）汞污染影响较大的是沉积汞。     

松花江水体总汞与甲基汞污染特征的研究

研究了松花江吉林市至三岔河口江段水体总汞与甲基汞污染特征。结果表明，随着主要工业汞与甲基汞污染源的治理和根治，该江段江水、表层沉积物和鱼类的总汞与甲基汞污染水平逐年下降，目前已基本降到轻度污染水平，而且各江段之间和年际间的差异已不显著，说明该汞源对江段水体的影响越来越小，目前对该江段（鱼和水）汞污染影响较大的是沉积汞。     

青海尕斯库勒盐湖沉积物孢粉组合特征与铀分布关系初探

以青海省柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖干盐滩ZK06钻孔岩芯为研究对象,结合孢粉、年代学和铀含量数据,探讨了盐湖沉积物中铀分布与古气候变化的关系.研究表明,自280 ka以来,尕斯库勒盐湖经历6次成盐期和6次淡化期;植被演化趋势为疏林草原—灌丛草原—荒漠草原;气候由凉略湿逐渐变为冷干.盐湖沉积物中铀含量与孢粉总浓度、灌木浓度、蒿属浓度呈明显正相关;与草本植物浓度呈正相关.孢粉带内沉积物的铀含量比成盐期高得多,平均铀含量为成盐期的3倍.孢粉组合特征可能为研究铀及其他元素在盐湖沉积物中的影响因素提供一些古植物和古气候条件证据.     

长江中游网湖沉积物重金属元素变化特征分析

在放射性核素¹³⁷Cs和²¹⁰Pb精确计年的基础上,建立了长江中游网湖近代沉积物年代序列。通过对沉积物中金属元素含量和粒度的测定,结合相关的文献资料,分析了100多年来网湖沉积物中重金属元素的垂直分布特征、物源变化,以及自然因素和人类活动对其的影响,最后采用地累积指数法和潜在生态危害指数法进行了重金属污染评价。研究结果表明：  20世纪50年代以前,人类活动对重金属元素沉积影响不大,重金属元素含量低于或接近参考的背景值,主要表现为自然沉积。其中1920～1950年间,流域高频率的洪灾使网湖沉积物中粘土物质减少,战乱和血吸虫病造成阳新县工农业生产衰退,人口急剧下降,受此影响沉积物中重金属含量出现了一段低谷。50年代以后,随着人口的增长、经济的速猛发展,尤其是矿产开发和大规模的水利工程建设,流域水土流失加重,大量陆源物质进入湖泊,使Cu,Ti,Mn,Zn,Co,Fe和Pb含量增加。重金属污染评价结果表明：  100多年来网湖总体上污染较轻,主要污染元素为Pb;   Cu和Zn在60年代后出现轻度污染;   Mn在沉积物表层出现轻度污染。目前,网湖RI=40.83,生态风险较小,但作为水生生物的养殖基地,中国重要的湿地保护区,其重金属污染问题应引起有关方面的关注,以防患于未然。     

汞矿区稻田土壤汞形态分布特征及对甲基化的影响

汞污染区稻米甲基汞超标现象普遍存在,汞在土壤中的形态分布被认为是影响甲基化过程的重要因素之一.本研究选取贵州省万山废弃汞矿区和土法炼汞区为研究区域,在水稻生长期间对稻田土壤剖面中总汞、甲基汞及形态汞进行测定,结合土壤环境因子指标,讨论土壤汞形态分布特征对甲基化的影响.研究表明,汞矿区稻田土壤中总汞和甲基汞均表现出随土壤深度加深而逐渐降低的趋势,且主要以有机结合态和残渣态形式存在,占总汞的98％以上.在废弃汞矿区,不同形态汞可能会转化为生物难以利用的形态:溶解态与可交换态、特殊吸附态与氧化态汞可能先转变为有机结合态,再转变为残渣态汞.在土法炼汞区表现为硫酸盐还原与铁还原过程驱动的汞甲基化过程,并且有机结合态汞可能也参与了甲基化过程.     

