九龙江河口-厦门海域全/多氟化合物的污染特征及演变趋势

全/多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)作为一类重要的新污染物,因其对环境与健康的负面效应而备受关注。由于近海环境质量影响着沿海居民生活用水质量与海产品安全,亟待开展河口-近海环境PFASs的污染及其生态风险研究。本文收集相关文献,总结了九龙江河口-厦门海域环境中PFASs的污染现状、迁移转化特征及其生态风险,并分析了PFASs的演变趋势。研究发现,九龙江河口-厦门海域水体环境中PFASs的浓度和组成受河流径流量、降水量、排污量和生产结构等因素的共同影响,存在明显的季节差异,2022年浓度最高值出现在夏季,而以往年份则出现在春季。水体环境中主要检出的传统PFASs如全氟辛基羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)、全氟辛基磺酸(perfluorooctane sulfonic acid,PFOS)和全氟己基磺酸(perfluorohexane sulfonic acid,PFHxS),近年来其浓度未发生数量级变化;作为高毒性化合物PFOS替代物的短链全氟烷基磺酸(perfluorosulfonic acids,PFSAs)浓度升高,说明目前短链PFASs产品开始生产使用,并排放入海。沉积物中的PFASs近年来含量未发生数量级变化,但短链PFSAs的检出率提升,PFOS的相对丰度高于水体。鱼体中的PFASs以PFOS和PFOA为主,其生态风险较低。九龙江河口玉枕洲及其上游地区以及海沧大桥以北的厦门西海域附近的造船厂、电镀厂、纺织厂、高崎机场和污水处理厂可能是PFASs潜在的污染源。

^(35)SO_4^(2-)示踪法测定九龙江河口沉积中硫酸盐还原速率

在2011年7月利用35SO2-4培养示踪法测定九龙江河口两个站位(A站位位于咸淡混合区,盐度3~5;B站位位于海相区,盐度20~25)沉积柱中硫酸盐还原速率的垂直分布。结果显示A站位沉积柱中硫酸盐还原速率变化范围为54~2 345nmol/(cm3·d),从表层到底部先增大后减小,最大值出现在20cm深度附近;B站位硫酸盐还原速率在24~987nmol/(cm3·d)之间,分别在10cm和78cm深度附近出现两个峰值,分别为876nmol/(cm3·d)和987nmol/(cm3·d)。综合分析两个站位孔隙水中SO2-4、甲烷浓度和沉积物中总有机碳、温度和氧化还原电位的垂直变化趋势与其硫酸盐还原速率的分布规律,表明A站位沉积物中硫酸盐还原以有机矿化为主;B站位受到有机质矿化和甲烷厌氧氧化的共同作用;两个站位硫酸盐还原速率及垂直分布趋势受孔隙水中SO2-4浓度、有机质活性和温度的共同影响;根据各个层位硫酸盐还原速率估算两个站位硫酸盐还原通量(以硫计)分别为527.9mmol/(m2·d)和357.1mmol/(m2·d),表明硫酸盐还原是九龙江河口有机质厌氧矿化的重要路径。

厦门九龙江河口区海水中溶解和颗粒态Cu、Pb、Cd的地球化学行为

于2006年4月采集厦门九龙江河口水样,测定其溶解、颗粒态Cu、Pb、Cd及相关水化学参数的含量.结果表明,厦门九龙江河口区表层海水中溶解态Cu、Pb、Cd的含量范围分别为0.96～2.16、1.02～2.49及0.16～0.44μg/L,平均值分别为1.52、1.60和0.34μg/L;颗粒态Cu、Pb、Cd的含量范围分别为0.26～3.40、0.11～6.00、0.000 4～0.028 0μg/L,平均值分别为1.08、1.61和0.0064μg/L.在垂直变化上,除Cd变化较小外,Cu和Pb浓度随深度增加而逐渐升高,其贡献主要来自底部沉积物再悬浮.九龙江河口溶解和颗粒态Cu、Pb、Cd的平均入海通量分别为6.57、6.91、1.47、4.66、6.96和0.027 kg/d.九龙江河口区表层水体中Cu、Pb、Cd的表观分配系数(Kd)分别为4.09、2.84和0.10 L/kg.3种金属在研究海域的固-液分配机制主要受"颗粒物浓度效应"影响,而Cd在低盐度区受到"盐度效应"的影响.

