贵州省环境中汞污染现状与分布特征

贵州是我国汞矿的主要产地,其储量和产量均居全国首位,因此造成了该区域环境受到广泛的汞污染。从大的区域尺度上研究汞的污染分布特征对于了解该区域汞的污染现状有很好的指导作用。通过对贵州省汞污染源及各环境介质中汞污染情况的调查,首先阐释了万山、务川、滥木厂等几个主要汞矿区及燃煤和有机化工等行业的汞污染现状;并从大气、土壤和水体等环境介质方面综合分析了贵州地区汞的暴露水平与分布特征;采用ArcGIS 10.0描绘了各环境介质中总汞及甲基汞的分布特征。结果表明贵州省东北部与西南部汞矿区汞污染程度较高,大气、土壤和水体中的总汞分布呈明显的区域性,汞矿毗邻区域明显高于其他区域,矿区和城镇水体中甲基汞浓度较高,表明汞矿区和人为活动等因素影响水体中的甲基汞的分布。     

树木年轮汞记录：进展、问题和展望

汞作为生物毒性较强的金属元素之一,通过食物链富集进而威胁生态系统健康。汞在森林生态系统中的通量以及储量变化成为汞地球化学循环的重要影响因素。受汞监测记录的时空分布限制,对汞的时空分布变化认识尚不全面。分布广泛的树木是环境汞污染的有效生物监测器之一,能够利用树轮中的汞记录开展汞的时空分布变化研究。环境中的汞通过根系、叶片、树皮等组织吸收富集,最终在树木年轮中得以保存。因此,树轮能够重建污染历史并根据同位素比率反映地球化学循环特征。本文综述树木年轮汞浓度和汞同位素比率测量方法以及树轮汞浓度重建的应用,探讨树轮汞同位素记录在环境重建中以及森林生态系统汞的地球化学循环研究潜力,指出今后研究需要关注的问题。     

南极生物粪对汞的生物放大作用

首次报道了南极地区金图企鹅、阿德利企鹅、黑背鸥和巨海燕 4种海鸟 ,以及象海豹、威德尔海豹、毛皮海狮等 3种海豹新鲜粪便中的全 Hg含量 ,并对比了该区风化土壤的 Hg含量 ,其中 Hg含量水平依次为 :土壤背景值 <黑背鸥粪 <金图企鹅粪 <阿德利企鹅粪 <威德尔海豹粪 <象海豹粪 <巨海燕粪 <毛皮海狮粪 ,可见 ,相对于背景土壤生物粪明显富集 Hg元素。此外 ,结合上述粪便样品的 δ15 N测定结果 ,讨论了南极生物粪对 Hg的生物放大作用。研究表明 ,随着 δ15 N升高 ,即生物营养级的升高 ,其粪便的全 Hg含量有逐步增高的趋势 ,这证实了生物粪和生物肌体一样存在对 Hg的生物放大作用。文中还对南极阿德雷岛一个经过企鹅粪污染的 Y2湖泥芯剖面上 15个样品的 2 6种元素进行了聚类分析 ,结果表明 ,沉积物中的汞和企鹅粪的标型元素具有同源性 ,即沉积物中的汞主要是由企鹅粪带入的 ,由于生物粪对汞的生物富集作用 ,生物粪的混入会造成湖泊沉积物中汞含量的增高     

长白山森林地区河流中汞的时空分布特征

采集并测定了枯水期和丰水期长白山北坡几条河流的水样,研究了长白山地区河流中总汞和甲基汞的时空变化规律.长白山北坡地区河流总汞的变化范围为2.0～20 ng·L-1,受北方燃煤等人为活动影响,枯水期总汞含量高于丰水期;甲基汞的变化范围为0.12～0.55 ng·L-1,不同季节的甲基汞变化不大.水体汞含量随海拔的升高而降低,汇入松花江的几条河流对松花江水体的影响较为明显,随着河流的汇入溶解态汞含量下降,颗粒态汞含量升高.与世界上其他一些森林水体对比发现,长白山水体甲基汞含量较低,但总汞含量较高.估计研究地区河流一年将向下游地区输出33 kg的总汞以及200 g甲基汞,这将进一步加剧下游水体汞的负担.     

