太湖五里湖区表层沉积物中酸挥发性硫化物和同步提取金属

湖泊底泥中的酸溶硫化物易与二价金属生成难溶金属硫化物,从而制约沉积物中二价有毒金属的化学活性以及生物有效性,进而影响沉积物的环境质量.对沉积物中的酸溶硫化物(AVS)和同步提取金属(SEM)进行测定,依据SEM/AVS的比值可以判定重金属生物有效性.通过对太湖五里湖、梅梁湾表层沉积物夏季和秋季AVS与SEM的采样分析,结果表明:研究区域内AVS的含量夏季高于秋季,SEM受季节影响很小,SEM/AVS大于1,且秋季高于夏季,初步判断该湖区沉积物中重金属具有潜在的生物毒性.

桂林沉积物酸可挥发硫和同步提取金属的分析

测定了桂林地区水系沉积物中酸可挥发硫 (AVS)与同步提取的重金属 (SEM) ,研究了桂林地区水系沉积物中酸可挥发硫随深度的变化特征 ,并用 [SEM] [AVS]方法对桂林地区水系沉积物中重金属的生物毒性进行了初步预测。

深圳西部海域河流入海口沉积物酸可挥发性硫、同步提取重金属分布特征与生物毒性评价

对深圳西部海域7个河流入海口沉积物中酸可挥发性硫化物(AVS)和同步可提取重金属(SEM)的区域和垂直分布特征进行了研究,对沉积物重金属的潜在生物毒性进行初步评价。结果表明:深圳西部海域河流入海口沉积物AVS的含量范围为0.54~24.17μmol·g^(-1)之间,平均为10.74μmol·g^(-1),分布规律为后海河河口>西乡河河口>新圳河河口>大沙河河口>铁岗水库洪排口>福永河河口>深圳河河口;ΣSEM含量范围为5.58~32.18μmol·g^(-1)之间,平均值为15.63μmol·g^(-1),分布规律为铁岗水库洪排口>深圳河河口>福永河河口>新圳河河口>西乡河河口>后海河河口>大沙河河口。ΣSEM垂直分布规律与AVS相似,都有先增高后降低趋势;沉积物中AVS与沉积物有机碳(TOC)、粒度以及溶出液p H呈显著性相关,河口区沉积物有机质含量越高、粒度越大、p H越高越有利于AVS生成;对沉积物进行重金属生物毒性效应分析,表层沉积物中(ΣSEM/AVS)、(ΣSEM-AVS)和(ΣSEM-AVS)/foc值(foc为有机碳百分含量)的变化范围分别为0.77~8.93、–5.58~16.85μmol·g^(-1)和-244.30~2071.65μmol·g^(-1),而柱状沉积物中(ΣSEM/AVS)、(ΣSEM-AVS)和(ΣSEM-AVS)/foc值的变化范围分别为0.38~8.93、-19.69~36.05μmol·g^(-1)和-1278.27~2931.28μmol·g^(-1)。其中,福永河河口、铁岗水库洪排口和深圳河河口沉积物重金属表现为高生物毒性效应,应加强重金属污染监控。

富硫型水库沉积物AVS和SEM空间分布特征及重金属风险评价

随着湖库外源性污染的有效控制,沉积物污染特征成为影响湖库水环境质量的关键因素。本文以富硫型水库——汤河水库为研究对象,分析探讨水库沉积物的理化性质、重金属总量、酸可挥发性硫化物(acid volatile sulfide,AVS)和同步提取重金属(simultaneously extracted metals,SEM)的空间分布特征,采用沉积物基准法(sediment quality guidelines,SQGs)和AVS与SEM关系法对重金属可能诱发的生态风险和毒性效应进行评估。结果表明:汤河水库沉积物中AVS含量在0.03~51.75μmol/g之间,并呈现坝前深水区>东支流库区>西支流库区的空间分布特征。根据Pearson相关性分析可知,汤河水库沉积物AVS含量与间隙水中SO^(2-)_(4)浓度、沉积物烧失量(LOI)含量呈显著正相关,与沉积物间隙水中NO^(-)_(3)浓度和沉积物pH呈现显著负相关。间隙水中SO^(2-)_(4)浓度和沉积物LOI含量是控制AVS产量的重要因素。水库沉积物中ΣSEM变化范围为0.52~2.75μmol/g,呈现出东支流库区>坝前深水区>西支流库区的分布规律。水库沉积物中ΣSEM/AVS和ΣSEM-AVS的变化范围分别为0.06~22.73和-49.18~2.44μmol/g,显示出水库坝前深水区表层0~10 cm沉积物不具有生态风险,而东、西支流库区沉积物中的SEM因为不能完全被AVS所固定而存在潜在生态风险。就单一重金属而言,汤河水库坝前深水区和东西支流中部区域沉积物Ni、Cu、Pb和Zn含量均介于临界效应含量(threshold effects level,TEL)值和可能效应含量(probable effect level,PEL)值之间,可产生低级风险毒性效应,但Ni的毒性效应风险接近中级,今后应予以重点关注。富硫型水库沉积物中容易出现高含量AVS,沉积物间隙水中SO^(2-)_(4)和NO^(-)_(3)的浓度是决定沉积物AVS净产量的重要因素。流域内重金属土壤背景值以及工业、采矿产业排放的废水类型直接影响着诱发生态风险的重金属种类。

