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国际生态学杂志/2017年/文章

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体积 2017年 |文章的ID 3978216 | https://doi.org/10.1155/2017/3978216

Kholoud阿布Seedo,默罕默德·s . Abido艾哈迈德·a·萨利赫Asma Abahussain, ”评估重金属积累在树叶和城市红树林沉积物(矮小(Forsk)。Vierh)在巴林”,国际生态学杂志, 卷。2017年, 文章的ID3978216, 8 页面, 2017年。 https://doi.org/10.1155/2017/3978216

评估重金属积累在树叶和城市红树林沉积物(矮小(Forsk)。Vierh)在巴林

Kholoud阿布Seedo,1 默罕默德·s . Abido,1 艾哈迈德·a·萨利赫,1 和 Asma Abahussain1

1自然资源与环境科学系的,阿拉伯海湾大学,麦纳麦,巴林

学术编辑器:l·m·楚
收到了 2016年12月21日
修改后的 2017年3月19日
接受 2017年5月04
发表 2017年5月29日

文摘

8重金属积累(HM)、铬、铜、铁、锰、钼、镍、铅、锌,在叶子的评估和灰色红树林沉积物(矮小(Forsk)。沿着海湾Tubli Vierh)。在三个地点使用电感耦合等离子体分析仪。结果显示无显著差异在树叶之间的红树林HM内容网站除了莫和锌。HM浓度(毫克L−1)的叶子是按照以下顺序:铁>锌>锰>莫>铜>镍> Cr含沙量Tubli网站之间存在显著差异。和另外两个网站关于铬、铜、铅、锌由于直接接触网站的废水排放口。HM浓度下降的总趋势是明显的从顶部向更深的沉积物层在所有研究的站点区域。HM集中在沉积物是按照以下顺序:铁>锰>锌>铜> Cr >铅>倪。HM沉积物浓度远远超过量出现在红树林的叶子除了倪。嗯在红树林沉积物的数量与区域内发现了沉积物质量指南。

1。介绍

积累重金属(HMs)自然生态系统造成威胁人类健康和生物多样性由于其持久性和毒性1- - - - - -4]。在世界范围内,沿海和海洋生态系统受到HM市政废物和污染径流农业和工业来源(5- - - - - -10]。海岸植被在捕获和存储这些污染物中起着重要作用[11- - - - - -13]。在这种背景下,红树林(矮小(Forsk)。Vierh)生长在潮间带区域沿着阿拉伯半岛的东部海岸线,形成离散社区在几个地方14]。在巴林,物种自然生长在只有四个地方Tubli湾的海岸线0.5公里2总面积(15,16]。红树林是全国最重要的栖息地(17,18]。最近,巴林的物种被列为极度濒危的面积减少了60%以上在过去三十年18]。

一些研究人员报道,红树林生态系统的重要性在捕获和储存HM沉积物和植物组织(19,20.]。毫无疑问,红树林比例为HM封存在他们的系统21]。红树林芽和茎第二沉积物在存储HM [22,23]。然而,有机matter-rich底层红树林沉积物HM的主存储器的身体。红树林生态系统的变化存储HM之间存在地区由于沉积物的物理和化学特性,人为活动的类型,和该地区的抽样方法24- - - - - -29日]。例如,高盐度影响沉积物保留HM的能力(30.]。有多种研究表明,HM的浓度在阿拉伯湾的泥沙与世界其他地区。不过,存在一些地区的热点,影响城市和工业中心31日]。另一方面,更高价值的铅、铬、镍在伊朗海岸被报道相比,意味着世界沉积物(32]。

红树林生态系统在巴林正经历着各种形式的污染,最重要的是,从Tubli污水处理厂污水排放,在某种程度上从城市和工业废水。嗯污染的大小和分布在隔离HM的沉积物和红树林的角色在世界的这一部分是不知道。本研究旨在评估HM的积累和分布在红树林树的叶子和底层沉积物的影响城市市政污水排放三个站点的红树林Tubli海湾地区。

