花垣河软体动物多样性调查和水质评价

对湘西花垣河软体动物的种类以及多样性进行了调查,并用生物多样性指数对花垣河水质进行了评价。8个断面除S1、S3、S8断面的软体动物丰富度指数（DMA）与Shannon-Wiener多样性指数（H）分别介于0.2643～2.4937和0.6765～2.4123外,S2、S4、S5、S7、S8五个断面的软体动物丰富度和多样性指数均为零。研究结果表明,花垣河软体动物资源贫乏,其多样性指数表明,花垣河水体受到严重污染。

花垣河锰污染及其成因分析

对花垣河河水中8个监测断面(S1—S8)水样和堆积在河岸附近MnSO4废渣及其浸出液中Mn、Cd、Pb、Cu和Zn等5种重金属元素的总量进行了分析。结果表明,花垣河河水中Mn和Cd质量浓度超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类水体标准;MnSO4废渣浸出液中Cd超过《危险废物鉴别标准》(GB 5058.3-1996)规定值。将花垣河河水中Mn、Cd、Pb、Cu和Zn的含量与MnSO4废渣浸出液中相应的元素含量进行相关性分析,r=0.957(p<0.01),表明堆积在花垣河河岸附近MnSO4废渣是可能造成花垣河污染的主要来源。

湘西花垣河花垣镇地段水体污染特征及来源解析

为探究矿业经济发展背景下花垣河重污染地段水体污染特征及污染物来源,于2007年1月至2015年12月对湘西花垣河重污染地段狮子桥电站下游200m、川心城、教化码头、汇合口、龙科村下游500m及对照点兄弟河浮桥电站上游100m共6个点位水体中的Pb,Cd,Mn,Zn,Cr6+,高锰酸盐指数,氨氮,COD,BOD5的含量进行测定,并对监测值进行了相关性及主成分分析。结果表明:研究区水体主要以Mn、氨氮污染为主,Mn和氨氮在2007—2015年间最大监测值分别达到了2.561 9mg/L,2.539mg/L,9年来除氨氮、BOD5呈先降后升外,其他污染物监测值总体呈下降趋势;Pb—Zn,Mn—Cd,Cr—Cd,Cr—Mn,氨氮—高锰酸盐指数,COD—高锰酸盐指数,COD—氨氮之间具有显著正相关性(p<0.01),COD—Zn,COD—Pb之间存显著负相关性(p<0.01),高锰酸盐指数—Pb,氨氮—Pb之间具有显著负相关性(p<0.05),BOD5—高锰酸盐指数,BOD5—氨氮之间存在显著正相关性(p<0.05),说明以上污染物相互之间有较大影响;花垣河点位1—5之间具有显著正相关性(p<0.01),说明各监测点位相互之间存在较大影响;主成分的主要影响因素为高锰酸盐指数,氨氮,COD,BOD5,Cd,Mn,Cr等的监测值,点位1—5污染程度排序为:点位5>点位1>点位2>点位3>点位4;污染成因分析结果表明,花垣河水体中存在无机污染和有机污染,周边企业废水和居民生活污水是花垣河水体污染的主要来源。

花垣河重金属污染与浮游生物群落DNA指纹的相关性研究

在测定花垣河河水重金属含量的基础上,对浮游生物群落DNA多态性进行了RAPD指纹分析,探讨了DNA指纹与重金属含量的相关性。结果显示,花垣河河水中Mn、Cd、Pb、Zn、Fe的含量高于《中国饮用水标准》,Mn、Cd、Pb含量高于《世界卫生组织饮用水标准》。八条随机引物共获得118条谱带,多态率为96.6%,所有引物在各位点可获得12-18条扩增谱带,平均14.8条。相似性聚类分析表明,花垣河浮游生物群落DNA指纹与花垣河水体重金属含量的聚类结果并不是完全一致的,与低浓度重金属污染呈现很好的相关性,与高浓度重金属污染相关性较差。对形成相应结果的原因进行了详细分析。

软体动物多样性在花垣河水体重金属监测中的应用

对湘西花垣河软体动物多样性与重金属污染状况进行了调查.在花垣河8个监测断面中,除S1、S3、S8的软体动物丰富度指数(DMA)与Shannon-Wiener多样性指数(H′)分别介于0.264 3-2.493 7和0.676 5-2.412 3外,S2、S4、S5、S7、S8五个断面的软体动物丰富度和多样性指数均为零.Mn、Cd、Pb、Cu、Zn在花垣河8个监测断面的河水中都能检测到,其中Mn、Cd含量严重超出GB的Ⅴ类水标准.软体动物多样性监测与理化监测的结果均表明,花垣河水体已经受到严重重金属污染.