胶州湾李村河口沉积物中重金属分布特征及其控制因素

对胶州湾李村河口4个站点沉积物中的酸可挥发性硫化物(AVS)以及同步提取金属元素(SEM,包括Cu,Cd,Ni,Pb和Zn)的含量进行测定,以研究重金属元素在河口海湾沉积物中的分布特征及影响其分布的因素。结果表明,J1站表层沉积物中同步提取金属含量高于其它站点;除J1站外其他站点的同步提取金属的总量随沉积物深度变化范围不大;J1站的SEM/AVS比值始终小于1,其他站点SEM/AVS比值只在沉积物浅表层大于1。此外,AVS和同步提取Fe的含量对沉积物中同步提取金属的分布有着重要影响,其他的因素如有机质的含量等也会对沉积物中同步提取金属的分布产生影响。

巢湖表层沉积物重金属的分布特征及生物有效性

为分析沉积物中重金属的分布特征、相互关系及其可能来源,以安徽巢湖表层沉积物为研究对象,利用原子吸收分光光度法(AAS)测定5种重金属(铅、铜、镍、锌、镉)总量和同步浸提重金属(SEM)含量,同时测定酸可挥发性硫化物、总氮、总磷、总有机碳等多种指标,利用低影响程度(ER-L)和中影响程度(ER-M)基准值,[∑SEM]/[AVS]模型和[∑SEM]-[AVS]模型,判断预测表层沉积物中重金属的生物有效性。结果显示:重金属总量在全湖的空间分布不均匀,具有入湖口大于湖心的特征,共8个指标超过ER-L基准值,西湖区各金属总量大于东湖区,两者之间具有显著性差异(P<0.05),全湖[∑SEM]/[AVS]的值在1.097～2.076之间,但[∑SEM]-[AVS]的变化范围为0.127～0.996μmol/g;表明重金属Cu、Cd污染较严重,人为输入影响大,AVS对重金属的束缚作用有重要影响,大部分表层沉积物中的重金属生物有效性低。

城市污染河道沉积物AVS与重金属生物毒性研究

采集珠江三角洲典型城市污染河道佛山水道表层沉积物和上覆水样品,测定了沉积物AVS,Eh,SEMPb,SEMCd,SEMCu,SEMZn,SEMNi,SEMCr,及上覆水Eh,DO.同步进行了底栖动物调查,结合调查结果分析了城市污染河道沉积物AVS与重金属生物毒性的关系.主要研究SEM-AVS判据在判断城市重污染河道重金属生物有效性方面的作用.所测AVS最大值为69.579μmol/g,最小值为0.339μmol/g,均值为20.283μmol/g;各采样站位∑SEM5(SEMPb,SEMCd,SEMCu,SEMZn,SEMNi之和)最大值为23.067μmol/g,最小值为1.062μmol/g;底栖动物种类和数量均较少,且基本为耐污种,优势种为水丝蚓.13个采样站位中,∑SEM5-AVS<0的有9个,MDS分析结果显示:这9个站位中的7个底栖动物群落结构相似程度高.这表明重污染河道沉积物重金属的生物毒性与SEM-AVS的值关系密切,SEM-AVS判据在判断重污染区域重金属的生物毒性方面具有较大作用;同时说明重污染河流重金属生物毒性比较复杂,不能完全由SEM-AVS解释.