2。方法

2.1。研究区域

红树林为本研究选择位于北部和西部海岸Tubli湾。湾本身是一个浅的水域位于主岛的西北巴林。海湾地区是10公里2,平均5米的深度。三个红树林网站是基于方便易访问性来表示不同程度的暴露在市政污水排放。Tubli网站(26°11′47.25′′N, 50°33′39.12′′E)位于北部Tubli湾近1000003二级处理市政废水排放入湾日报(33]。网站是直接影响污水排放由两个运河边界北部和南部边缘的红树林站。另外两个位置,巴林的(1)(26°9′17.20′′N, 50°36 26.64′′′E)和巴林的(2)(26°8′51.48′′N, 50°36 58.79′′′E),是位于西海岸,假定相对无污染。他们相距1公里,距排放废水排放口(图7公里1)。


图1
研究网站的位置。
2.2。抽样程序

在每个研究网站,六个随机选择的树被选中,代表六个监测情节。收集叶子从每棵树,用蒸馏水洗净,烘干的60°C至恒重,然后地面和存储。一克的叶子被消化采用干灰化法(34]。

样条线运行整个红树林站在每个站点在外海背风方向成立。从三个随机建立沉积物被复制在同一横断面三深度(0 - 5、5 - 15、15 - 30厘米)使用手动土钻。一旦删除,样本被放置在密封袋和运送到实验室进行分析。样品风干,均质使用迫击炮和杵,经过2毫米筛。一克伯格霍夫别墅的风干沉积物样品完全消化微波消化系统按照环保局方法305234,35]。

嗯,浓度镉(Cd)、铬(Cr)、铜(铜)、铁(Fe)、锰(Mn)、钼(Mo)、镍(镍)、铅(Pb)和锌(锌),在植物和沉积物样品中发现了用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES Optima 8000)。方差分析(方差分析)进行评估重金属含量变化的叶子红树林沉积物深度网站和网站之间的不同。统计上显著的差异在0.05%水平的评估使用学生的意义 以及和皮尔逊相关性因素。JMP 10包是用于分析(统计分析36]。

3所示。结果与讨论

3.1。重金属在植物叶子

表1显示了HM的平均浓度(毫克L−1)矮小叶子,而图2站的显示范围的HM水平研究的网站。结果显示无显著差异在HM内容在树叶之间的红树林研究网站,除了莫明显高于( )在巴林(1)比起Tubli和巴林的(2)。然而,锌显著提高( )Tubli相比,希希特拉(1)和(2)。平均浓度的HM Tubli湾红树林的叶子是按照以下顺序:Fe(641.1) >锌(41.4)>锰(32.95)>莫(18.6)>铜(18.4)>镍> Cr (2.2) (6.5)。树叶铬和镍的含量都低于这个研究发现在20.,21)和更高的铜、铁、锌、锰值相比报道(37,38]。区域,以下订单报告红树林叶子内容:铁>锰>镍> Cr >锌>铜(22]。铜的高值地区红树林的叶子被报道在21,23,39指示特定站点HM污染源。虽然浓度的铬、铁和镍超过报告的值(40- - - - - -42分别),红树林没有遭受任何可见毒性症状。这个结果支持了学者的发现答:滨可以被视为一种高效植物生物体内积累的嗯4,22,30.,41]。特别参考高铜浓度是由许多作者(21- - - - - -23,39]。的变化我们的研究与其他研究的结果(21- - - - - -23,43)可以主要归因于网站特异性和类型的人为压力。
网站 Cr 铜 菲 锰 莫 倪 锌
Tubli 2.45
 18.46
 659.77
 31.51
 5.95
 6.55
 49.00
巴林(1) 2.22
 18.92
 638.30
 34.38
 35.99
 6.10
 31.38
巴林(2) 2.09
 17.85
 625.97
 32.97
 11.41
 6.81
 42.09
Einollahipeer et al。(2013) - - - - - - 37.73 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2.44 33.83
Abohassan (2013) 4.53 4.17 39.54 11.14 - - - - - - 6.74 4.23
乌斯曼et al . (2013) 8.15 - -14.9 256 - 356.6 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1.37 - -4.02 29.5 - -36.8
Almahasheer et al。(2014) - - - - - - 107.22 63年 5.08 - - - - - - 0.39 3.62
在同一列不明显不同与相同的字母( )。Pb没有检测到。
表1
意味着在mg L浓度的重金属−1(±SEM) ( 在灰色的叶子 。

