黄、东海溶解态无机砷的分布及其季节变化(英文)

本文综合2000～2003年期间9个航次的研究结果,讨论了总溶解态无机砷(TDIAs,[TDIAs]=[As5+]+[As3+])和亚砷酸盐(As3+)在黄、东海的分布和季节性变化。调查海区覆盖了黄、东海不同水文和化学性质的区域,研究重点放在自长江口向东南琉球群岛沿伸的PN断面以讨论陆源输送的物质对中国陆架边缘海的影响。利用氢化物发生原子荧光光谱法(HG-AFS)分析砷的不同形态(TDIAs,As3+)。TDIAs受河流陆源输送的影响在近岸区域含量较高,并随着离岸距离的增加含量逐步下降。在东海陆架坡折带的近底层水中也存在TDIAs的高值中心,此区域具有低温、高盐、低悬浮颗粒物含量的特征,显示出入侵陆架的黑潮水是陆架区TDIAs另一个主要的源。TDIAs的季节性变化趋势受到长江冲淡水水量及黑潮入侵陆架强度的季节及年际变化共同影响。研究区域中As3+的分布特征与TDIAs相反,其含量、分布及季节性变化受到浮游植物活动的影响,表现出与叶绿素含量存在正相关关系。夏季东海陆架PN断面中As/P的化学计量比值约为2×10-3。黄、东海溶解态砷的含量与世界其它海区相近,表明其未受到明显人为活动的影响。

苦草对沉积物-水界面不同形态砷的削减

以富营养化底泥为研究对象,从环境微界面的角度出发,采用室内培养试验研究了常见沉水植物苦草对沉积物间隙水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的迁移转化影响及环境微界面行为,并评估了苦草对沉积物-水界面中As的去除效果。试验结果表明:苦草增加了沉积物中溶解氧的渗透深度,降低了pH值、有机质(UV 254)以及溶解态As、As(Ⅴ)、As(Ⅲ)、溶解态Fe(Ⅱ)和溶解态Mn的质量浓度;3种形态的As(溶解态As、As(Ⅴ)、As(Ⅲ))与溶解态Mn和UV 254显著相关,与溶解态Fe(Ⅱ)相关性较差;苦草对As(Ⅲ)的去除效果(69.5%)优于其对As(Ⅴ)的去除效果(64.6%)。

桑沟湾总溶解态无机砷的分布与季节变化

利用氢化物发生原子荧光光谱法对桑沟湾春、夏、秋、冬四个季节的总溶解态无机砷(TDIAs=[As3+]+[As5+])进行了测定。TDIAs的浓度4月和7月较低,分别为9.3±1.6 nmol/L,8.3±2.2 nmol/L;而11月和1月浓度较高,分别为18.5±0.6 nmol/L,17.9±2.0 nmol/L。4到7月,湾内海带等生长旺盛,湾内水交换能力较差,湾内TDIAs浓度较低;秋季海带收获后和冬季海带苗刚入海且生长缓慢,湾内水交换能力比4月和7月高,此时海湾内TDIAs浓度也较高。TDIAs在桑沟湾的分布和季节变化受湾内海带、贝类养殖和水文环境的影响显著。

