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我国主要河口沉积物中多环芳烃细菌降解及生物修复强化方式的研究进展

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微生物学报 2022年第6期62卷 2311-2327页

作者：彭子淇罗宇同陆阳阳李可李文均中山大学生命科学学院广东广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519000

河口是海洋及陆地交互作用的集中地带,其生态环境的健康状况对所在地区人类居住及社会经济的可持续发展十分重要。近年来,河口城市的快速发展导致了大量的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在河口沉积物中积累,持久地影... 详细信息

河口是海洋及陆地交互作用的集中地带,其生态环境的健康状况对所在地区人类居住及社会经济的可持续发展十分重要。近年来,河口城市的快速发展导致了大量的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在河口沉积物中积累,持久地影响水生生态系统的健康,其降解与转化逐渐成为近年来的研究热点。本文总结发现,我国主要河口(珠江口、长江口、辽河口、海河口)沉积物中的PAHs降解菌主要分布于假单胞菌门、放线菌门及芽孢杆菌门,其中克雷伯氏菌属、芽孢杆菌属及假单胞菌属报道较多。在河口沉积物中,PAHs的细菌降解主要是通过低效率的厌氧降解途径。低氧、高盐度是PAHs细菌降解的不利条件,温度与pH值的变化也为实地生物修复的应用效率带来了不确定性。表面活性剂、营养物与外源电子受体的添加以及共代谢作用均可促进沉积物细菌对PAHs的降解。目前多数研究以实验室规模开展,而河口沉积物生境复杂,建议未来针对河口沉积物的环境特点进行PAHs降解功能菌株种质资源的挖掘,并根据实际情况灵活制定强化策略。本综述为进一步从我国主要河口沉积物中筛选PAHs高效降解菌及其利用提供了思路与参考。

关键词：多环芳烃河口沉积物细菌降解影响因素强化方式

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水力扰动对河口沉积物中重金属再释放的影响

生态与农村环境学报 2020年第11期36卷 1460-1467页

作者：柳肖竹刘群群王文静盛彦清中国科学院烟台海岸带研究所山东省海岸带环境工程技术研究中心山东烟台264003 中国科学院大学北京100049

水力扰动伴生的沉积物再悬浮导致沉积物中重金属释放,会产生潜在的环境风险。为了探究水力扰动对沉积物中重金属释放的影响,模拟水体流动过程,分析了一次和二次悬浮对河口沉积物Cu、Cd和Cr释放的影响。基于泥沙启动规律,设定100、160和2... 详细信息

水力扰动伴生的沉积物再悬浮导致沉积物中重金属释放,会产生潜在的环境风险。为了探究水力扰动对沉积物中重金属释放的影响,模拟水体流动过程,分析了一次和二次悬浮对河口沉积物Cu、Cd和Cr释放的影响。基于泥沙启动规律,设定100、160和240 r·min^-13个扰动强度。研究发现扰动会使得粉砂、砂砾等大粒径颗粒物分解为小粒径颗粒物,从而使黏土占比增大。经过悬浮后,沉积物重金属会被再次释放到上覆水中,其中,在高强度(240 r·min^-1)扰动下,Cu释放浓度达到36μg·L^-1。Cd在低强度(100 r·min^-1)扰动下释放浓度最大,其峰值高于中、高强度扰动;Cu主要以弱酸溶解态和残渣态赋存于沉积物中,占比分别为49.3%和30.5%。Cd赋存形态主要为弱酸溶解态(占比为68.2%),且与其他重金属相比,其释放浓度峰值出现时间最短。Cr赋存形态主要为相对稳定的残渣态,占总量的82.7%,该赋存形态相对稳定,受环境因素变化影响较小,3种扰动强度对Cr的影响差异较接近。一次悬浮结束后,3种重金属均呈现持续释放趋势。二次悬浮的Cu浓度峰值高于一次悬浮,二次悬浮的Cd和Cr浓度峰值低于一次悬浮,表明Cu对于沉积物的二次悬浮更为敏感。重金属形态分析结果表明,重金属赋存形态对其释放行为影响较大,弱酸溶解态重金属对于扰动最为敏感,高强度扰动能够促进可氧化态重金属的氧化,增加重金属向上覆水的释放风险。

关键词：河口沉积物再悬浮二次悬浮重金属

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秦皇岛河口沉积物砷形态分布特征

海洋科学 2012年第9期36卷 102-107页

作者：张连凯杨慧路国慧张尊举郝冬亮中国地质科学院岩溶地质研究所广西桂林541004 国土资源部/广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室广西桂林541004 国家地质实验测试中心北京100037 国土资源部生态地球化学重点开放实验室北京100037 中国环境管理干部学院河北秦皇岛066004

河口沉积物在陆源砷向海洋输送过程中具有源和汇的双重作用,分析砷在河口沉积物中的存在形态和分布特征对于掌握砷的毒理效应和污染评价具有重要意义。通过野外调查和样品采集,对秦皇岛典型河流河口沉积物中砷的质量比进行了测定,并采用... 详细信息