九龙江河口沉积物中硫酸盐还原与甲烷厌氧氧化:同位素地球化学证据

通过沉积物柱孔隙水中甲烷,SO42-,Cl-,δc(34S-SO42-)、δc(13C-CH4)的垂直分布特征,研究了硫酸盐还原和甲烷厌氧氧化(anaerobic oxidation of methane,简称AOM)过程在九龙江河口沉积物中的分布规律。测定结果显示两个站位(J-A和J-E)间隙水中SO42-浓度随深度增加快速减小,分别在55和130 cm深度附近消耗殆尽,而惰性的Cl-浓度随深度没有减小的趋势;孔隙水中硫酸盐的硫同位素组成随着深度增加明显偏重。这些结果表明两个站位沉积物上部(55和130 cm)存在明显的硫酸盐还原作用。孔隙水中甲烷浓度在硫酸盐-甲烷过渡带(sulfate-methane transition,简称SMT)随着深度减小急剧增大,与此同时甲烷碳同位素组成也相应偏重,表明两个站位沉积物下部产生的大量甲烷在SMT附近被AOM消耗。沉积物中SMT分布深度与上覆水盐度存在明显的正相关,反映了研究区上覆水盐度变化所导致的硫酸盐浓度改变是控制九龙江河口沉积物中SMT深度的关键因素。

九龙江河口养虾塘氧化亚氮排放通量及影响因素

水产养殖生态系统由于其高氮负荷而成为氧化亚氮(N_(2)O)的潜在释放源,为探究其排放特征,选择福建省九龙江河口养虾塘为研究对象,采用悬浮箱-气相色谱仪法测定其水-气界面N_(2)O排放通量变化,并结合气象要素和水环境因子分析其主要影响因素。结果表明:九龙江河口养殖塘水-气界面N_(2)O排放通量的变化范围和均值分别为0.10~0.64μmol·m^(-2)·h^(-1)和(0.26±0.07)μmol·m^(-2)·h^(-1),均表现为向大气释放N_(2)O的源。N_(2)O排放通量随养殖期推迟呈现持续增加,且在白天不同时刻存在显著变化。相关分析表明,N_(2)O排放通量与养殖水体的温度、溶解性有机碳、NO^(-)_(2)-N和NO-3-N浓度呈显著正相关,与盐度呈显著负相关。多元回归分析表明,水体盐度和NO^(-)_(2)-N浓度是影响养虾塘N_(2)O排放的主要因素。

九龙江河口及厦门污水处理设施抗生素抗性基因污染分析

【目的】近年来由于抗生素的滥用,导致了多药物抗性超级细菌的产生,有关抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)在环境介质中分布、迁移和扩散已经引起人们的广泛关注。针对九龙江河口及厦门污水处理设施抗生素抗性基因污染情况开展研究。【方法】通过定性PCR研究九龙江河口水体、沉积物和厦门污水处理设施活性污泥中4种磺胺类、13种四环素类ARGs及2种整合子基因的污染情况,并选择四环素类tet(W)基因进行克隆文库测序分析。【结果】除tet(O)和tet(S)外,其他基因均被检出。不同环境介质中的ARGs及整合子基因检出率为活性污泥(0.86)>沉积物(0.57)>水体(0.24)。在淡水和淡盐水中,sul(l)、int(1)、tet(A)、tet(C)、tet(E)、tet(M)和tet(W)的检出率要高于海水,表明九龙江上游可能是ARGs的污染源之一。【结论】主成分分析表明污水处理设施是ARGs的高发载体;沉积物是ARGs的稳定载体;而水体中的ARGs易于分解。此外,tet(W)基因克隆文库分析表明,厦门污水处理设施也可能是九龙江河口及厦门沿岸的ARG污染源。

沉积物化学

(一) Eh,Fe3+/Fe2+,pH 沉积物的Eh,Fe3+/Fe2+,PH为采样现场表层沉积物的测定值。在本区其变化范围:Eh为-213—436mV;Fe3+/F2+为0.29—14.67;PH为6.75—8.99。Eh的分布特征:河口区高,西港区低。如九龙江河口湾及浔江内,Eh值都在100mV以上。尤其是九龙江河口湾水道内Eh值都在200mV以上。西港等内港区Eh值普遍较低,一般都在60mV以下。Eh值分布与沉积物关系密切。