南四湖及主要入湖河流沉积物中磷的赋存形态研究

应用沉积物磷形态SMT提取方法,分析了南四湖及主要入湖河流丰水季节表层沉积物、独山湖及微山湖区沉积岩芯中磷的含量及形态组成变化,研究了磷的埋藏演化过程与人为污染特征.结果表明,老运河表层沉积物中磷的含量最高,为13068.3 mg/kg,以OP及NaOH-P为主,其富集系数分别为6.5和9.0,主要是与来自济宁市的废水污染有关.其余表层沉积物以HCl-P为主;受人为污染的影响,NaOH-P、OP产生一定程度的富集,其富集系数分别为1.0.3.7、1.3～6.0;部分沉积物中高含量的有机质加重了OP的富集.独山湖及微山湖沉积岩芯中以HCl-P和OP为主;20世纪60年代末期以来,随着湖泊生产力的提高及早期成岩过程中有机质的矿化分解,独山湖及微山湖沉积岩芯中TOC含量自下而上呈指数增加,这也导致了沉积物中OP的增加;独山湖及微山湖沉积岩芯6～0 cm和5～0 cm较高的OP及NaOH-P含量,指示了20世纪80年代中期以来磷的人为污染过程.     

泉州湾洛阳江潮间带表层沉积物重金属污染评价

泉州湾洛阳江潮间带表层沉积物中12种重金属元素含量分析表明,Co,Fe含量与海岸带土壤背景值较接近且变异系数很小,其含量主要来源于沉积物的本底值,受到人类活动的影响较小,而其他重金属与海岸带土壤背景值相差甚大(达几倍至几十倍)且变异系数较大,说明其已受到人类活动的影响较大,受到一定程度的污染.基于沉积物中重金属总量,用5种评价方法对洛阳江湖间带表层沉积物中重金属污染进行评价.以海洋沉积物质量标准(GB18668-2002)进行评价,洛阳江湖间带表层沉积物中各重金属平均含量均为二类沉积物质量标准,不能满足该区域应执行的一类标准.据地累积指数法,表层沉积物中V,Co,Hg,Fe为无污染水平,Cr,Mn,Zn,Pb为无-中等污染水平,Cu为中等污染水平,而Cd为强污染水平.以潜在生态风险指数法评价,研究区内各元素的平均潜在生态危害系数(Et)顺序为:Cd＞Hg＞Cu＞Cr＞Ni＞Zn＞Pb＞Co＞Mn＞V＞Ti.沉积物中重金属综合潜在生态风险指数(RI)表明,研究区域总体上处于生态风险极高水平,Cd,Hg,Cu为重要污染因子.以生物效应浓度法评价,Cr,Ni,Cu,Zn,Cd,Pb的区域总平均含量均在其各自的ER-L与ER-M之间,说明洛阳江潮间带表层沉积物中以上元素对生物的负面效应中等.以综合响应因子法评价,从研究区总平均来看,沉积物重金属污染指示元素及其污染贡献大小顺序为:Cd＞Cu＞Ni＞Zn＞Mn,大多站位重金属污染严重.洛阳江潮间带表层沉积物属中度-重度污染水平.     

农用地土壤中汞元素形态特征浅析

以第四纪沉积物厚覆盖区农用地表层土壤汞元素为研究对象,分析了汞的水溶态、离子交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态、腐殖酸态、强有机结合态、残渣态等7种形态存在特征,研究表明残渣态的含量比例与全量呈正相关关系,其他6种类型形态含量比例则与全量呈负相关关系,农用地土壤中汞的增量主要为残渣态的汞.     