河口沉积物在陆源砷向海洋输送过程中具有源和汇的双重作用,分析砷在河口沉积物中的存在形态和分布特征对于掌握砷的毒理效应和污染评价具有重要意义。通过野外调查和样品采集,对秦皇岛典型河流河口沉积物中砷的质量比进行了测定,并采用Tessier五步连续提取法对砷在沉积物中的存在形态进行了提取分析。结果表明,汤河河口表层沉积物中砷的质量比为35.73~46.63 mg/kg,戴河河口表层沉积物中砷的质量比为13.60~16.00 mg/kg,汤河河口沉积物砷含量明显高于戴河河口。总砷含量随沉积深度的增加而有降低的趋势。各形态砷在沉积物中的分布特征基本一致,即以残渣态为主,占其总量的87%以上,其他各形态相对含量较小,其中可利用性最强的可交换态含量最小,平均为1.04%。各形态砷分布与沉积物的pH和有机质含量有一定的相关关系,pH和有机质含量的改变将会影响砷的形态分布特征。

关键词：河口沉积物总砷砷形态分布特征

浅谈长江和黄河河口沉积物磁性特征及其对物源判别的指示

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海洋通报 2020年第4期39卷 431-438页

作者：张尧岳伟刘金庆中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266100 江苏师范大学江苏徐州221116 山东科技大学山东青岛266500

对采自长江和黄河河口的7个沉积物样品(28个子样)进行了磁性测量并进行对比研究,结果表明:长江口沉积物的亚铁磁性物质含量高于黄河口,磁性强于黄河口;两河口沉积物的磁性特征均受亚铁磁性矿物的控制,以假单畴PSD-多畴MD晶粒为主,并存... 详细信息

对采自长江和黄河河口的7个沉积物样品(28个子样)进行了磁性测量并进行对比研究,结果表明:长江口沉积物的亚铁磁性物质含量高于黄河口,磁性强于黄河口;两河口沉积物的磁性特征均受亚铁磁性矿物的控制,以假单畴PSD-多畴MD晶粒为主,并存在一定量的超顺磁颗粒SP,不同的是长江口存在着更多的单畴颗粒SD;两河口的细粒级沉积物(沉积物(> 0.063 mm),但黄河口细粒沉积物显示了更突出的磁性特征,表明黄河口沉积物的磁性物质更多地富集于细粒组分中;沉积物磁性特征与其所含的轻矿物类型和含量关系不大,相反,重矿物才是影响沉积物磁性特征的主要物质。沉积物的母岩、粒度、水动力条件和流域风化条件等因素影响着沉积物磁性特征。基于长江与黄河沉积物磁性参数的显著差异,建立了χ-χARM和SIRM-SOFT物源判别图,初步探索了环境磁学指标在物源判别中的应用,对中国东部海域沉积物的物源研究具有一定意义。

关键词：磁学参数长江黄河河口沉积物物源判别

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氧化还原环境变化对河口沉积物硅影响的模拟

环境化学 2018年第5期37卷 974-983页

作者：朱华刚王超侯俊苗令占姚羽河海大学环境学院南京210098 九江市水利电力规划设计院九江332000

氧化还原环境变化是水生态系统中普遍存在的环境现象,并可能对营养盐迁移转化产生显著影响.本文通过模拟分析好氧/缺氧状态下,典型河口沉积物硅释放及其赋存形态的差异,揭示了氧化还原环境变化对河口沉积物活性硅迁移转化的影响.研究结... 详细信息

氧化还原环境变化是水生态系统中普遍存在的环境现象,并可能对营养盐迁移转化产生显著影响.本文通过模拟分析好氧/缺氧状态下,典型河口沉积物硅释放及其赋存形态的差异,揭示了氧化还原环境变化对河口沉积物活性硅迁移转化的影响.研究结果表明,厌氧环境下,上覆水中溶解态硅的含量持续上升,在第30天可达4.23 mg·L-1;而好氧环境下上覆水中溶解态硅的含量维持在2.30 mg·L-1左右.其原因可能是厌氧环境下,表层沉积物中Fe/Mn氧化物发生生物还原,氧化层被逐渐破坏,促进溶解态硅的释放.另外,在短期培养过程当中,对于生物硅含量较低且其早期成岩改变程度较高的长江口沉积物而言,厌氧环境并不能有效促进沉积物生物硅的溶解.

