The wreck of the MV Rena: spatio-temporal analysis of ship-derived contaminants in the sediments and fauna of Astrolabe Reef

ABSTRACT

The October 2011 sinking of the container ship MV Rena on Astrolabe Reef, New Zealand, provided a rare opportunity to examine the fate of shipwreck-derived contaminants on an offshore rocky reef and food chain. Analyses of trace metals, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and organotins indicated significant but localised contamination of Astrolabe Reef but not of nearby Mōtītī Island. Three years after the grounding, PAH concentrations were greater in sediments at Astrolabe (up to 131?mg kg^?1) than at control locations, while organotins from the ship's antifouling hull paint were found exclusively in Astrolabe Reef sediments and biota. Over 80% of Astrolabe sediment samples contained tributyltin at concentrations above guideline sediment levels (>0.07?mg kg^?1). Tributyltin and its decomposition products were also recorded in sea urchins, gastropods, lobster and fishes at concentrations up to 0.2?mg kg^?1. Wreck and cargo-derived metals, particularly copper, tin and zinc, were present in some Astrolabe sediment samples above Australia and New Zealand Environment and Conservation Council guideline concentrations. However, there appeared to be only limited transmission of metals through the food chain. Copper, tin and zinc were recorded at greater concentrations in Astrolabe sea urchins and gastropods compared to control specimens, while metal concentrations in other biota were comparable across impact and control sites. Despite over 3 years having passed since the Rena grounding, the data series does not show any upward or downward trends in contaminant concentrations on Astrolabe Reef. Consequently, there is uncertainty about the long-term implications of the Rena grounding for the ecology of Astrolabe Reef.     

长岛县南五岛土壤地球化学特征及环境质量评价

以长岛县南五岛土壤为研究对象,对区内土壤元素的含量特征进行分析,并对土壤环境质量进行评价。结果表明：研究区土壤平均含量与烟台市、山东省以及全国土壤平均水平相比,除CaO,Na2O,Hg,S,Se,P,F元素含量差异较明显,其他大部分元素含量相对稳定,元素含量的高低不仅与研究区背景条件有关,也与人类活动密切相关。研究区土壤环境质量整体较好,大部分区域属于清洁区和尚清洁区,仅城区局部受到一定程度的Cd,Hg,Zn污染。     

秦岭某钼矿区开发对东川河流域Cd的影响

为了探索矿业活动对河流水质产生的影响,以秦岭某大型钼矿区下游的东川河流域为研究对象,通过现场采样与室内测试的方法,分析了地表水、沉积物、岩矿样品中重金属Cd的含量特征。采用污染超标倍数法、地累积指数法及Hakanson潜在生态风险评价法分别对东川河流域的河水和底泥样品进行了污染现状评价和生态风险程度评价,最后讨论了Cd的来源。结果表明:东川河主沟16个河水采样点位中,有11个点位的Cd含量明显高于未受矿业活动影响的对照区各点位Cd含量值,Cd含量变异系数达到95.65%,并且从上游到下游各点位Cd含量呈偏态分布,说明东川河流域Cd受矿业活动影响显著。东川河主沟16个河水采样点中有15个Cd含量满足地表水Ⅱ类水标准,比重为93.75%,可以判断东川河整体水质较好。仅5号点位超Ⅱ类水质标准,污染超标倍数为1,为轻度污染。地累积指数分析结果表明,东川河主沟11个底泥样品均存在不同程度的污染:污染最严重的10号点位达到中度-强污染级别;污染最轻的8、9、13号点位为无污染-中度污染;大多数点位为中度污染。东川河主沟11件底泥样品重金属Cd的潜在生态危害指数平均值为120.27,表明东川河主沟底泥总体达到强生态风险程度。酸性矿山废水、原生地质背景、底泥释放、大气干湿降尘等是造成东川河流域Cd重金属污染的主要污染源。     

江苏灌河入海口附近重金属元素环境地球化学质量分析

以往对灌河口附近海域进行地球化学调查发现,海底沉积物及海水质量总体良好,但局部沉积物中Cr含量高于一类标准,Cu、As、Pb、Hg等其他重金属元素含量也明显高于其他地区,个别重金属元素已接近一类标准最高限,存在潜在生态风险。为进一步了解其与人类活动是否有关,对灌河靠近入海口40 km长的河水进行了地球化学调查,发现灌河河水中Hg、Cu、Pb等重金属元素存在一定程度的超标现象。结合其他证据认为,人类活动不仅对灌河下游河水质量产生了负面影响,还对入海口附近的海域环境质量产生了潜在威胁。借鉴内梅罗综合指数评价思路对灌河下游及入海口的重金属元素环境质量进行评价,并对如何降低、消除生态风险提出了若干建议。     