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。

苏州河底泥重金属形态和生物有效性分析

为深入了解重金属污染物的毒理性和生物有效性，研究了苏州河7个不同断面底泥SEM／AVS的沿程分布及5种同步提取的重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Ni的化学形态分布。结果表明，各采样点SEM／AVS比值均在0．17～079范围内，没有表现出很强的毒理性，但上游底泥重金属的生物有效性普遍低于下游河段；底泥中与挥发性硫化物结合较多的重金属有Ni、Zn，Cd却很少与挥发性硫化物结合；重金属Zn在SEM总量中所占的比例最大；Zn与SEM／AVS之间负相关性系数高达-0．61916，是影响底泥重金属生物有效性的重要影响因素，然后依次为Ni、Pb、Cu、Cd。藻类实验表明，苏州河的表层底泥（浮泥层）也没有表现出明显的生物毒性，且富含某些有利于藻类生长的营养物质。

岱海沉积物中AVS-SEM分布特征及重金属生物有效性研究

以内蒙古的岱海为研究对象,分析了表层及柱状沉积物中酸可挥发性硫化物(AVS)、同步提取金属(SEM)的含量及重金属总量ΣSEM,并对沉积物重金属潜在生态风险进行了初步评价。研究表明:表层沉积物中AVS含量范围为2.72~98.49μmol·g-1(平均值为21.71μmol·g-1),水平分布上表现出自北西向南东逐渐增加的趋势;ΣSEM含量范围为6.99~22.51μmol·g-1(平均值为15.51μmol·g-1),水平分布上表现出自南东向北西逐渐增加趋势。沉积柱芯中,AVS含量的变化范围为4.20~114.91μmol·g-1(平均值为31.55μmol·g-1),不同沉积柱芯中AVS垂向分布波动较大;沉积柱芯中酸提取ΣSEM范围为7.67~21.10μmol·g-1(平均值为15.38μmol·g-1),ΣSEM含量与AVS相比几乎恒定。表层沉积物中ΣSEM/AVS】1的站位(1、2、3、5、10和12)较多,表明岱海表层沉积物中重金属存在产生生物毒性的可能性;表层和柱芯沉积物中Cd、Hg和As不会对水生生物产生毒性效应,Cu、Pb和Zn有对底栖生物产生毒性效应的可能,应给予相应重视。

太湖梅梁湾与五里湖沉积物活性硫和重金属分布特征及相关性研究

对太湖梅梁湾和五里湖表层及柱状沉积物中的酸性可挥发性硫化物(AVS)、同步可提取金属(SEM)及重金属总量的分布特征进行研究.分析发现,表层沉积物中的AVS与SEM具有相同的分布特征,其浓度均自河口稳定沉降区至湾(湖)心方向减小.表层沉积物中AVS/SEM<1,说明表层重金属具有潜在的生物有效性.AVS浓度在沉积深度上具有先增加后减小的趋势,且波动幅度较大,而SEM的浓度保持相对稳定.比较SEM与重金属总量得知:Cu和Ni的提取量有自表层至下层逐渐降低的趋势,表明硫结合态的Cu、Ni在逐渐增加;Pb和Zn的提取量与硫态沉积物相比较低,说明太湖AVS对Pb和Zn的控制作用较小.由AVS与活性铁的摩尔比可知,重金属在研究湖区沉积物中变化较强.

桂林水系沉积物中重金属的生物有效性研究

沉积物中重金属污染物对生态系统潜在危害的影响,已经引起研究者的极大关注,但对沉积物中重金属的生物有效性的研究还很少。首次以桂林水系沉积物为研究对象,通过酸化-吹气-吸收装置,用对氨基二甲基苯胺光度法测定沉积物中AVS含量,用原子吸收分光光度法测定SEM和间隙水中Cu、Pb、Zn、Cd、Ni含量,用原子荧光法测定Hg、As含量。以中华圆田螺(Cipangopaludian cathayensis)为受试物种,通过沉积物加标和长期暴露实验,分析田螺生长发育情况和体内重金属积累浓度。结果表明:[SEM]/[AVS]>1时,间隙水中七种元素总浓度大于3.0000μmol·L-1,重金属对田螺表现出毒性作用,且田螺的死亡率和体内重金属积累浓度随该比值的增大而增大;当[SEM]/[AVS]<1时,重金属对田螺无明显影响。[SEM]/[AVS]是判定沉积物重金属生物有效性的有效判据。该研究填补了桂林水系沉积物重金属数据的空白,为判定沉积物重金属污染程度提供了一种简便准确的方法。所研究水域沉积物重金属污染最严重的是桃花江,漓江次之,青狮潭水库污染最轻。