贵州洪家渡水库水体不同形态汞的分布特征

通过分析贵州省乌江流域新建的洪家渡水库水体不同形态汞的浓度,探讨了水库水体各形态汞的分布特征,旨在进一步弄清新修建的水库水体汞的甲基化过程.结果表明,洪家渡水库总汞(THg)浓度变化范围在0.32～6.75 ng·L-1;溶解态汞(DHg)浓度变化范围在0.23～2.27 ng·L-1;颗粒态(PHg)汞浓度变化范围在0.03～4.51 ng·L-1;总甲基汞(TMeHg)浓度变化范围在0.04～0.18 ng·L-1;溶解态甲基汞(DMeHg)浓度变化范围在0.02～0.08 ng·L-1;颗粒态甲基汞(PMeHg)浓度变化范围在0.01～0.13 ng·L-1.洪家渡水库水体不同形态汞存在着季节性变化,水体THg、DHg和PHg的季节变化表现为夏、秋季大于春、冬季;水体TMeHg、DMeHg和PMeHg的季节变化表现为春、夏季大于秋、冬季.在空间上,水体甲基汞含量从表层到底层表现无规律性的增加趋势,从上游到下游的浓度也无明显的变化,与北美欧洲新建水库水体甲基汞浓度(0.01～6.6 ng·L-1)进行比较,发现洪家渡水库水体甲基汞浓度明显偏低,以上结果说明洪家渡水库水体没有显著的汞甲基化作用,这与乌江流域淹没土壤的贫瘠、有机质含量偏低有关.     

沉积物生源要素对水体生态环境变化的指示意义

受人类活动影响,输入到湖泊、河口中的营养盐剧增,导致水体富营养化、食物链结构改变、底质季节性缺氧等生态环境变化。这些环境变化会在沉积物中留下记录,沉积物中生源要素及其稳定同位素的变化是指示水域古生产力、营养盐水平的有效指标。总结归纳了沉积物中生源要素(碳、氮、磷、硅)指标对水体环境中初级生产力、物质来源、营养盐水平3方面变化的指示作用。沉积物中TOC、TN、δ13C、CaCO3和BSi可以反映水体沉降有机质含量和浮游植物的生长状况,是指示水域初级生产力水平的有效指标。根据不同类型植物来源的有机质中δ13C、δ15N和C/N的差异,可以追踪沉积物中有机质的来源。有效地区分有机质来源对于研究人类活动对水体环境的影响及水体富营养化具有重要的价值。沉积物中TN、δ15 N、TP和非磷灰石磷(NAIP)含量的升高直接反映了陆源输入氮、磷的增加。BSi在指示浮游植物生长状况的同时,还反映了水体溶解硅浓度水平和富营养化状况。水体中的生源物质在沉降和埋藏的过程中,会受到早期成岩作用、水动力搬运等众多因素的作用,使沉积物记录的环境变化信息发生改变,从而干扰其对水体环境演变的重建作用。因此综合分析各生源要素指标反映的环境变化信息及其可能的干扰因素,方能正确地反映水域的环境变化过程。     

乌江流域不同营养水平水库水体中汞的含量和形态分布

为了弄清不同营养状态水库水体的汞含量、形态分布、季节变化及甲基化特征,选取乌江流域富营养状态的乌江渡水库和贫-中营养状态的弓l子渡水库为研究对象,分别于2007年的1月(冬季)、5月(春季)、8月(夏季)和11月(秋季)采集水库水体分层水样及界面水(仅乌江渡水库),分析样品中活性汞(RHg)、总汞(THg)、溶解态汞(DHg)、颗粒态汞(PHg)、总甲基汞(TMeHg)、溶解态甲基汞(DMeHg)和颗粒态甲基汞(PMeHg).结果显示:乌江渡水库THg、DHg、PHg、RHg浓度和引子渡水体中的含量相当,而TMeHg、DMeHg、PMeHg的浓度则显著高于引子渡水库;相对于上覆水体,乌江渡水库底层水体/界面水甲基汞含量明显升高,表明乌江渡水库全年均有甲基化现象发生,而引子渡水库没有发现甲基化现象.以上研究表明,初级生产力水平是水库汞甲基化的重要影响因素.     