城市汞污染土壤中Hg的形态特征

介绍了我国13个城市及其周边地区汞污染土壤中汞的形态特征研究成果。通过对汞污染土壤化学分析、形态分析、热释汞研究、重矿物研究发现,我国城市汞污染土壤中HgS是Hg的主要存在形态,13城市汞污染土壤重矿物研究中辰砂的大量出现及其含量与分布特征也进一步佐证了这一结论。汞污染土壤中汞污染程度越高,HgS含量越高,辰砂出现几率越大,且含量越高。该成果对我国汞污染调查研究和汞污染土壤生态地球化学环境评价具有重要的理论价值和实际意义。     

星云湖表层沉积物矿物组成及其环境意义

星云湖表层沉积物中的矿物成分主要为粘土矿物、碳酸盐矿物、长英质矿物和铁矿物。从下往上方解石和石英具有消长变化规律,即从下往上方解石含量迅速增加,而石英含量则逐渐降低。这种规律性变化与沉积物中CaO和烧失量的变化具有明显的正相关性。它反映了近年来湖泊富营养化有加剧的趋势。星云湖表层沉积物矿物成分的垂向变化与环境变化的对比分析研究表明,沉积物中自生方解石含量的变化可以灵敏地指示湖泊环境变化,是环境变化研究中一个良好的环境替代指标。     

贵州万山汞矿区土壤汞污染现状的初步调查

运用AAS和GC-CVAFS法分别测定了贵州万山汞矿区表层土壤中的总汞(THg)和甲基汞(MeHg),探讨了土壤中THg和MeHg的含量分布特征矿区土壤THg和MeHg含量分别为1.1～790 mg/kg和0.13～15 μg/kg;对照区土壤THg和MeHg含量分别为0.10～1.2 mg/kg和0.10～0.28 μg/kg.矿区不同耕作类型土壤中,稻田和菜地土壤MeHg含量明显高于旱田土壤.     

武汉城市湖泊汞的环境地球化学评价

汞由于其在环境中的持久性、生物地球化学可循环性以及潜在的生态威胁性而受到格外关注。对武汉远郊、城乡结合部和市区三种环境中6个湖泊的水、沉积物和生物(鱼)中汞污染特征进行了调查采样,用原子荧光光谱仪进行了汞含量的测定。采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法直接评价了武汉湖泊汞的生态效应。结果表明,与国家食品卫生标准鱼肉中汞含量(≤300ng/g)相比,除梁子湖乌鱼(汞含量为676ng/g)外,6个湖泊3种鱼肉中汞含量均未超标,表明武汉城市湖泊汞元素尚未造成明显的生态效应;与国家Ⅲ类水质汞含量标准(0.1μg/L)相比,除金银湖水汞含量(0.137μg/L)略有超标外,其他湖水汞含量分布在0.048～0.081μg/L之间,均在合格标准线以下,武汉地区湖水中重金属汞污染不严重,不会构成严重的环境问题;应用Hakanson评价模型,据单个金属的潜在生态危害系数,排出所研究湖泊沉积物汞污染程度的序列为:东湖>墨水湖>金银湖>梁子湖>汤逊湖>鲁湖。     

贵州万山汞矿区稻田土壤汞的分布及污染特征

受历史汞矿开采活动影响,万山汞矿区稻田遭受了严重的汞污染。为了查明万山汞矿区稻田土壤的汞污染现状以及评估其环境质量改善情况,系统采集了受汞矿区影响的五条主干河流沿岸稻田土壤进行汞含量分析,评价总汞和甲基汞污染程度及其生态风险,并与2008年以来该区域稻田土壤汞数据进行对比。结果表明,研究区稻田土壤的总汞含量为0.21~207 mg/kg,几何平均值为(4.26±4.83)mg/kg;甲基汞含量为0.42~13μg/kg,几何平均值为(1.81±1.93)μg/kg。59%的稻田土壤处于重度汞污染,75%的稻田土壤存在极强的汞潜在生态风险。与已往数据相比,稻田土壤汞含量在2012年后呈下降趋势,基本反映了当地汞防治措施的执行效果。为了避免稻田土壤汞污染引起的安全健康风险,今后应采取除污染源治理以外的土壤修复措施或风险管控措施。