白洋淀沉积物重金属潜在生态风险及生物可利用性分析

沉积物是湖泊水体重金属的主要汇集场所,也是湖泊重金属污染研究及整治的重点.本文分析了白洋淀多个淀区沉积物中16种重金属含量水平及垂向分布特征,解析了其中典型有害重金属潜在生态风险,并基于酸可挥发性硫(AVS)及同步可提取金属(SEM)、间隙水溶解态金属、可转化态金属形态分级等研究,对重金属生物可利用性进行了分析.结果表明:沉积物重金属含量均值高低依次为Fe(29630.50 mg/kg)>Ti(3213.07 mg/kg)>Mn(539.44 mg/kg)>Zn(104.01 mg/kg)>V(76.63 mg/kg)>Cr(52.60 mg/kg)>Cu(43.49 mg/kg)>Ni(35.83 mg/kg)>Pb(26.75 mg/kg)>Co(10.32 mg/kg)>As(8.96 mg/kg)>Mo(2.06 mg/kg)>Sb(1.57 mg/kg)>Tl(0.43 mg/kg)>Cd(0.31 mg/kg)>Hg(0.16mg/kg);其中,10种重金属在各淀区沉积物中呈现出自北往南逐渐降低的趋势,各金属在不同淀区分布差异性主要由污染输入所致.除北部烧车淀区域外,其余区域重金属潜在生态风险总体处于较低水平.重金属污染主要来源于该区域周边河道,但近10年来污染输入及在沉积物中的富集总体趋于稳定并呈逐渐降低的趋势.入淀污染不仅增加了该区域沉积物中重金属总量,也使得其中可转化态重金属比例较高,大多在30%~90%之间,提升了重金属生物可利用潜力.水生植物等内生性有机质的大量富集导致沉积物还原性较强,AVS含量较高,沉积物中AVS和ΣSEM均值分别为(10.59±6.37)和(2.23±1.53)μmol/g(dw).Cd、Cu、Ni、Pb、Zn等金属由于高含量还原态硫的固定而生物可利用性较低.然而,As和Hg在这样的高有机质和强还原环境下更容易溶解和释放,是潜在生物可利用性相对较高的金属,在间隙水中的浓度分别达到(17.07±0.23)和(2.39±0.94)μg/L,未来研究及整治中应给予更多关注.

珠江口海岸带沉积物中酸可挥发性硫化物与重金属生物毒效性研究

对珠江口淇澳岛附近2个站(QA-2、QA-5)柱状沉积物中酸可挥发性硫化物(AVS)和同步提取重金属(SEM)的垂直分布规律进行了研究。研究表明,AVS在2个站沉积物中的质量摩尔浓度分别为3.44～13.13μmol/g和11.67～15.39μmol/g。QA-2站沉积物中AVS的质量摩尔浓度随深度增加,QA-5站AVS的质量摩尔浓度垂直剖面上没有明显的变化趋势,反映了不同沉积环境对AVS质量摩尔浓度分布特征的影响。2个站的SEM的质量摩尔浓度在沉积物垂直剖面上都随深度增加逐渐减小,这是因为珠江三角洲工业和城市的发展、污染物排放增加导致了重金属在沉积物中的累积。QA-2站表层沉积物(0～5 cm)SEM/AVS>1,表明可能存在重金属的生物毒效应;同时,SEM中Cu和Cd的质量摩尔浓度超过了它们的重金属浓度阈值(TEL),有可能产生重金属毒性作用;QA-2站5 cm以下和QA-5站沉积柱中SEM/AVS<1,不存在重金属的生物毒效性。

海陵岛旧澳湾沉积物的酸可挥发性硫化物和重金属生物毒性研究

测定了阳江旧澳湾12个地点的表层沉积物的AVS和SEM,对AVS、SEM、差值(SEM-AVS)进行了平面分析及AVS和SEM的相互关系进行了分析。研究结果表明在调查海区,大多数地点的∑SEM-AVS的差值均0<(∑SEM-AVS)<5,预计沉积物重金属对阳江旧澳湾的底栖生物具有中等毒性。

品清湖沉积物酸可挥发性硫化物与重金属生物毒效性研究

测定了广东汕尾品清湖海域7个站位表层沉积物样品的酸可挥发性硫化物(AVS)和同步浸提重金属(SEM)质量摩尔浓度,对AVS、SEM及其比值以及分布进行了分析。结果表明,该海域表层沉积物AVS质量摩尔浓度范围为0.315～1.635μmol.g-1;SEM质量摩尔浓度分布范围为1.332～2.424μmol.g-1。通过分析,品清湖表层沉积物中Cu和Pb的生物有效性较高,对底栖生物存在潜在的毒性效应,其它单个重金属不会对底栖生物产生毒性效应。