花垣河重污染河段水环境健康风险评价及监测因子分析

为了了解花垣河流域锰冶炼工业导致的河流水质污染状况,评估河流水环境健康风险水平,根据2007年1月至2015年12月花垣河流域锰冶炼行业重污染河段的6个点位水体中的特征污染物氨氮、氟化物、挥发酚、氰化物、Cd、Cr^(6+)、Zn、Pb、As、Hg的监测数据,进行年风险评价,并运用MATLAB软件进行相关性及主成分回归分析。结果表明:点位1~5水体中的污染物监测值均高于对照点位6,点位1~5水体中污染物的年风险水平9 a平均值为对照点位的9.58~10.41倍;各点位污染物之间的相关性分析发现,氨氮和Cd的监测值在P<0.01水平有显著正相关性,氰化物和Cr^(6+)的监测值在P<0.01水平有显著负相关性,氨氮和Pb的监测值在P<0.05水平有显著正相关性;各点位之间相关性分析发现,点位1~5之间在P<0.01水平有显著正相关性;Cd、氨氮、氰化物、Cr^(6+)、Pb是个人年风险值的主要影响因素,对主要污染物的主成分分析得出点位1~5的个人年风险值预测方程,预测方程残差的偏差绝对值小于0.5×10-6、P<0.001,说明预测方程拟合性良好。

湘西河流表层沉积物重金属污染特征及其潜在生态毒性风险

花垣河和峒河是湘西地区受到锰矿和铅锌矿生产影响严重的两条河流。通过表层沉积物采样分析了Cd、Pb、Cu、Ni、Cr、Zn和Mn的总量,根据BCR连续提取程序分析沉积物样品中重金属的地球化学赋存形态,采用内梅罗指数法和地积累指数法评价了沉积物重金属污染特征,根据重金属的富集程度探讨了重金属污染来源,采用淡水生态系统沉积物质量基准(SQGs,TEL/PEL)和毒性单位评价了花垣河和峒河沉积物中重金属元素的生态毒性风险。结果表明,花垣河和峒河绝大多数位点的表层沉积物中Cd、Pb、Cu、Ni、Cr、Zn和Mn的总量高于参照点,形成严重的复合污染,花垣河沉积物中重金属的污染水平明显高于峒河,但沿程变化规律不明显,而峒河沉积物中重金属的沿程变化较有规律,即上游含量低,中下游含量较高。两条河流表层沉积物中富集程度居前列的均为Cd、Pb、Zn和Mn。花垣河和峒河沉积物重金属污染主要来源于矿业生产所产生废渣和废水的点排放。在花垣河和峒河的大多数位点,Cd、Pb和Mn的形态具有共同特征,其生物可利用态均较大程度地超过生物不可利用态,而且Mn和Cd的生物可直接利用态所占比例远高于其它重金属,而Cu和Cr的生物可直接利用态所占比例很低。花垣河沉积物中Cd、Pb和Zn在所有位点极大地超过PEL,在峒河中下游,Cd、Pb、Ni和Zn超过PEL,具有较大的潜在生物毒性。除上游S1位点外,花垣河的其余各位点都具有明显的急性毒性,峒河中下游各位点具有明显的急性毒性,这些河段需要重点治理。

铜锈环棱螺对沉积物中重金属的生物积累及其与重金属赋存形态的关系

以铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)为测试生物,采用28d沉积物生物积累试验研究铜锈环棱螺对污染河流沉积物中重金属的生物积累,并探讨其与重金属赋存形态的关系.结果表明:铜锈环棱螺肝胰脏对Cd、Pb、Cu、Cr、Zn和Mn均具有较强的积累作用.不同重金属的积累量存在较大差别,Zn的积累量最多,占重金属总积累量的84.32%±4.36%,其次为Cu,占7.67%±2.84%;Pb、Cr和Mn的比例相对较少,分别为3.62%±1.84%、2.22%±1.03%和1.33%±0.15%;Cd所占比例最少,为0.83%±0.53%.肝胰脏中重金属元素之间的相关性均不显著.肝胰脏金属污染指数与沉积物污染综合指数具有显著的正相关关系,铜锈环棱螺可以作为沉积物重金属污染的监测生物.不同沉积物Cd、Cr、Zn和Mn的生物-沉积物积累因子(BSAF)具有较大的差异,Cu和Pb的BSAF比较稳定.Cd的生物积累与沉积物中Cd的可交换的与酸可溶态及可氧化态显著相关;Pb的生物积累与Pb的可还原态显著相关;Cu的生物积累与Cu的可氧化态显著相关;Mn的生物积累与Mn的可交换的与酸可溶态和可还原态显著相关;Cr和Mn的生物积累与其不同形态和总量均不相关.BSAF不宜作为衡量铜锈环棱螺对沉积物中重金属生物积累能力的指标.