关键词：氧化还原变化河口沉积物硅释放硅赋存形态模拟研究

长江与黄河河口沉积物环境磁学特征及其对比研究

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海洋科学 2008年第4期32卷 24-30页

作者：牛军利杨作升李云海乔淑卿中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 海洋与海岸地质环境开放实验室国家海洋局第三海洋研究所福建厦门361005 国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061

对采自长江现行主河道和黄河入海口处的表层沉积样品进行了环境磁学参数的测量和对比研究。结果表明:长江和黄河河口沉积物的磁性载体主要是亚铁磁性物质,亚铁磁性矿物晶粒以假单畴-多畴为主,同时亦有超顺磁晶粒的存在;长江河口沉积物... 详细信息

对采自长江现行主河道和黄河入海口处的表层沉积样品进行了环境磁学参数的测量和对比研究。结果表明:长江和黄河河口沉积物的磁性载体主要是亚铁磁性物质,亚铁磁性矿物晶粒以假单畴-多畴为主,同时亦有超顺磁晶粒的存在;长江河口沉积物的磁性明显强于黄河河口沉积物,特别是质量磁化率、非磁滞剩磁及饱和等温剩磁,两者相对偏差在40%以上;在粗粒级沉积物(>0.063 mm)中,长江河口沉积物的磁化率与全样磁化率平均值差别较小,在4%左右;黄河河口沉积物差别很大,可达34%。两者的差别反映了长江和黄河沉积物中磁性矿物赋存方式的差异;长江和黄河河口沉积物磁性特征的差异与两者粒度特征对比明显。长江和黄河河口沉积物的这些磁学方面的差别是源岩特征和气候环境差异上的反映,可以作为判别两者物源的有效示踪剂。

关键词：长江与黄河河口沉积物环境磁学特征对比研究物源示踪

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胶州湾李村河口沉积物稀土元素地球化学特征

吉林大学学报（地球科学版） 2003年第3期33卷 344-347页

作者：王贵张丽洁马力姚德段国政吉林大学地球探测科学与技术学院吉林长春130026 青岛海洋地质研究所山东青岛266071 山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博255049

在胶州湾李村河口钻取两个柱状沉积物样,分层进行REE含量测定。本区沉积物REE分布模式为右倾,富集轻稀土,具中等Eu负异常,与东海、黄海等近海陆源沉积物相似。同时与崂山花岗岩REE配分特征十分相近。因此,李村河口沉积物REE地球化学特... 详细信息

在胶州湾李村河口钻取两个柱状沉积物样,分层进行REE含量测定。本区沉积物REE分布模式为右倾,富集轻稀土,具中等Eu负异常,与东海、黄海等近海陆源沉积物相似。同时与崂山花岗岩REE配分特征十分相近。因此,李村河口沉积物REE地球化学特征主要是源区物质崂山花岗岩稀土配分特征的继承与发展,基本未受人类活动的影响。

关键词：胶州湾稀土元素地球化学特征河口沉积物 REE 环境科学环境保护

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胶州湾河口沉积物中耗氧有机物的释放研究

海洋环境科学 2006年第4期25卷 11-14页

作者：聂新华郎印海贾永刚中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266003

以COD为耗氧有机物指标,通过对胶州湾海泊河河口沉积物引起的上覆海水COD变化的模拟实验,估算了耗氧有机物的释放量和释放速率,并对河口沉积物中耗氧有机物释放的影响因素和释放规律进行了研究。结果表明,胶州湾海泊河河口沉积物中耗氧... 详细信息

以COD为耗氧有机物指标,通过对胶州湾海泊河河口沉积物引起的上覆海水COD变化的模拟实验,估算了耗氧有机物的释放量和释放速率,并对河口沉积物中耗氧有机物释放的影响因素和释放规律进行了研究。结果表明,胶州湾海泊河河口沉积物中耗氧有机物的释放对上覆水污染较重,泥水比、温度和溶解氧都对上覆水COD有明显影响,pH值的影响仅表现在前2 d。从总体变化趋势来看,静态海水中耗氧有机物的长期释放规律与悬浮态下的短期释放规律一致,而风干沉积物中耗氧有机物的短期释放规律用零级动力学方程拟合较好。

关键词：胶州湾河口沉积物 COD 释放

中国河口沉积物抗生素及抗性基因地理格局和驱动机制

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华东师范大学学报（自然科学版） 2024年第6期 86-98页

作者：尹国宇郑栋升李晔黄晔刘敏华东师范大学地理科学学院地理信息科学教育部重点实验室上海200241 清华大学地球系统科学系北京100084

河口是抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的重要汇集区域,但对于河口环境中ARGs的地理格局和主要驱动因素了解不足.为此,本研究通过高通量定量聚合酶链反应(high-throughput quantitative polymerase chain reaction,HT-qPCR)技术研究了中国16个典型河口在干湿季节的ARGs赋存特征,并结合统计分析揭示了多种因素对ARGs的影响.结果表明,干季ARGs丰度高于湿季,且ARGs丰度随纬度升高呈增加趋势.人类活动、可移动基因元件、肠道微生物、抗生素浓度、理化性质和气候变量对ARGs的赋存有显著影响.其中,气候变量和人类活动对ARGs影响最显著.影响ARGs的最重要气候变量是温度,温度升高使得ARGs丰度降低.研究证实,人类活动和气候因素共同驱动了河口ARGs的丰度变化,可为未来气候变化和社会经济发展背景下ARGs的控制政策提供依据.

关键词：抗生素抗生素抗性基因河口沉积物人类活动气候变量

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