金衢盆地典型地区土壤-稻米重金属含量及土壤酸碱度的影响研究

作物对土壤中重金属的吸收受作物种类、采集部位及土壤理化性质等多方面因素的影响。近年来,金衢盆地土壤酸化面积逐年增大,酸化程度逐渐加深,其对土壤-作物系统中重金属元素的活动影响尚不明确。本文基于金衢盆地典型地区264组根系土壤-稻米样品分析数据,开展土壤、作物的重金属含量特征及其影响因素的研究,重点讨论了土壤pH对作物吸收重金属的影响。结果表明：①264件土壤中多数重金属元素的变异系数大于0.5,As、Cd、Cr、Cu、Ni和Zn元素之间呈显著正相关（P<0.01）。土壤Cd超标样品23件,超标率为8.7%;As、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn超标样品均未超过2件。②稻米中Cu、Zn与Cd含量呈显著正相关,Cd的富集系数（BCF）高于植物营养元素Cu、Zn。③稻米中Zn和Cu在P<0.1水平上与pH值呈显著正相关。Cd、Cr、Hg的BCF与pH值之间存在一定的负相关性。研究认为,适当调低土壤的酸碱度会削减土壤中Cd、Hg等重金属元素的活性,从而减少农作物对重金属的吸收转运。研究结果可为当地粮食安全生产决策提供科学数据,为土地管护提供参考依据。     

金川铜镍硫化物矿床中铂族矿物的主要类型和产出特征:热液蚀变过程中铂族元素的富集机理

金川铜镍硫化物矿床是我国最主要的铂族元素(PGE)资源产地,其矿石受热液蚀变作用影响明显,并产出多种铂族矿物(PGM)。岩浆演化和热液蚀变过程中PGE的迁移富集机制和PGM的成因,一直是研究PGE地球化学行为非常关注的问题。本文对金川铜镍硫化物矿床中PGM的研究发现,其主要类型包括含PGE的硫砷化物(硫砷铱矿)和砷化物(砷铂矿),Pd的铋化物、碲化物和硒化物,以及少量其他铂族矿物。其中,硫砷铱矿可包裹于各种贱金属硫化物(镍黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿)中,表明硫砷铱矿可能结晶于早期的含As硫化物熔体,随后被包裹于硫化物熔体冷凝分异产生的单硫化物固溶体(MSS)和中间硫化物固溶体(ISS)中。硫化物熔体中的As可能主要通过地壳混染作用加入幔源岩浆。大量铋钯矿(PdBi)呈微细乳滴状包裹于黄铜矿中,为晚期ISS冷凝形成黄铜矿过程中出溶的产物。少量铋钯矿(PdBi_2)呈不规则状充填于矿物裂隙,与次生磁铁矿脉紧密共生,并随矿石的蚀变程度增加,铋钯矿的化学成分由PdBi逐渐向PdBi_2转变,表明这部分铋钯矿为后期热液蚀变产物。铋碲钯矿和钯的硒化物则主要产出于镍黄铁矿裂隙且与次生磁铁矿紧密共生,指示明显的热液成因。钯的硒化物的出现表明,岩浆期后酸性、高盐度、高氧逸度的富Cl~-流体对金川铜镍硫化物矿床中Pd的迁移和富集起到了关键控制作用。     

垃圾焚烧灰治理垃圾渗滤液重金属污染的试验研究

通过垃圾焚烧灰对模拟垃圾渗滤液重金属废水的正交吸附实验研究,并讨论其对重金属吸附的一般规律及pH、加入量和振荡时间几个影响因素对吸附效果的影响.研究结果表明:在一定的pH、加入量和振荡时间下,垃圾焚烧灰对Pb、Ni、Cd、Mn、Zn、Cr有一定的吸附效果,最大吸附率分别可以达到100%、84.18%、96.74%、93.52%、99%、81.69%.焚烧灰对重金属的吸附能力表现为Pb＞Mn＞Cd＞Zn＞Ni＞Cr.各影响因素对重金属吸附效率的影响大小顺序表现为pH＞加入量＞振荡时间,pH值对吸附率的影响最大,为主要影响因素.     

柱撑蛭石吸附去除废水中重金属离子的实验研究

分别利用有机柱化剂十二烷基磺酸钠(SDS)和无机柱化剂聚羟基铝(HA)对蛭石进行柱撑制得十二烷基磺酸钠柱撑蛭石(SDS-V erm icu lite)和聚羟基铝柱撑蛭石(HA-V erm icu lite),并通过XRD、红外光谱、ZETA电位等表征手段对柱撑蛭石进行表征,同时针对柱撑蛭石对Cu2 ,Cd2 ,C r3 3种重金属离子的吸附进行研究,结果表明:吸附去除率受反应时间、重金属离子的初始浓度、pH值等因素的影响,经柱撑后的蛭石对重金属离子吸附的吸附性能比蛭石原矿要强。柱撑蛭石吸附3种重金属离子的动力学吸附过程可用E lov icb方程和双常数方程进行较好的拟合。     

三江南段有色金属和贵金属矿床成矿多样性

成矿多样性是成矿事件的根本表现,反映在不同尺度水平和不同成矿属性特征上.文章分析了三江南段有色及贵金属矿床成矿多样性,揭示三江南段有色及贵金属矿产类型多、分布广,可划分为4个成矿区;成矿时代从新元古代到第四纪均有发生,并有由老而新不断增强的趋势,成矿作用高峰有两期:海西期和喜马拉雅期,其中最重要的成矿期是喜马拉雅期;矿床成因类型多样,不同成因类型矿产在不同的地质演化阶段规模不同.研究结果对指导三江南段找矿具有十分重要的意义.