湿地土壤草根层对铅、镉吸附与解吸的动力学研究

利用柱实验对向海湿地土壤草根层吸附与解吸铅、镉的动力学特征进行了研究。结果表明，土壤草根层吸附镉的动力学过程符合Elovich吸附速率方程、双常数速率方程、抛物线扩散方程，吸附铅的动力学过程符合双常数速率方程、抛物线扩散方程，说明草根层吸附铅、镉的过程是一个反应速率和扩散因子综合控制的过程；实验条件下，Pb^2 、Cd^2 的吸附动力学特性较好，但解吸动力学特性很差。说明湿地土壤草根层对铅、镉均有较强的吸持能力，可阻挡重金属离子向深层土壤的迁移，减少了深层土壤中重金属的汇集。     

三种土壤铅和镉的质量基准初步研究*

在制定地下水源保护区污染控制措施时,最常遇到的问题之一是缺少土壤包气带和含水层中化学物质的基准和标准。文中以铅、镉为例,结合北京、唐山地下水水源地实际情况,运用“平衡分配法”,根据土壤对铅和镉的吸附容量和分配系数研究包气带土壤中的铅和镉的质量基准。结果表明,土壤中铅和镉的质量基准与溶液pH值成对数线性关系,据此可计算不同pH条件下的土壤中重金属的质量基准。     

衡水湖岸带重金属潜在生态风险评价及其对道路径流污染物的截留效应

湿地岸带对地表径流污染物具有显著的截留作用。为探讨湿地岸带对道路径流污染物的截留效应以及湿地岸带的潜在生态风险,测定衡水湖四周道路降尘和岸带土壤的重金属含量,并采用多种指数对岸带的潜在生态风险进行评价。结果表明:道路降尘和岸带土壤重金属含量均低于农用地土壤污染风险值。结合单因子指数、内梅罗指数和地质累积指数可知,衡水湖四周道路存在轻微的铅、镉和锌污染,岸带在靠近道路排水渠的表层土壤存在轻微的镉和锌污染。道路和岸带的潜在生态风险指数均小于150,表明衡水湖道路降尘和岸带重金属的潜在生态风险为轻微。岸带表层土壤的铅、镉、锌和铁含量由公路至水面表现出较明显的下降趋势,下层土壤的镉、锌含量显著低于表层土壤,表明岸带在水平方向和垂直方向对重金属都具有较好的截留效应。     

芦苇湿地根孔系统特征及其磷去除机理研究

为探明湿地根孔的分布特征及其磷去除机理,于2008年4～7月调查了白洋淀排污河--府河沿岸芦苇(Phragmites australis)湿地中根孔的分布,并研究了根孔系统中3种典型介质对磷的吸附特点.调查发现,排污河沿岸苇地剖面上死根孔数目约占40%,根孔的存在大大增加了交错带土壤的导水速率和水/土接触的有效面积.野外剖面清查发现,死根孔内部常存在着湿润而松软的颗粒填充物,由于交错带与周边水体的间歇性水文交换过程,湿地基质中存在明显的红棕色氧化性土壤.试验表明,根孔内部填充物、湿地氧化性基质土和湿地基质土3种典型介质对磷都有很高的吸附容量,而湿地基质和根孔内部不同的水流条件明显影响其物理化学性质和吸附性质.湿地氧化性基质土、湿地基质土和根孔内部填充物的最大磷吸附量分别为1 186.0 mg/kg、714.6 mg/kg和650.1 mg/kg.从吸附平衡浓度(EPC0)来看,三者无显著差别,均在0.025 mg/L左右,表明这3种介质可以吸附较低浓度的磷.而更接近田间条件的动态吸附试验中,饱和磷吸附量分别为:湿地氧化性基质土约320 mg/kg,湿地基质土约200 mg/kg,根孔内部填充物约140 mg/kg.根孔内部填充物吸附的磷较之二种基质土更容易解吸.以上结果说明,芦苇湿地根区3种典型介质均有较高的磷吸附容量,根孔内部填充物吸附能力低于湿地基质土壤,但错综复杂的根孔系统增加了吸附表面积,使水分和土壤充分接触,从而保持了根孔系统良好的磷去除效果.     