春季水华对南黄海总溶解态无机砷生物地球化学行为的影响

利用氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS）对2007年3月30日至4月23日南黄海海域总溶解态无机砷（TDIAs,[TDIAs]=[As^5＋]＋[As^3＋]）的含量进行了测定,其中针对水华中心区域（BM1站）进行了25h的连续观测,以探讨春季水华对有毒类金属元素砷的生物地球化学行为的影响。结果表明,TDIAs的浓度范围为7.9-22.3nmol/L,平均值为（17.8±1.9）nmol/L。TDIAs在南黄海的分布主要表现为由近岸向外海逐渐升高的趋势,最大值出现在南部海域底层海水中。近岸海域表、底层TDIAs的含量相当,而中、南部海域由于存在明显的密度跃层,表、底层TDIAs的浓度具有显著性差异。2007年3月31日至4月1日研究区域西南部受到沙尘天气和降雨的影响,表层海水中TDIAs的含量显著升高。研究区域中、南部海域在观测期间暴发了典型的黄海春季水华,通过大面观测和对重点区域的连续观测可以发现,水华期间TDIAs的分布和磷酸盐类似,与Chla呈现出较好的负相关关系（r=0.51,P〈0.05,n=39）。经初步计算,浮游植物水华对10m以上表层水体中TDIAs的清除量约为2.4nmol/L,占表层保有量的15%左右。通过箱式模型计算得出黄海TDIAs的停留时间约为（18.2±8.5）a,远远低于大洋。通过对该海域砷、磷摩尔比值的计算可以发现,南黄海砷、磷摩尔比值约为大洋中的20倍左右,这可能会引起浮游生物对砷酸盐的大量吸收和转化,从而带来潜在的生态危机,需要引起足够的重视。

桑沟湾溶解态无机砷的分布、季节变化及影响因素

作为一种化学形态有变的有毒类金属元素,砷在水环境中的生物地球化学行为被越来越多的学者所重视.利用氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS）对2011年4月、8月、10月和2012年1月航次桑沟湾总溶解态无机砷（TDIAs,[TDIAs]=[As^5＋]＋[As^3＋]）和亚砷酸盐（As^3＋）的含量进行了测定.结果表明,4个航次中TDIAs的浓度范围分别为3.4-12.4、8.9-16.9、14.7-21.3和13.8-21.9 nmol·L^-1,As^3＋的浓度范围分别为0.3-2.1、0.4-3.8、1.8-4.0和0.3-2.9 nmol·L^-1.春、夏季桑沟湾TDIAs的浓度低于秋、冬季,高值出现在湾口和河口区.春、冬季As3＋的含量低于夏、秋季,As^3＋与TDIAs的比值在夏季达到最大值.桑沟湾TDIAs平均浓度为13.9 nmol·L^-1±4.7 nmol·L^-1,低于美国环境保护署水质标准.根据我国地表水环境质量标准,桑沟湾属于一级水质,这表明桑沟湾未受到明显的人为污染.桑沟湾春、夏季TDIAs的浓度低于与之相邻的爱莲湾和俚岛湾,水文环境和陆源输入的差异是造成这种现象的主要原因.影响桑沟湾TDIAs分布的主要因素包括河流的输入、与黄海的交换以及生物活动的清除,其中养殖活动的影响尤为显著.养殖生物对砷的富集作用可能会带来潜在的生态危机和食品安全问题,需要相关部门加以重视,确保桑沟湾养殖产业的平衡发展.

海南东部河口和近岸海域总溶解态无机砷的分布及季节变化

利用氢化物发生原子荧光法对2006年12月和2007年8月航次海南东部河流、河口、近岸及地下水中的总溶解态无机砷(total dissolved inorganic arsenic,TDIAs,As5++As3+)进行了测定.2006年12月万泉河及河口、文昌/文教河及河口、近岸TDIAs的浓度分别为4.0～9.4、1.3～13.3、13.3～17.3 nmol.L-1,2007年8月万泉河及河口、文昌/文教河及河口、近岸、地下水TDIAs的浓度分别为1.6～15.5、2.4～15.9、10.8～17.6、未检出～41.7 nmol.L-1.结果表明,万泉河及文昌/文教河河流、河口TDIAs的浓度不存在显著性季节变化,较我国及世界其它河流、河口偏低,处于自然状态.砷在万泉河口和文昌/文教河口混合过程中均表现为保守混合.以文昌/文教河为例,初步估算出2007年文昌/文教河口地下水向沿岸砷的输送通量为1 153 mol.a-1,约为文昌/文教河砷入海通量的二分之一,表明海南东部沿岸地下水也是沿岸海区砷的主要来源之一.