动力和盐度影响下长江口近岸沉积物中汞的再悬浮行为

利用PES(particle entrainment simulator)装置, 实验测定了不同的扰动强度和盐度条件下长江口近岸沉积物中Hg的再悬浮迁移和释放过程. 在盐度再悬浮试验中, 上覆水中HgD(溶解态Hg)和HgP(颗粒态Hg)含量分别在0.06~0.176 μg/L和0.033~0.723 μg/g之间变化, 在盐度×动力耦合再悬浮试验中, 上覆水中HgD和HgP含量分别在0.024~0.112 μg/L和0.05~0.958 μg/g之间变化. 在盐度较低(< 1‰)的水环境中, 动力条件是影响上覆水中Hg行为的重要因子, 动力条件改变后, 沉积物中的部分HgD和HgP存在短期释放行为, 但随扰动时间延长, 被扰动起来的悬浮颗粒对上覆水中的Hg起了较强的吸附作用. 当盐度在1‰以上时, 上覆水中的HgP出现解吸行为, 动力条件的耦合影响促进了Hg的解吸作用, 当动力条件达到250 r/min以上时, Hg的解吸作用增强, 上覆水中的HgD出现正通量, 表现为向上覆水的释放. 此外, 在较强动力条件下, 孔隙水中大量HgD的扩散释放也增加了其释放通量.     

冬季平原河网水体溶存甲烷和氧化亚氮浓度特征及排放通量

以长江三角洲上海地区和海河流域天津地区水网为研究对象,对冬季河网表层水体溶存甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）浓度、饱和度及水-气界面排放通量进行了研究.结果表明,冬季我国平原河网水体溶存CH4和N2O的浓度值都很高,呈高度过饱和状态：CH4浓度均值为0.86mol/L（饱和度：758%）,范围在（0.043±0.001）～（25.3±9.32）μmol/L之间;N2O浓度均值为86.8nmol/L（饱和度：488%）,范围在（9.71±0.41）～（691±35.2）nmol/L之间变化.天津排污河水体CH4和N2O浓度显著高于其他河流（均值分别为38.4mol/L和88.9nmol/L）.水体溶存CH4和N2O浓度、饱和度存在很大的地区差异,上海河网的CH4和N2O浓度和饱和度均值高于天津河网.河网水体水-气界面CH4和N2O排放通量变化范围很广,CH4通量在（1.35±0.22）～（665±246）mol/m2h之间,平均值为24.1mol/m2h,N2O通量在（0.19±0.02）～（22.6±5.05）mol/m2h之间,平均值为2.28mol/m2h.相关分析发现,河网水体溶存CH4浓度与DO显著负相关,与NH4＋显著正相关;N2O浓度则与NH4＋和NO3＋NO2显著正相关.河网水-气界面CH4和N2O排放通量均呈现出市区高郊区和农村低的空间分布规律,污染严重的河流已显然成为大气CH4和N2O的潜在排放源.     

长江三角洲平原河网水体溶存CH4和N2O浓度及其排放通量

以上海市黄浦江上游和崇明岛河网为代表,对长江三角洲平原河网夏季表层水体溶存甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）浓度、饱和度及其水-气界面排放通量进行了研究.结果表明,河网水体溶存CH4浓度在（0.30±0.03）～（6.66±0.14）μmol·L^-1之间,N2O浓度在（13.8±2.33）～（435±116）nmol·L^-1之间,CH4和N2O溶存浓度处于高度过饱和状态（饱和度分别为（468±49.0）%～（11560±235）%和（175±29.5）%～（4914±1304）%）.水体中溶解氧（DO）含量是控制溶存CH4浓度的主要因素,而水体溶存N2O的浓度同硝酸根（NO3-）、亚硝酸根（NO2-）、化学需氧量（CODcr）浓度呈显著正相关,同盐度和pH呈显著负相关关系.河道水体中溶存CH4和N2O主要产生于河底沉积物中的甲烷化过程和反硝化过程,并扩散到水体中,进而排放到大气.夏季7月上海市河网水体-大气界面CH4和N2O排放通量达到（778±59.8）和（236±63.6）μmol·m^-2·h^-1,平原地区河网的富营养化使其成为大气CH4和N2O的一个重要潜在排放源.     

长江口潮滩沉积物反硝化作用及其时空变化特征

从2003年7月到2004年10月对长江河口6个典型潮滩断面沉积物反硝化作用速率进行了测定.结果表明,冬、夏季节长江口潮滩沉积物反硝化速率空间差异不大,而在春、秋季节因人类活动的影响使得反硝化速率表现出明显的空间差异;在不同季节,沉积物反硝化速率随时间变化较大(0.2～36.4 μmolN·m-2·h-1),夏季半年是反硝化作用较强的季节,长江口中潮滩沉积物反硝化年平均速率约为18.2±12.3 μmolN·m-2·h-1,低潮滩为15.1±9.45 μmolN·m-2·h-1.相关分析得出,长江口潮滩环境温度是控制反硝化速率的决定因素,呈显著正相关(p<0.01),同时反硝化速率与沉积物总氮含量呈正相关(p<0.05),C/N摩尔比值呈负相关(p<0.05)关系,而长江口潮滩水环境的广盐性使得盐度的升高对反硝化作用的抑制不明显.     

Spatial distribution and accumulation of heavy metals in tidal flat sediments of Shanghai coastal zone

Surface and core sediments from the high, middle and low tidal flats of Shanghai coastal zone were analyzed for heavy metal (e.g. Cu, Pb, Zn, Cr, Cd, Fe, Mn) concentrations. Besides Cd, the concentrations of Cu, Zn, Cr and Pb are 2-5 times higher than their background values and show serious pollution trend due to the direct discharge of industrial and municipal sewage along the Shanghai tidal flat, as well as the wet and dry depositions of industrial dusts. It seems that heavy metals prefer to accumulate and be enriched in the sediments near large sewage outlets, high flats, and the subsurface layer at the depth of 10-30 cm. Several main factors, which include the direct sewage discharge along the tidal flat, tidal hydrodynamic action, large engineering activity, early diagenesis and windstorm tide, are considered to be responsible for influencing spatial distribution patterns of heavy metals in the Shanghai tidal flat.     

长江三角洲平原河网水体溶存CH_4和N_2O浓度及其排放通量

以上海市黄浦江上游和崇明岛河网为代表,对长江三角洲平原河网夏季表层水体溶存甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)浓度、饱和度及其水-气界面排放通量进行了研究.结果表明,河网水体溶存CH4浓度在(0.30±0.03)～(6.66±0.14)μmol·L-1之间,N2O浓度在(13.8±2.33)～(435±116)nmol·L-1之间,CH4和N2O溶存浓度处于高度过饱和状态(饱和度分别为(468±49.0)%～(11560±235)%和(175±29.5)%～(4914±1304)%).水体中溶解氧(DO)含量是控制溶存CH4浓度的主要因素,而水体溶存N2O的浓度同硝酸根(NO3-)、亚硝酸根(NO2-)、化学需氧量(CODcr)浓度呈显著正相关,同盐度和pH呈显著负相关关系.河道水体中溶存CH4和N2O主要产生于河底沉积物中的甲烷化过程和反硝化过程,并扩散到水体中,进而排放到大气.夏季7月上海市河网水体-大气界面CH4和N2O排放通量达到(778±59.8)和(236±63.6)μmol·m-2·h-1,平原地区河网的富营养化使其成为大气CH4和N2O的一个重要潜在排放源.