河北近岸海域水生系统中痕量金属浓度分布特征及生物富集

于2006-05-07采用同站位多介质同时采样的方法获得了表层沉积物样20件,底层水20件,沉积物间隙水17件,生物样27件,系统分析了各介质中痕量金属浓度的分布特征、相关关系及生物体对痕量金属的富集状况.对于不同介质来说,表层沉积物中痕量金属浓度最高,生物体和间隙水次之,底层水最低;然而与各介质的国家标准相比较,沉积物中痕量金属浓度基本无超标,底层水中痕量金属Cu,Pb,Zn的平均浓度大大超过国家海水水质一级标准,生物体中痕量金属Zn和Cu在各类生物体内的平均浓度远远超过国家海洋生物质量一级标准,根据澳大利亚国家卫生和医学研究理事会制定的人体消费卫生标准,As和Cd的浓度则严重超过人体消费标准;各类生物对痕量金属的富集系数均大于20,最高可达10 000以上;相关分析表明,沉积物、底层水及间隙水之间均存在正相关关系(R＞0.6),生物体中多数痕量金属与其它介质中痕量金属的相关性不明显,仅元素Cu和Pb与沉积物中的Cu和Pb有相关性(R分别为0.547和-0.523,P值均小于0.05).     

近海海洋酸化对痕量元素在沉积物-海水界面处生物地球化学特性的影响研究

痕量元素在海洋环境中不仅能够密切参与物质循环,显著调控生命代谢,有些情况下还会对浮游及底栖生物产生抑制和毒害,是海洋系统中具有重要生物地球化学作用的“双刃剑”。工业革命以来,海洋不断吸收大气CO₂使得海水pH和碳酸根浓度持续下降,在全球范围内都出现了海洋酸化的现象。海洋酸化作为新的环境胁迫打破了痕量元素在沉积物-间隙水-上覆水中既有的平衡态势,导致痕量元素在海洋环境中的生物地球化学特性变得更加复杂和不确定。本文从痕量元素在沉积物-海水体系中的赋存形态与交换过程入手,探讨了海洋酸化条件下痕量元素在沉积物-海水体系中的扩散迁移与再平衡行为,分析了由此产生的生物毒性效应和生物可用性影响。最后,对海洋酸化与多种环境条件、多种污染物联合作用所导致的与痕量元素相关的生态效应研究进行了展望,以期为未来海洋酸化与痕量元素协同研究提供有意义的科学参考。     

天山及青藏高原天然水中的痕量金属离子——天然水痕量金属离子均匀分布规律的证实

痕量Zn,Cd,Pb,Cu离子的浓度在天山和青藏高原天然水中以及在东海海水中都是相似的。在淡水中的平均浓度分别为Zn 5.7,Cd 0.092,Pb 0.048,Cu 1.1 ppb。这证明天然水中痕量金属离子均匀分布规律是客观存在的。     

黄、渤海几种溶解态痕量金属(Cu、Ni、Co、Zn)分布特征及其影响因素

海水中的痕量金属在海洋生物地球化学循环中至关重要。本研究在严格采用痕量金属洁净(trace-metalclean)采样和分析测试技术的前提下,于2016年7月采集了渤海与黄海表、底层海水水样,获得黄、渤海几种痕量金属(Cu、Ni、Co、Zn)的空间分布特征。研究结果显示,黄、渤海海水中痕量金属的空间分布具有近岸高、远岸低的特点,体现了人类活动对近岸海域的影响,而其在局部海域的分布则受到沿岸流、冷水团、沉积物再悬浮过程以及生物过程等因素的影响。Cu、Ni、Co在黄、渤海海水中的分布特征较为类似,平均浓度由高到低依次为渤海北黄海南黄海,而溶解态Zn的分布则与其他几种金属不同,在黄、渤海平均浓度类似,整体偏低,具有其特殊性。本研究测定的几种痕量金属在黄、渤海海水中的浓度较以往报道数据偏低,其中易污染的痕量金属Zn的浓度更是低近1—3个数量级,体现了痕量洁净采样和测试方法的重要性。     