徐闻南山镇红树林沉积物及红树植物中重金属的累积特征与迁移规律

为探究重金属在红树林沉积物及红树植物中的分布累积及迁移规律，选取了徐闻南山镇红树林为研究对象，通过测定红树林沉积物及红树植物不同部位（根、茎、叶）的重金属质量分数，运用富集因子、生物富集系数、转移系数及相关性分析等方法进行分析。结果表明：1）红树林沉积物重金属质量分数表现为铬（Cr）＞锌（Zn）＞镍（Ni）＞铜（Cu）＞铅（Pb）＞砷（As）＞汞（Hg）＞镉（Cd），为中等变异程度；除了镍（Ni）元素外，其余7种重金属未超过国家一级标准，除了铅（Pb）元素外，其余7种重金属均超过广东省土壤环境背景值，说明研究区沉积物中重金属具有一定的积累效应。2）沉积物中砷（As）、铜（Cu）、锌（Zn）、汞（Hg）、镍（Ni）、铬（Cr）富集因子值均＞1.5，说明受到轻微人为活动影响；各站位镍（Ni）富集因子值均＞5，结合研究区背景，反映了镍（Ni）受到自然和人为输入的共同影响。3）白骨壤体内重金属主要集中在根部，而红海榄体内重金属在根茎叶中分布相对均匀。白骨壤根茎叶部位的大多数重金属质量分数远高于红海榄，说明白骨壤对重金属的吸附能力比红海榄强。汞（Hg）集中分布在植物的叶片部位，且与其他重金属之间相关性不明显；推测汞（Hg）主要通过叶片吸收进入植物体内，与交通运输污染有关。4）不同红树植物对不同重金属富集能力各异，白骨壤对重金属的富集能力表现为：镉（Cd）＞砷（As）＞铜（Cu）＞锌（Zn）＞汞（Hg）＞铅（Pb）＞镍（Ni）＞铬（Cr），红海榄表现为：镉（Cd）＞铜（Cu）＞汞（Hg）＞锌（Zn）＞铅（Pb）＞砷（As）＞镍（Ni）＞铬（Cr）。白骨壤和红海榄对汞（Hg）的运移能力都较强；红海榄对镉（Cd）的富集能力和转运能力都较强，而白骨壤对镉（Cd）富集能力较强，转运能力却较弱，这说明红树植物对重金属元素的富集能力与转运能力不存在正比关系。     

外源铁补给对潜流人工湿地脱氮效率影响的模拟研究

通过模拟实验,研究不同浓度外源铁补给对种植芦苇(Phragmites australis)的潜流人工湿地氮元素去除能力的影响,并初步探讨了其作用机理。结果表明,铁补给有利于促进人工湿地对水体中总氮和硝态氮的去除效率,且高浓度铁(50 mg/L)的促进作用比低浓度铁(25 mg/L)更强;但由于二价铁氧化过程中与铵态氮的硝化作用竞争吸氧,使铁补给仅仅促进了上层人工湿地对水体中铵态氮的净化作用,不利于下层人工湿地对铵态氮的净化。外源铁进入人工湿地系统后,其浓度迅速下降,且上层人工湿地水体中的二价铁浓度低于下层人工湿地,而上层人工湿地水体中的可溶性总铁和三价铁浓度高于下层人工湿地。随着水力停留时间的增加,人工湿地水体的pH总体上先升高后降低,而氧化还原电位则先降低后升高;对pH而言,加铁处理的人工湿地水体的pH总体上低于对照组,且下层人工湿地水体的pH低于上层,对照组则相反;对于氧化还原电位,加铁处理的人工湿地水体的氧化还原电位高于对照组,且下层氧化还原电位高于上层,对照组则相反。外源铁补给可以在一定程度上促进人工湿地对总氮和硝态氮以及上层人工湿地对铵态氮的去除效率,同时,外源铁自身的浓度和形态以及系统水体的pH和氧化还原电位也将发生显著变化。     

株州市土壤重金属污染的对应分析

株州市土壤重金属污染的主要原因是工厂排放有害气体，或是水体污染物随灌溉进入土壤。采用对应分析方法，将市区土壤重金属污染分析３种类型。靠近人业污染源附近，镉的含量及污染指数高；大部分土壤受多种重金属污染；水稻土主要表现为铅的污染。     

三江平原沟渠系统水体和底泥的养分特征及效应

分季节原位采集三江平原不同土地利用方式下沟渠系统水体和底泥,调查沟渠水体及底泥中养分的时空分布特征及生态环境效应,分析了土地利用、沟渠植被生长及淹水状况等对沟渠养分时空分异的影响。结果表明,湿地开垦为旱田有利于沟渠DOC的沉积,但降低了沟渠水体DOC的浓度;湿地的垦殖和大量化肥的施用使得旱田沟渠水体TN、TP浓度高于湿地和水田沟渠;而沟渠植被生长和死亡分解又使得沟渠水体及底泥养分呈现出一定的时空差异。养分的长期积累将使沟渠系统水体N/P不断降低,影响湿地生态系统的稳定性。     

