椒江河口沉积物As、Hg黄铁矿矿化程度及其生物有效性

本文利用取自浙江椒江河口3个未扰动柱状沉积物样,进行了孔隙水化学测试、固相沉积物的活性分量与黄铁矿分量的分级提取和测试,结果表明：Hg主要以黄铁矿态形式存在于沉积物中。As在有机碳较高的河口区潮上带和沉积速率较慢的潮下带主要以黄铁矿形态存在[DTMP（degree of trace metal pyritization,痕量元素黄铁矿矿化程度）〉50%）],而在中潮带As的黄铁矿矿化程度略低（DTMP均值为40.99%）,研究区DOP（Fe的黄铁矿矿化程度）值普遍较低（〈35%）,Mn-DTMP低于3.32%。从而揭示了浙江椒江河口沉积物在数厘米以下,毒性痕量元素Hg和As被高度黄铁矿矿化的规律性,并指出在遇有海事活动或风暴潮事件对海底沉积物进行扰动时,河口沉积物与充氧的海水反应,高度黄铁矿矿化的痕量元素会转变成活性态,从而导致近海生态系统的毒性事件。     

青岛胶州湾沉积物痕量元素黄铁矿化程度及其剖面类型

为了探索青岛近海不同沉积环境下不同痕量元素的黄铁矿化规律, 2003年5月潜水员潜入海底采集了4个不同沉积环境的未扰动柱样, 并利用Huerta-Diaz and Morse (1990)连续提取技术测试分析了沉积物痕量金属的不同存在形式(活性态和黄铁矿结合态) 在垂直剖面上的分布规律.结果表明: 除了在涨潮三角洲上部沉积和潮下带沉积物柱子的Cd和Cr外, 痕量元素的黄铁矿化度的增高取决于其相应剖面上的DOP的增高; 并且不同痕量元素向黄铁矿中转移的规模存在着较大的差别, 即元素As、Hg和Mo转移的规模最大, Cu、Zn、Cd、Cr、Co和Ni中等, Pb和Mn最小; 此外, 还进一步揭示了河流三角洲沉积物的下部各元素的黄铁矿化程度高, 而潮下带沉积物以及涨潮三角洲沉积物低.最后指出在河口水下三角洲进行的清淤工作应注意黄铁矿结合态痕量元素的活化而产生生物有效的毒性元素.      

浙江椒江口潮间带沉积物中痕量金属的活性态分布特征及其生物有效性

3个未扰动柱状样分别采自浙江椒江口潮间带高、中、低潮带,用冷盐酸法测定了沉积物中酸可挥发硫化物(AVS)及同步提取金属（SEM）,分析了不同潮位沉积物剖面类型及形成机理,并根据SEM-Me/AVS比值评价痕量金属（Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As、Hg及Ni）的活性和生物有效性。结果表明：在高潮带和低潮带形成了薄活动层剖面（<6 cm）,痕量金属的活性态浓度较低,AVS浓度较高;而中潮带形成了厚活动层(约26 cm),痕量金属的活性态浓度较高。潮间带不同潮位痕量金属活性态浓度剖面类型的形成是沉积速率、有机质供源及所处潮位共同作用的结果。在河口区应该存在表层mm尺度上的高值有机碳（C_有机）分布。     

环境样品中痕量元素的化学形态分析Ⅰ．分析技术在化学形态分析中的应用

文章介绍了形态分析的基本概念,常用的联用分析技术,如气相色谱原子吸收光谱、气相色谱原子荧光光谱、气相色谱微波诱导等离子体原子发射光谱、气相色谱电感耦合等离子体质谱、高效液相色谱电感耦合等离子体质谱等在环境样品(水、土壤、沉积物)中痕量元素化学形态(价态、金属有机化合物等)分析中的应用,土壤和沉积物中污染元素的顺序提取步骤,以形态分析发展动态。引用文献72篇。     

胶州湾李村河口沉积物中硫化物形成的控制因素

在胶州湾李村河口,对多个短柱状岩芯沉积物中的有机质（有机碳和有机氮）、酸可挥发性硫化物（AVS）、黄铁矿及活性铁等进行了分析。结果表明,样品的有机质含量较高,有机碳含量为0．16％～3．21％,有机氮含量为0．002％-0．2％;6个短柱状样的AVS含量变化较大：198．4—0．4umol／g,平均35．6umol／g;活性铁含量为47．5～169．3umol／g,平均91．4umol／g;黄铁矿含量为14．8～41．0umol／g,平均28．7umol／g。通过计算沉积物中活性铁的黄铁矿化度（DOP）与硫化度（DOS）指标,及分析各参数间相关性,发现以下现象：（1）胶州湾李村河口沉积物中的活性铁被转化为硫化物的程度较高,被转化为黄铁矿的程度较低,沉积物中的黄铁矿得到了较好保存。DOP不适宜用作河口区氧化还原状态的判断指标,DOS对氧化还原状态的响应更加灵敏;（2）距河口较近的区域,受李村河河水的影响较大,易分解有机质供应充足,AVS大量形成,其向黄铁矿的转化并不充分,活性铁成为硫化物形成的控制因素。距河口较远的站位,活性铁含量相对充足,有机质含量相对不足,因此有机质含量成为硫化物形成的控制因素,AVS向黄铁矿的转化比较充分;（3）有机质尤其是易分解有机质含量是李村河口硫化物形成、活性铁富集及其黄铁矿化度的主要控制因素。AVS的形成主要受到有机氮的限制,而黄铁矿的形成主要受到有机碳的限制。因此,河流输入物质对河口区沉积物中C、S和Fe的循环具有显著的影响。     