大风江口海域沉积物酸可挥发性硫化物、重金属分布及风险评价

为了解广西北部湾典型亚热带主要入海河口区——大风江口海域沉积物重金属生物毒性生态风险现状,以2018年7月在该区域采集的10个采样点表层沉积物为基础,采用冷扩散法提取样本中酸可挥发性硫化物(acid volatile sulfides,AVS),并同步提取重金属(simultaneously extracted heavy metals,SEM),采用碘量法测定AVS含量,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定同步浸提的Cr、Cu、Zn、Cd、Pb等5种重金属元素含量(同步提取的5种重金属含量之和用∑SEM表示),并利用∑SEM AVS比值法和∑SEM-AVS差值法进行沉积物重金属生态风险评价.结果表明:大风江口海域表层沉积物AVS含量范围在0.33~9.30μmol/g之间,平均值为(3.63±2.76)μmol/g,AVS含量呈现由河流向入海河口区域递减的趋势;∑SEM范围在2.12~27.08μmol/g之间,平均值为(7.61±7.32)μmol/g,∑SEM呈由河流向开阔海域先增加后递减的趋势;相比于其他海区,大风江口海域沉积物中AVS含量和∑SEM均较高.大风江口海域沉积物中AVS含量与溶出液pH(7.59~8.89)、沉积物氧化还原电位(E h)(-165~182 mV)均呈显著负相关,表明沉积环境中E h和pH越低,越有利于AVS的生成.大风江口及邻近海域表层沉积物中∑SEM AVS和∑SEM-AVS的变化范围分别为0.62~15.33和-3.49~22.90μmol/g.研究显示,大风江口海域表层沉积物中重金属具有潜在中等或高的毒性生态风险,应加强重金属污染防控.

珠江虎门河口表层沉积物中酸可挥发性硫化物的重金属同步提取

测定了珠江虎门河口16个站位的表层沉积物样品中的酸可挥发性硫化物(AVS)和同步提取重金属(SEM)Cu、Co、Cr、Pb、Zn、Cd、Ni、Ba和V的含量。结果表明,AVS的浓度范围为0.13～31.68μmol/g,平均值为8.54μmol/g;SEM的浓度范围为0.37～5.54μ/g,平均值为1.84μ/g。采用SEM/AVS比值评价方法和SEM-AVS差值评价方法预测沉积物中重金属的生物有效性,结果表明,除P3、P13、P16、P19、P20的表层沉积物中重金属对水生生物可能具有中等毒性水平外,其余站点的表层沉积物中重金属对水生生物无不良影响。

太湖梅梁湾沉积物中酸挥发性硫化物垂直变化特征研究

水体沉积物中的酸溶性硫化物 (AVS)极易与二价金属阳离子反应生成难溶金属硫化物 ,从而控制沉积物中二价有毒金属的化学活性和生物有效性 .测定沉积物中的AVS和同步提取金属 (SEM) ,依据SEM AVS的比值可作为判定重金属生物有效性的良好指标 .通过对太湖梅梁湾 2个不同站点沉积物中AVS与SEM随深度分布的研究得出 :①AVS含量随着深度的加深先上升后降低 ,SEM含量随深度的加深呈逐渐降低趋势 ;②SEM AVS只在最表层 (0～ 2cm)大于 1,低于这一层都小于 1.③在表层沉积物 (0～ 2cm)中 ,可能存在重金属生物毒性效应 .但对于单个金属而言 ,Ni、Cu具有产生毒性作用的潜能 ,而Zn、Pb对沉积物中的生物不具有毒性 .

东湖沉积物中酸挥发性硫化物的季节、深度分布特征研究

在酸挥发性硫化物AVS存在的情况下,水体沉积物中的重金属的生物有效性将显著降低,同步提取金属SEM与AVS的比值SEM/AVS可作为判定重金属生物有效性的良好指标。本文通过研究东湖三个不同富营养化水平的站点的AVS的季节、深度变化特征及相关的影响因子,发现AVS的含量夏季要高于冬季,并随深度的加深呈先增高后降低的分布特征,SEM/AVS随深度的变化则呈现出先降低后升高的分布特征。研究结果为正确应用SEM/AVS指标判定沉积物中重金属的生物有效性提供了依据。