湿地科学第2卷2004总目次

第 1期OdonateCommunities (Odonata :Insecta)inaTropicalRiverBasin ,MalaysiaCheSalmahMR　AbuHassanA　AmeiliaZS (1)…………………………………………………………………………湿地土草根层对铅、镉吸附与解吸的动力学研究李　鱼　王晓丽　董德明等 (10 )…………………………………………中国 1∶4 0 0万沼泽图的编制研究王化群 (15 )…………………………………………………………………………………中国泥炭资源地理信息系统的建立与应用研究尹怀宁　吕　芳　王瑞杰 (2 1)……………………………………………珠江河口滩涂…     

人工湿地处理水体中抗生素的研究进展

针对中国水环境抗生素污染问题,概述了中国水环境中主要抗生素的种类、来源和危害;比较分析了现有污水处理技术在抗生素污染水体治理中的应用状况,阐述了人工湿地在抗生素污染净化中的应用进展。目前,在中国地表水体中,常见的抗生素为磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺二甲嘧啶(SMZ)、磺胺甲恶唑(SMX)、罗红霉素(RTM)、环丙沙星(CFX)和四环素(TC)等,其主要来源于养殖废水、医疗废水及人类和动物的排泄物。人工湿地主要依靠基质吸附、植物吸收和微生物降解的协同作用,去除抗生素。其中,植物通过直接吸收、植物根系分泌和植物根区环境改善等途径,直接或间接地去除抗生素,去除效果因抗生素种类和植物种类不同而差别较大。基质的物理吸附、化学反应、微生物的种类、微生物群落多样性和酶活性等因素也影响人工湿地对抗生素类污水的净化效果。除了人工湿地植物、基质和微生物等内在因素外,金属阳离子、p H、溶解氧、温度和光照等环境因素都会影响人工湿地对污水中抗生素的去除作用。关于人工湿地对污水中抗生素的去除,在净化机理、应用创新、种类拓展和应用推广等方面有必要进一步研究。     

陕西五里铺黄土微量元素组成与全新世气候不稳定性研究

通过对岐山黄土剖面Pb、Cu、Zn、Cd、Mn元素含量、磁化率及粒度的研究表明,这些元素含量变化实质是气候变化的直接结果,其含量高指示风化成壤作用强烈的湿润环境,含量低指示寒冷的干旱环境。揭示出黄土高原南部全新世气候在总体温暖的情况下有明显波动变化,在5000~6000 a BP出现一次明显气候干旱期,使全新世"大暖期"分裂形成两个主要的成壤期S₀¹和S₀²。在S₀¹、S₀²成壤时期仍存在次一级的气候变化事件。全新世时期该地区经历了黄土沉积(L_t)→古土壤发育(S₀²)→黄土覆盖(L₀²)→土壤再度发育(S₀¹)→黄土堆积及现代表土(L10)的发展演化阶段。     

青海省湟水河西宁段重金属元素的污染和评价

湟水河是西宁市的重要河流。开展湟水河西宁段沉积物的重金属研究对西宁市的环境保护和生态建设具有重要意义。本次研究对湟水河西宁段表层泥质沉积和河水以及流域内的现代菜地表土和松树苗地表土的重金属含量进行了测定。同时,采用全新世以前的黄土、湟水河一级阶地的砂质沉积给出了西宁市自然状态下的重金属背景值。各类样品的重金属元素含量结果表明:1)自然状态下,Pb为29.5 mg/kg,As为15.6 mg/kg,Hg为0.01 mg/kg,Cd为0.18 mg/kg,Cr为31.1 mg/kg。2)河流表层泥质沉积的重金属含量平均值,Pb为45.2 mg/kg,As为7.8 mg/kg,Hg为0.02 mg/kg,Cd为0.48 mg/kg,Cr为48.8 mg/kg。3)总体上,河流表层泥质沉积、现代菜地表土和松树苗地表土的Cd、Pb、Hg、Cr均比自然状态下的背景值要高。4)湟水河西宁段已出现较明显的重金属污染,应控制Cd等重金属元素向河流中的排放。     