Pb、Zn、Cd和Cr等元素的生物有效性研究——以胶州湾水生系统为例

本文首先利用同站位多介质同采的资料分析研究了各环境介质中的不同痕量金属对生物富集的贡献,提出孔隙水中Pb、Zn、Cd、Cr对生物体中同名组分富集的贡献较大;进而采用PHREEQC软件模拟了孔隙水中Pb、Zn、Cd、Cr四种元素的组分存在形态,结果表明:PbCO3、Zn2 、CdCl2、Cr(OH)3分别为孔隙水中Pb、Zn、Cd、Cr的优势态,但其生物有效形态依次为PbSO4、ZnOHCl、CdCl 、Cr(OH)2 。最后作者提出生物对其所处环境介质中痕量金属的富集并不取决于痕量金属的总量或其相应的优势态浓度的多寡,而是取决于痕量金属的生物有效态的浓度大小。     

胶州湾底层水痕量元素组分存在形态及其生物有效性

利用同站位多介质同采的资料分析研究了各环境介质中的不同痕量金属对生物富集的贡献。提出底层水中Cu、Hg、As对生物体中同名组分富集的贡献较大。采用PHREEQC软件模拟了底层水中Cu、Hg、As三种元素的组分存在形态,结果表明:Cu(OH2)、HgCl3-、HAsO42-分别为底层水中Cu、Hg、As的优势态,但其生物有效形态依次为Cu2 、HgCl42-、HAsO42-,提出生物对其所处环境介质中痕量金属的富集并不取决于痕量金属的总量或其相应的优势态浓度的多寡,而是取决于痕量金属的生物有效态的浓度大小。     

胶州湾李村河河口区沉积物有机碳、酸可挥发硫化物及重金属元素的环境响应

通过多种仪器分析,测定了胶州湾李村河河口区4个沉积物柱状样品的有机碳（TOC）、酸可挥发硫化物(AVS)及重金属元素活性部分（活性金属）的含量,并系统讨论了其环境响应特征。研究发现,胶州湾李村河河口区三角洲沉积物中的有机碳、AVS和活性金属元素的分布受与河口的距离及沉积相带分布的影响。近河口细粒物质沉积区域的有机质受陆源控制,有机碳含量较高,AVS和活性金属元素含量高,活性铁的含量是AVS形成的主控因素,同时AVS也是多数活性金属元素在沉积物中的主要赋存形态。而离河口较远区域,有机碳含量受海、陆双向物源控制,AVS含量主要受控于有机质含量,两者含量均相对较低,活性金属元素含量也较低,多数金属元素（Cd、Cr、Cu、Mn、Pb、Zn等）主要以依附于铁的形态存在。根据上述沉积特点,将胶州湾李村河河口区沉积环境划分为3类区域5种类型,分别是一类区域中的水下分流河道和分流间湾,二类区域中的水下分流河道和分流间湾及三类区域中的前缘席状砂。     

聚氨酯泡塑对不同价态金吸附性能的研究及应用

研究了聚氨酯泡沫塑料对不同价态金的吸附行为，选择了泡塑吸附和硫脲解脱以及用原子吸收法测定的最佳条件。方法已应用于黄铁矿和毒砂单矿物中价态金的测定，黄铁矿中各价态金的加和与总金量相符，加标回收实验Au(Ⅲ），Au(Ⅰ),Au(0)的回收率分别为98＝5％，98．8％和104％，为矿样中痕量金的价态分析提供了一个可靠的方法。     

胶州湾水生系统中痕量金属组分场态特征

笔者利用宏量组分、微量组分、痕量金属组分的化学总量、环境因子等测试资料,深入讨论了胶州湾不同介质痕量金属的生物地球化学总体特征及各介质痕量金属组分在平面上的分布,揭示了胶州湾水生系统对陆源物质输入的响应。整个水生系统从垂向上看,表层沉积物是所有痕量金属组分的富集带;该系统中的生物相对于其所处水环境具有显著的富集痕量金属组分作用,生物体中Cu、Hg和As生物浓缩系数依次为1385、93和725。从横向上看,痕量金属组分化学场的研究揭示了痕量金属组分总量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Cu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。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。并且通过回归分析揭示了底层水对生物体中Cu、Hg和As的富集贡献较大。