胶州湾水生系统中Pb、Zn 的分布特征及其在生物体中的浓缩

利用在胶州湾采集的47组同站位多介质样品,进行了痕量金属Pb、Zn及其它环境因子的化学成分测试,讨论了胶州湾水-沉积物-生物系统中Pb、Zn的生物地球化学总体特征及其在各介质平面上的分布,揭示了胶州湾水-沉积物-生物系统对陆源物质输入的响应.垂向上表层沉积物是Pb、Zn组分的富集带,该系统中的生物相对于其所处水环境具有显著的富集作用,生物体中Pb、Zn生物浓缩系数分别为36、935;横向上,Pb、Zn在底层水和沉积物介质中的分布主要受控于河口,即高值区分布于胶州湾的各个主要河口区,特别是在沉积物中金属组分浓度的高值区主要集中分布于胶州湾的东部.而孔隙水中Pb、Zn的高值主要分布于水交替较弱的海域,如红岛前缘.但生物体中的痕量金属组分化学场空间分布规律与上述各介质的化学场均不吻合,亦即是生物体中痕量金属组分的浓度与其所处环境中的同名金属组分浓度无关.作者认为,生物对痕量金属组分的富集并不简单地取决于它所处环境介质中同名金属组分的总量,而存在形态上的选择性.通过回归分析揭示了孔隙水对生物体中Pb、Zn的富集贡献较大.     

海水中-氧化氮的化学发光法测定

基于鲁米诺-H2O2混合溶液作为发光液与海水中NO发生反应产生发光信号的原理,提出了一种测定海水中痕量NO的化学发光法.确定了化学发光法测定NO的最佳条件:pH9.2、浓度1×10-2 mol/dm3的碳酸盐为缓冲体系,鲁米诺浓度为8.4×10-5 mol/dm3,H2O2浓度为1×10-2 mol/dm3,测定温度为...     

导数-伏安法直接测定海水中痕量镉

海水中溶解镉的浓度范围一般在0.01-0.6微克/升之间[1].镉的污染毒性是众所周知的,研究痕量元素镉在海洋食物链中的转移变化过程,对人们研究污染物在海洋的扩散以及海洋环境的自净能力均有积极意义。近年来,国内出现了不少各有特色的用于水质测定的较好的阳极溶出伏安法[2,3],但直接测定海水中痕量镉均有困难。     

痕量金属在海水中的存在形态和分析方法的研究进展

1研究意义痕量金属(trace metal),又称为痕量元素(trace element),是指在海水中浓度低于100μmol/kg的元素。痕量金属几乎参与了海洋生命的方方面面,从初级生产力中细胞质的形成到蛋白质的合成,几乎都离不开痕量金属。一些痕量金属,尤其是一些过渡金属,例如Mn、Fe、Ni、Co、Cu和Zn,对有机体的生长至关重要[1]。因此,海洋无机生物学家继对有机     

海上净化实验舱

已报道的关于大洋水中某些痕量金属的基线浓度,总的说来是随着经历的年代而一直在减少的。这样,在文献中看到的大部分有关痕量金属浓度的数据就似乎没有什么价值,而只不过是污染水平的指标罢了,因为,实验室之间精心的相互校正实践已证明,只有严格净化的采样、操作和分析技术才会产生准确的数据。     

海洋沉积物孔隙水中痕量金属元素的测试分析方法

孔隙水是沉积物-海水界面链接沉积物颗粒和上覆水体的一个重要过渡相态,针对其研究可更好地了解痕量金属在固-液界面的早期成岩过程。近年来,针对孔隙水中痕量元素研究的方法较为匮乏,为此建立了一种分析测定海洋沉积物孔隙水中7种痕量金属元素(Mn、Cu、Zn、Ni、Cd、Co、Pb)的方法,该方法使用Nobias PA1树脂进行富集分离,再使用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)进行测试,可针对孔隙水中的痕量金属元素进行准确分析。通过实验结果发现该方法最优实验条件为: Nobias PA1树脂富集时的pH值为5.5~6.0,洗脱酸浓度为1.3 mol/L硝酸,体积为1 mL。同时,样品需进行紫外消解4 h以上以分解有机络合物,该消解步骤对Cu和Co这两种元素尤其重要。该方法通过加标回收获得Mn、Cu、Ni、Co和Pb的回收率在92%~100%, Zn和Cd的回收率分别为72%和82%; Mn、Cu、Zn、Ni的方法检出限范围为0.03~0.53 nmol/L, Cd、Co、Pb的方法检出限范围为2.66×10^-3~8.60×10^-3 nmol/L,满足孔隙水中痕量金属浓度的测试需求。同时,根据检出限计算的结果显示,孔隙水样品只需1 mL,即可应用该方法进行测试。应用该方法测试了一根采集于北黄海中部沉积物短柱的孔隙水样品,测试结果显示其垂相分布合理、较符合早期成岩过程规律。此研究为分析海洋沉积物孔隙水中痕量金属元素提供了一种准确而简便的方法。