异育银鲫养殖环境典型病原微生物检测和细菌群落解析

【背景】水产养殖病害是限制淡水渔业发展的一个重要因素,养殖环境的微生物状况与鱼类健康紧密相关,已引起人们广泛关注。【目的】阐明养殖水体和沉积物中病原微生物丰度和细菌群落多样性变化特征。【方法】利用荧光定量PCR方法和末端限制性片段长度多态性(Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)技术,对异育银鲫养殖环境水体和沉积物中的典型病原微生物进行定量检测,以及细菌群落多样性分析。【结果】养殖过程中病原菌丰度呈现不同的变化趋势,嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、温和气单胞菌(A. sobria)和维氏气单胞菌(A. veronii)与鲤疱疹病毒Ⅱ型丰度变化呈显著正相关。水体中病原菌丰度受pH、温度和溶解氧等环境因子的影响显著。T-RFLP分析表明沉积物样品较水体样品细菌群落组成复杂,并且沉积物细菌群落动态变化幅度高于水体。水体和沉积物中细菌T-RFs数量范围分别在11-29和20-32之间,Shannon-wiener指数在1.44-2.87和2.44-3.25之间。【结论】养殖水体中的病原菌丰度高于沉积物,而沉积物细菌群落丰富度和多样性高于水体。病原菌丰度和细菌群落结构变化与环境因子密切相关,明确养殖池塘环境中病原微生物的生态分布和丰度变化,将为指导养殖过程中病原性疾病发生早期预警提供理论依据。     

贵州重点地区土壤和水体中汞的生态风险

分析了贵州省土壤和地表水体中汞含量空间分布状况,分别采用地累积指数法和潜在生态危害指数法评价了土壤中的汞污染程度和潜在生态风险;采用单因子法表征了水体总汞污染程度,应用安全阈值法对水体活性汞和甲基汞进行生态风险评价.结果表明:贵州省汞矿区及涉汞行业毗邻区域土壤中总汞污染程度较高,涉汞区23个点位中严重污染、重污染和偏重污染水平分别占78.26％、13.04％和8.70％,且均为极度生态危害.非涉汞区除青山坡土壤中汞的生态风险极强外,其他区域土壤中汞的污染程度不高,生态风险属于可接受水平.贵州省汞开采与冶炼、铅锌冶炼、有机化工等行业已造成毗邻水体出现较严重的汞污染,且污染范围有扩大和延伸的趋势,但对水生生物有直接影响的活性汞和甲基汞的生态风险较小.     

山东半岛南部产卵场温跃层对鳀鱼鱼卵垂直分布的作用

2000～2004年5～7月"北斗"号生物资源调查船对山东半岛南部产卵场进行多学科综合调查期间,于2003年6月17～18日和6月27～30日分别在35°01.9′N、120°32.9′E海区和35°03.3′N、120°26.4′E海区进行了25 h和64 h的水团追踪观测调查,鳀鱼鱼卵的数量、垂直分布与水温的分布为重点调查内容.调查结果表明:水温垂直分布的变化、海水混合的强弱、水体的辐聚/辐散等物理过程对水体中鳀鱼鱼卵数量和鳀鱼鱼卵在不同水层的分布有很大影响.温跃层分布深度的波动引起水体的垂直交换(混合)、水平对流(辐聚/辐散)和跨跃层的物质交换.温跃层深度变浅时,上混合层水体的厚度变薄,跨跃层的向上混合,将下混合层水体中和温跃层中的鳀鱼鱼卵输运到温跃层和上混合层中,同时表层水体发生辐散现象,使得下混合层、温跃层和上混合层水体中鳀鱼鱼卵数量减少、密度减小,导致整个水柱内鳀鱼鱼卵的数量减少;温跃层深度加深时,上混合层水体的厚度增加,跨跃层的向下混合,将上混合层水体中和温跃层中的鳀鱼鱼卵输运到温跃层和下混合层水体中,同时表层水体发生辐聚现象,使得上混合层、温跃层和下混合层水体中的鳀鱼鱼卵数量增多、密度增大,导致整个水柱内鳀鱼鱼卵的数量增多;温跃层水体中鱼卵数量和密度的变化较上混合层和下混合层水体更为显著.水体中温跃层的存在、温跃层分布深度的波动及其波动的程度对上混合层和温跃层中鳀鱼鱼卵的数量和密度的变化起着主导作用,导致鳀鱼鱼卵数量垂直分布的剧烈变化.     