中国城市地表灰尘中重金属的富集状况及空间分布特征

在统计中国城市地表灰尘中重金属含量的已有相关文献基础上,探讨了中国地表灰尘中Cr、Cu、Pb、Zn、Cd五种元素的空间分布特征及各省份的富集状况。搜集到的各地区地表灰尘重金属含量的研究数据分别为69、84、86、79、58个。对研究数据剔除异常值后分别进行克里金插值和统计各省份地表灰尘重金属含量的平均值,并与土壤背景值作对比计算出累积指数,得到中国地表灰尘中重金属的空间分布状况和各省份的富集水平。结果表明：中国地表灰尘中重金属含量普遍较高,且各地区重金属含量水平存在不同程度上的差异。就整体而言,Cu、Pb、Zn三种重金属含量的空间分布较为相似,由高到低均大致呈南—北走势,而Cr含量呈中部高两侧低的趋势,Cd并无明显趋势。各省份平均值与土壤背景值相比,除Cr在山东省和贵州省无富集状况以外,各省的地表灰尘中Cu、Pb、Zn、Cd均具有一定的富集。其中,湖南省的Cd和Pb均富集最为严重,分别是土壤背景值的177.95和42.82倍;Cr在福建省富集最为严重,为背景值的7.11倍;广东省的Cu富集水平最高,是背景值的10.35倍,而Zn在江西省的富集水平最高,超出背景值39.13倍。     

Contaminations of Heavy Metals in Surface Soils of Various Lands and Their Health Risks in Tianjin Qilihai Ancient Lagoon Wetlands,China

A total of 36 surface soil profiles were set at the wetlands in Qilihai Ancient Lagoon Wetlands,Tianjin,the surface soils of 0-20 cm depth were sampled at various use types of lands to provide information on the concentrations of heavy metals in the coastal wetlands.Total concentrations of arsenic(As),cadmium(Cd),copper(Cu),lead(Pb),chromium(Cr)and zinc(Zn)were determined using inductively coupled plasma atomic absorption spectrometry(ICP-AES)to address the pollution levels in the sampling sites.The results showed that the concentrations of Cd,Cu in the soils disturbed by human activities intensively,the Phragmites australis marshes,the farmland,the brushes decreased in turn;among the sites,the concentrations of As,Cd and Cu were the highest in the soil of build-up areas,while the concentrations of Pb and Zn were the higher in the soil of farmland.The mean concentrations of Cu,Cr,Cd,Pb,Zn and As in the soils of 0-20 cm depth were 38.74 mg/kg,83.52 mg/kg,0.19 mg/kg,34.27 mg/kg,121.7 mg/kg and 18.77 mg/kg,respectively.The contamination indices of As were on the high pollution level in the soils of farmland and disturbed by human activities intensively;the concentrations of Cd in the soils of the marshes and farmland were at the moderate pollution level,while that in the soil disturbed by human activities intensively was at high pollution level.The values of comprehensive contamination index demonstrated that the variation of As contents was the maximum in the soils,Cd pollution reached to a high level.Geoaccumulation index showed that As pollution was at moderate level,and Cd,Cu and Zn pollution were at slight level,and the Pb and Cr pollution wasn't found in the build-up areas.     

BIOMONITORING OF AMBIENT CONCENTRATIONS OF CADMIUM, COPPER, I,EAD AND ZINC IN THE COASTAL WETLAND WATER BY USING GILLS OF THE GREEN- LIPPED MUSSEL PERNA VIRIDIS

The distribution and concentrations of Cd, Cu, Pb and Zn were determined in the gills and remaining soft tissues of Perna viridis collected from 12 geographical sites （ 10 from the west and 2 from the east coastal waters） of Peninsular Malaysia. All samples showed that the levels of Cd, Pb and Zn were generally higher in the gill than those in the remaining soft tissues. These results could be due to the fact that gills are the first organ of metal accumulation and larger surface area with mucus sheets in the organ. Since the mussel gill is a better accumulator of Cd, Pb and Zn of ambient seawater than remaining soft tissue, it is a potential indicator of ambient levels of dissolved metals in the ambient seawater. However, further validations based on laboratory conditions are needed.     