图2
重金属浓度在灰色的叶子红树林研究网站(mg L−1)。

有高铁和铬之间显著相关( = 0.8, 铁和锰之间)和( = 0.6, 在红树林树叶)内容。同样,一个非常重要的锌和铜之间的相关性被发现( = 0.8, );然而,锌之间的负相关是观察和密苏里州( =−0.6, )。与此同时,HM之间没有显著相关答:滨叶子和底层沉积物。在获得了相同的结果28],尽管[41)指出,铜积累植物叶子的取决于其在沉积物中的浓度。不同的作者指出,大部分的HM积累发生在茎和根的红树林相比,叶组织(43]。然而,很少有研究显示显著的沉积物和组织金属含量之间的相关性,这表明红树林根可能避免吸收一些金属和大多数重金属固定沉积物中(12]。

3.2。在红树林沉积物重金属

表2说明了重金属浓度(毫克L−1)在不同深度的红树林沉积物研究网站。HM的浓度在沉积物远程Cr: -43年7.0,铜:< 0.001 -281年,Fe: 925 - 7203, Mn: 19 - 108,倪:< 7.5 0.001 -17 Pb: -38年,锌:7.1 L -304毫克−1(图3)。这些浓度范围内被发现在39,43,44]。然而,一些作者称高值铜、镍、铅(39,45菲在该地区()和较低的值42]。HM的高浓度显示轻微到严重污染在某些金属,特别是在其上部范围值(铜,铅,锌)根据美国环保署沉积物质量提出的指导方针,加拿大临时海洋沉积物质量指南(ISQGs)和NOAA沉积物标准。意味着HM浓度在红树林底层沉积物分布在下列顺序Fe(2319.3),锰(35.1)、锌(44.8)、铜(28.48)、铬(11.82),倪Pb (17.2), (1.9)。显然,铜意味着研究网站的价值超过了加拿大指南和环保局的指导方针的轻微污染的范畴。最高浓度的铜沉积物可能是由于城市径流和海洋防污漆湾是巴林附近的主要港口。
网站 深度(cm) /金属 Cr 铜 菲 锰 倪 Pb 锌
Tubli 0- - - - - -5 27.3 85.7
 4521.5 86.4 7.7 26.2 110.7
5- - - - - -15 24.1 65.7
 3597.0
 81.7 7.0 22.1 82.4
15- - - - - -30. 17.2 17.5 2646.1 70.9 3.3 15.5 32.9
巴林(1) 0- - - - - -5 18.8 21.5 3920.0 71.1 6.00 15.2 35.5
5- - - - - -15 18.9 13.1 3675.7 71.7 5.3 13.3 24.1
15- - - - - -30. 18.2
 11.9 3425.4 63.4 6.2 12.97 21.2
巴林(2) 0- - - - - -5 16.9 16.6 3542.5 59.7 4.4 16.2 36.3
5- - - - - -15 16.2 13.3 3336.6 57.4 5.3 18.0 37.7
15- - - - - -30. 11.8 11.02 2319.3
 35.1 1.9 17.2 22.4
Dehghani和Karbassi (2015) - - - - - - 30.11 1894年 - - - - - - 25.08 43.70 - - - - - -
Einollahipeer et al。(2013) - - - - - - 42.13 - - - - - - - - - - - - 54.12 47.90 43.61
美国国家海洋和大气管理局 81年 34 - - - - - - - - - - - - 21 46 150年
加拿大(ISQGs) 52 18 30. 124年
环境保护署
Nonpolluted < 25 < 25 - - - - - - - - - - - - < 20 < 40 < 90
轻微污染 25 - 75 25 - 50 - - - - - - - - - - - - 20 - 50 奖金的 90 - 200
严重污染 > 76 > 50 - - - - - - - - - - - - > 50 > 60 > 200
在同一列不明显不同与相同的字母( )。莫在红树林沉积物浓度小于0.001毫克L−1;NOAA(1997修订)http://www.esd.ornl.gov/programs/ecorisk/documents/tm95r4.pdf;加拿大(ISQGs),https://www.elaw.org/system/files/sediment_summary_table.pdf;美国环境保护署,1991年。沉积物质量指导方针。报告草案。EPA芝加哥地区V。
表2
意味着在mg L浓度的重金属−1(±SEM) ( 在灰色的红树林沉积物 。