生物学实验室升汞污染的解决方案

升汞作为一种消毒剂在生物实验室中被广泛地使用,但是废弃的升汞消毒液往往没有得到恰当的处理而直接排入水体,给环境带来相当大的污染。针对一般生物学实验室所具备的条件介绍了2种较为便捷的除汞方法。     

海南东寨港红树林区主要鱼类汞含量及生物质量指数

汞可以通过鱼类富集,危害人类健康.为了解东寨港红树林区鱼类的汞含量及其生物质量,本研究对林区内14种主要鱼类和不同环境介质的汞含量进行了分析.研究发现,鱼肉汞平均含量为67.7 ng·g-1,变化范围为34.9～154.9 ng·g-1.海水、红树植物叶片、沉积物中汞含量分别为0.4 μg·L-1、153.9 ng·g-1、314.1 ng·g-1.相对于海水,鱼对环境中的汞具有明显的生物富集作用,鱼体汞含量与其食物来源和生活习性有关,杂食性鱼类汞含量高于植食性鱼类和肉食性鱼类汞含量.所有鱼类体内的生物质量指数均＜1,可安全食用.     

网箱养鱼对水库水体甲基汞的影响

分别在2010年9月(暖季)和2011年3月(冷季),选取乌江渡水库网箱养鱼区和距离网箱100～200m的对照区(库心),对水体不同形态汞及其他相关参数进行了研究,以揭示网箱养鱼对水库汞地球化学行为的影响。结果表明,暖季养鱼区水体总汞含量为(2.04±0.53)ng·L-1,甲基汞含量为(0.146±0.231)ng·L-1,对照区水体总汞含量为(3.33±2.39)ng·L-1,甲基汞含量为(0.380±0.577)ng·L-1;冷季养鱼区水体总汞含量为(3.04±1.53)ng·L-1,甲基汞含量为(0.047±0.028)ng·L-1,对照区水体总汞含量为(3.24±1.23)ng·L-1,甲基汞含量为(0.046±0.013)ng·L-1;养鱼区与对照区总汞含量(n=35,P=0.875)、甲基汞含量(n=35,P=0.091)均无显著差异。结合对养鱼区与对照区水体中其他各参数(总氮、总磷、溶解性有机碳、叶绿素、温度、溶解氧等)综合分析表明,由于水库蓄水与泄水发电对水库水体的扰动及水库自身水体的交换作用导致水体呈混匀状态,网箱养鱼造成的水体甲基化程度差异不显著;而水库水体季节性分层造成的水体底部厌氧和温度的变化是影响水体甲基汞含量及分布的主要因素之一。     