BIOMONITORING OF AMBIENT CONCENTRATIONS OF CADMIUM,COPPER, LEAD AND ZINC IN THE COASTAL WETLAND WATER BY USING GILLS OF THE GREEN- LIPPED MUSSEL PERNA VIRIDIS

1 INTRODUCTIONThe use of marine mussels for the biomonitoringpurposes is widely found in the literatures. However,the use of a particular tissue/organ for more accurateindicators of metal bioavailability and contaminationwere continually reported. For exa…     

Assessment on environmental quality of heavy metals in agricultural soils of Chongming Island, Shanghai City

The environmental quality of heavy metals (Pb, Cd, Cr, As, Hg) in agricultural surface soil of Chongming Island was assessed by national, local and professional standards based on a large scale investigation, in which 28 samples from vegetable plots, 65 samples from paddy fields and 9 samples from watermelon fields were collected from whole island area. Results showed that the average concentration of Pb, Cd, Cr, As and Hg was 21.6 mg·kg-1 , 0.176 mg·kg-1, 69.4 mg·kg-1, 9.209 mg·kg-1 and 0.128 mg·kg-1, respectively. Compared with the background value of Shanghai City soil, except for Pb and Cr, all the other heavy metals average concentrations in Chongming Island agricultural surface soil exceeded their corresponding natural-background values. The concentrations of Cd, As and Hg were 33.0%, 1.2% and 26.3% higher than the background value of Shanghai City, respectively. In addition, inverse distance interpolation (IDW) tool of GIS was also applied to study the spatial variation of heavy metals. The results indicated that most of agricultural soil quality was good, and the ratio of ecological, good soil, certified soil and disqualified soil were 1.26%, 97.1%, 1.47% and 0.12%, respectively. About 10.1%, 85.7%, 27.0%, 55.4% and 55.2% soil samples exceeded the Pb, Cd, Cr, As and Hg background value of Shanghai City, respectively. Among these three land use type soils, vegetable soil was most seriously polluted by heavy metals, which is probably related to the over-application of pesticides. The annual deposition fluxes of Pb, Cd, As and Hg were 7736 μg·m-2·a-1, 208 μg·m-2·a-1, 2238 μg·m-2·a-1 and 52.8 μg·m-2·a-1, respectively. Crop straw burning was the important source of heavy metals of atmospheric deposition, and atmospheric deposition contributed a lot to heavy metals in agricultural soil in Chongming Island.     

山东省广饶县土壤重金属来源、分布及生态风险

选取山东省广饶县作为研究区,采集300个表层土壤样品（0~20 cm）,测定As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb和Zn等10种重金属含量;运用多元统计和地统计分析方法揭示广饶县土壤重金属元素的来源与空间分布特征,最后利用H?kanson潜在生态风险指数法评价重金属的潜在生态风险。结果表明：① 研究区土壤中Co和Pb的平均值低于山东省背景值,其他8种元素的平均值均超过山东省背景值;特别是Cd和Hg的平均含量分别达到山东省背景值的1.86倍和2.50倍,说明在土壤中存在明显的富集。② As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni和Zn为自然源,受成土母质控制;Hg为人为源,主要来源于煤炭燃烧和工业排放;Cd和Pb受自然和人为因素共同控制。③ 成土母质控制着As、Cd、 Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的基本分布格局,不同土地利用类型的土壤Hg含量差别较明显,其高值区集中在城镇建设用地。④ 总体上,研究区为中等生态风险的偏高水平,其中Cd和Hg分别为中等和较高生态风险,其余8种元素处于低生态风险。     

施用不同畜禽粪便土壤剖面中重金属分布特征

针对不同粪便集中施用情况, 选取禹城市3 个畜禽养殖区, 通过采集不同旱地农田土壤剖面样品, 研究典型重金属元素随粪便施用程度的变化、土壤剖面中重金属垂直分布特征以及施用不同畜禽粪便土壤剖面中重金属分布的差异。结果发现,长期施用畜禽粪便土壤剖面中重金属Cu、Zn、Pb、Cr、As的含量要高于未施用畜禽粪便的对照土壤剖面, 其中Cu、Zn 超过对照组较大;偶尔施用畜禽粪便土壤剖面Cu、Zn、Pb、Cr、As 的含量低于长期施用畜禽粪便土壤剖面, 且与未施用畜禽粪便的对照土壤剖面相差不大。牛粪集中施用区土壤剖面中Cu、Pb、Cr、Cd、Ni 等重金属存在较为明显的淋溶下移性, Hg、As两元素存在较为明显的表层或亚表层聚集现象;猪粪集中施用区土壤剖面各重金属除Cr、Ni 外, 都显示出较为明显的表层或亚表层聚集现象;鸡粪集中施用区的土壤剖面Cu、Pb、Cd、Cr、Ni 存在一定的淋溶下移性, 而Zn、Hg、As等3 种元素存在显著表层亚表层聚集现象。长期施用不同畜禽粪便的不同土壤剖面Cr、Ni、Cd、Pb 等含量变化差异明显, 而As、Hg差异性不显著;施牛粪与施鸡粪剖面中的Zn, 施猪粪与施鸡粪剖面中的Cu差异也不显著。