图3
红树林沉积物的重金属含量研究网站(mg L−1)。

高之间的显著差异观察浓度的铬、铜、锰、铅和锌在表层沉积物Tubli网站( )相比其他两个网站由于工厂污水废水的效果。也指出,铁和锰的浓度显著不同的沉积物层顶部之间(0 - 5厘米)和深度(15 - 30厘米)的网站。HMs集中在上表面沉积物层,它同意(29日]。

皮尔森相关分析表明,强劲的相关系数之间存在铜和铬(0.788),铁和铬(0.8437),锰和铬(0.8028),锰和铁(0.7521)、镍和铬(0.8311),镍和铁(0.8138)、铅和铜(0.7530),锌和铬(0.8111),锌和铜(0.9702),锌和铅(0.8105)( )。也可能的相关性铁和铜(0.6254)、镍和铜(0.6660)、镍和锰(0.6624)、Pb和Cr(0.6359),铅和铁(0.5117),锌和铁(0.6446),和锌和镍(0.6696)( )。另一方面,弱相关系数之间发现了锰和铜( , = 0.4248)、Pb和锰( , = 0.0176),铅和镍之间( , = 0.3966)、锌和锰( , = 0.4461)。尽管许多金属之间显著的相关性观察在这项研究中,这些数据必须与有机质和沉积物结构的全貌HM沉积物中积累。

在沉积物重金属的不同分布大空间尺度上可以归因于不同程度的污染物输入和改变沉积物沉积模式,尤其是对细沉积物地球化学条件(26,29日]。进一步,HM浓度沉积物研究的网站数量远远超过在红树林的叶子除了镍高树叶。据报道,重大的关系答:滨叶组织和沉积物可能发生但通常是软弱和没有维持很长时间12]。HM浓度的变化可以归因于物理变量,从本质上讲,修改生物活性。生物物理因素的组合影响HM的浓度在表面沉积物沉积和侵蚀过程的修改(46]。树树的高密度平均“4577公顷−1“在研究网站加上大量的呼吸根(150根−2)影响波衰减沿着海湾的海岸,反过来,修改泥沙运动通过捕获过程,改变HM分布。除此之外,可能会受到一些金属沉积物的氧化还原条件45)和密集生长的藻类的存在在海湾(47]可能修改HM定居点和浓度从而[48]。

4所示。结论

这项研究的结果表明,红树林的叶子是隔离大量的铜和铜污染可以作为生物学指标。另一方面,HM浓度在红树林的叶子不反映在红树林HM地位的全貌或其暂时封存这些金属的。因此根和分支的HM内容需要在将来的研究中考虑。HM红树林沉积物的内容相当与阿拉伯海湾的海岸线的值和主要属于国际标准除了一些热点(Tubli站点在这项研究)值更高的一些元素(铜)由于城市污水排放和湾接近巴林主要港口。嗯沉积物在空间尺度上的不同分布(网站)反映不同程度的污染物输入由人为因素和改变沉积物沉积模式。在这方面,Tubli网站最集中的HM相比其他两个网站的红树林站直接影响废水排放口。另一方面,浓度的铬、铜、铁、锰、镍和更大的在巴林的比在巴林的(1)(2)而后者有更高浓度的铅和锌。这个结果反映了在巴林的点源污染的存在(2)废水。最后,这项研究的结果可以作为污染的迹象出现在一个特定的设置和护理时,必须练习比较这些结果与其他研究由于现场条件的差异,分析方法和类型的污染。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版工作。

确认

这个研究是研究计划的框架内进行的自然资源和环境,阿拉伯海湾大学。作者感谢Fadia穆罕默德女士帮助在样本分析。

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