汞在新建水库食物网中生物累积与风险评价研究进展

汞是唯一参与全球循环的液态重金属。1974年,自美国学者Smith首次报道水库中鱼类总汞含量高于邻近自然湖泊以来,水库中鱼类汞升高的风险成为新建水库环境影响评价中的重要内容之一。汞在水库生态系统生物组分和非生物组分中含量升高的现象先后在世界各国报道,包括加拿大、美国、芬兰、泰国和巴西等。通过对系列的野外研究进行回顾,表明了水库形成后生态系统中汞的甲基化过程发生了变化。水库形成对汞在食物网中的鱼类、底栖生物、浮游生物的累积产生影响。水库中汞的生物累积、迁移转化主要与被淹没土壤和植物腐解过程有着直接或间接的关系。水库形成后,总汞、甲基汞和甲基汞比例在生态系统食物网各组分中的变化并不一致。蓄水后,水体中总汞变化较小,甲基汞和甲基汞比例上升明显;浮游生物尤其是浮游动物中总汞升高,但甲基汞和甲基汞比例升高更为明显;与浮游动物类似,底栖水生昆虫中总汞升高,甲基汞和甲基汞比例升高也更为明显;鱼类作为食物网顶级消费者,甲基汞比例一般在80%以上,在水库形成后鱼类总汞和甲基汞均明显升高,但甲基汞比例变化已经不大。这些变化揭示了水库形成后甲基汞在食物网传递的两个主要可能途径,一是微型生物食物网。通过悬浮颗粒物、浮游植物、浮游动物这一环节,甲基汞和甲基汞比例有明显的增加。第二个途径是底层生物食物网。通过悬浮颗粒物、细菌、碎屑食性底栖水生昆虫、肉食型底栖水生昆虫环节,甲基汞和甲基汞比例明显增加。这两种途径均能导致以水生昆虫、小鱼、甲壳类等为食的肉食性鱼类汞含量增加。水库形成后,生态系统中汞的甲基化发生了明显的"加速"过程。这种"加速"过程最直接的因素是成库后大量土壤淹没使得汞的甲基化平衡被打破。这个过程主要有两方面的影响。一方面是直接影响,被淹没土壤和植被在腐解过程中主动或被动地将甲基汞释放到水库生态系统中;另一方面是间接影响,被淹没土壤和植被的腐解使水库底部形成厌氧环境,有利于无机汞从被淹没土壤和植被中溶出,为甲基化反应提供充裕的、可供甲基化的无机汞,同时腐解产生的大量营养物质为微生物提供丰富食物来源,使硫酸盐还原菌大量繁殖,促进无机汞的甲基化。在我国,有关汞在新建水库食物网中生物累积和风险评价的研究有待进一步加强。     

知识果味派

<正>机灵小勇士:赵熙俊(合肥)砸来的问题:海豹的胡须有什么用?海豹的胡须极为敏感,能够像人类的手一样用来辨别不同物体的形状和外表。海豹的胡须对鱼类穿游所产生的细微水流变化也很敏感,可以根据水流变化追踪鱼,从而猎取食物。【知识布丁】Q:为什么海豹在岸上打"哆嗦",在水里却不会?A:海豹在陆上打"哆嗦"是为了保持体温;而在水中尽管体温有所下降,却降低了代谢,减少了氧耗,从而使其能长时间深潜,方便捕食。     

哺乳动物毛被传热性能及其影响因素

毛被能够加强或减弱动物向周围环境的热量散失,毛被的形态结构和颜色是传热性能的决定因素,其传热过程往往是传导、对流和辐射3个过程的耦合。以往研究发现环境因子中,风可增加机体向环境中的散热速率,且散失量与风速正相关,且动物通过调节在风场中的姿态来适应不同风向。动物体与环境间的温差是影响散热速率的另一因素,不同环境中的动物通过改变毛被结构来适应温差变化。毛被含水率上升会引起导热和蒸发冷却作用加强,动物通过行为或毛被结构变化来调节毛被含水率。毛色决定毛被吸收和反射热辐射的能力。毛被传热性能直接把动物的生理特点与环境因子关联起来,这对揭示动物的适应、进化都具有重要意义。同时提出,毛被结构和传热性能的研究还有助于仿生学意义的挖掘。因此,今后应重点在毛被结构和物理性能、研究技术与方法以及毛被生物学和仿生学意义等方面开展研究。     

斗门地区养殖水源细菌数量的变化动态

细菌是水体生物群落中的重要组成部分 ,在水生态系统的物质循环中起着重要的作用 ,水环境中的各种因素也直接或间接地影响着细菌的数量和分布。对养殖生产来说 ,有不少细菌是养殖动物的病源 ,因此 ,水体细菌量的变化可作为反映水环境及水质变化的一个指标[7] 。斗门地区地处珠江口西岸 ,是广东省珠海市主要的水产养殖区 ,其养殖水源为河水和地下咸水。本文研究流经斗门地区的螺洲河及地下咸水蓄水池中水体异养细菌的数量变化 ,为了解该地区养殖水源水质变化提供依据。1　材料与方法1 1　调查站位和时间根据调查的需要设 2个水样采样站位 ,每…     

方斑东风螺养殖环境中细菌数量变动与环境因子的相关性和主成分分析

该研究采用培养法与荧光显微计数法对方斑东风螺(Babylonia areolata)养殖水体和底沙的细菌数量进行了调查, 并监测主要环境因子, 包括水温、盐度、pH、溶解氧、水体氨氮(NH4+-N)、亚硝酸盐氮(NO2-N)、底质总氮(TN)、总磷(TP), 旨在掌握方斑东风螺养殖环境中细菌数量变化情况, 并探讨细菌数量与环境因子的关系。结果显示, 东风螺养成期水体总细菌(WTB)、异养菌(WHB)、弧菌(WV)数量分别为: 4.15×104—4.36×106 cells•mL–1、4.13×103—9.67×105 CFU•mL–1、1.83×102— 1.42×104 CFU•mL–1; 底沙中异养细菌(SHB)和弧菌(SV)数量分别为:1.26×106—3.69×107 CFU•g–1和6.25×104—2.07×106 CFU•g–1; 水体总细菌显著高于水体及底沙中异养菌及弧菌数。相关性分析结果表明, 水体总细菌数量与溶解氧(P<0.01)和亚硝酸盐氮(P<0.05)呈显著负相关, 与氨氮呈正相关(P<0.05); 水体异养菌与盐度呈显著正相关(P<0.05), 与溶解氧极显著负相关(P<0.01); 水体弧菌数量与温度呈负相关(P<0.05); 底沙弧菌数量与温度呈极显著负相关(P<0.01), 与盐度呈显著正相关(P<0.05), 底沙异养菌(SHB)与各环境因子无明显相关性。主成分分析结果表明, 温度与溶解氧在该养殖系统中占重要地位, 不同时期环境的主导因子存在差异。     

中亚热带常绿阔叶林凋落物分解过程中汞的动态变化及迁移机理

森林凋落物对于汞在林地土壤的生物地球化学循环中起到重要作用,为研究森林凋落物分解过程中汞的迁移转化特征,以重庆四面山风景名胜区典型林分(常绿阔叶林)作为研究对象。于2014年3月—2015年3月连续监测典型林分凋落物中各形态汞浓度和有机质变化量,同时监测周围土壤中汞浓度变化。结果表明:四面山典型林分凋落物分解过程中汞浓度整体上升,总汞浓度(初始浓度:78 ng/g)的增幅最高达53%,甲基汞浓度(初始浓度:0.32 ng/g)最高增幅达138%;在春季和夏季,水溶态和酸溶态两种活性态汞含量分别增加了851%和96%,在分解前期和末期,凋落物汞的中惰性汞比例最高,占比达75%。土壤腐殖质层中总汞和甲基汞浓度比较稳定。凋落物中活性态汞通过雨水淋洗进入土壤与有机质络合并发生甲基化/去甲基化过程,通过地表径流、地下径流进入水体。凋落物中C含量减少了22%,N含量增加了15%,总汞浓度与C/N比呈负相关,与N含量呈正相关。凋落物中微生物C、N含量整体增加,与汞浓度峰值同步,且夏季含量显著高于冬季含量(P0.05),说明微生物与凋落物固定汞和汞的甲基化过程密切相关。     

蓟运河汉沽地区河泥中汞的微生物甲基化作用

汞的生物转化作用的研究开始于60年代末,Wood等(1968)研究了生物甲基化的机制,认为汞甲基化有酶和非酶两种作用,甲基化作用是通过甲基钴氨素中的甲基转移来完成的。瑞典生物学家Jensen和Jernel(?)v(1969)提出在湖泊底泥里微生物有形成甲基汞的功能,汞甲基化的速度与底泥里的微生物活动有密切的相关性。由此,微生物汞甲基化作用得到人们的注视,Yamada等(1972)在厌氧条件下研究了匙形梭菌(Clostridium cochlearium)的汞甲基化作用。Vonk等(1973)发现在通气条件下一些细菌和真菌可使氯化汞甲基化形成少量的甲基汞。Fagerstr(?)m和Jernel(?)v(1972)曾报道,通气条件下汞转化过程中甲基化的主要产物是一甲基汞,厌氧条件下汞甲基化的产物大部是二甲基汞。但是,人们总是认为甲基化的主要产物为一甲基汞,而二甲基汞形成的数量则很少(Iverson等,1978)。这些汞化合物在水体中引起危害。