Metal bioavailability and toxicity

Metal bioavailability and toxicity to aquatic organisms are greatly affected by variables such as pH, hardness, organic matter, and sediment acid-volatile sulfide (AVS). Sediment AVS, which reduces metal bioavailability and toxicity by binding and immobilizing metals as insoluble sulfides, has been studied intensely in recent years. Few studies, however, have determined the spatial variability of AVS and its interaction with simultaneously extracted metals (SEM) in sediments containing elevated concentrations of metals resulting from natural geochemical processes, such as weathering of black shales. We collected four sediment samples from each of four headwater bedrock streams in northcentral Arkansa (USA; three black shale-draining streams and one limestone-draining stream). We conducted 10-d acute whole-sediment toxicity tests using the midge Chironomus tentans and performed analyses for AVS, total metals, SEMs, and organic carbon. Most of the sediments from shale-draining streams had similar total metal and SEM concentrations but considerable differences in organic carbon and AVS. Zinc was the leading contributor to the SEM molar sum, averaging between 68 and 74%, whereas lead and cadmium contributed less than 3%. The AVS concentration was very low in all but two samples from one of the shale streams, and the sum of the SEM concentrations was in molar excess of AVS for all shale stream sediments. No significant differences in mean AVS concentrations between sediments collected from shale-draining or limestone-draining sites were noted (p > 0.05). Midge survival and growth in black shale-derived sediments were significantly less (p < 0.001) than that of limestone-derived sediments. On the whole, either SEM alone or SEM-AVS explained the total variation in midge survival and growth about equally well. However, survival and growth were significantly greater (p < 0.05) in the two sediment samples that contained measurable AVS compared with the two sediments from the same stream that contained negligible AVS.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ความเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตสัตว์น้ำและดูดซึมโลหะมากผล โดยตัวแปรเช่นวัดค่า pH ความกระด้าง อินทรีย์ และตะกอนซัลไฟด์กรดระเหย (AVS) ตะกอน AVS ซึ่งลดความเป็นพิษและดูดซึมโลหะ โดยการผูก และ immobilizing โลหะเป็นซัลไฟด์ที่ไม่ละลายน้ำ ได้รับการศึกษาอย่างเข้มข้นในปีนี้ ศึกษาน้อย อย่างไรก็ตาม ได้กำหนดความแปรปรวนเชิงพื้นที่ของ AVS และโต้ตอบกับพร้อมแยกโลหะ (SEM) ในตะกอนที่ประกอบด้วยความเข้มข้นสูงของโลหะที่เกิดจากกระบวนการรับธรรมชาติ เช่นผุกร่อนจากหินสีดำ เราสามารถเก็บตัวอย่างตะกอนสี่จากลำธารหิน headwater สี่ใน northcentral Arkansa (สหรัฐอเมริกา สีดำระบายน้ำโครงการสตรีมสาม และสตรีมเปลืองหินปูนหนึ่ง) เราดำเนินการทดสอบ 10-d หายใจทั้งตะกอนที่ใช้สัตว์เล็ก ๆ Chironomus tentans และการวิเคราะห์สำหรับ AVS รวมรวม Sem และคาร์บอนอินทรีย์ ของตะกอนจากกระแสเปลืองโครงมีคล้ายโลหะทั้งหมดและ SEM ความเข้มข้นแต่ความแตกต่างมากในคาร์บอนอินทรีย์และเซ็กส์หมู่ สังกะสีเป็นผู้นำการ SEM สบ เฉลี่ยระหว่าง 68 74% ในขณะที่สารตะกั่วและแคดเมียมส่วนน้อยกว่า 3% ความเข้มข้นของ AVS ต่ำมากในตัวอย่างทั้งหมด แต่สองจากกระแสโครงอย่างใดอย่างหนึ่ง และผลรวมของความเข้มข้นของ SEM ในส่วนเกินสบของ AVS สำหรับตะกอนกระแสโครงทั้งหมด ไม่แตกต่างกันในความเข้มข้น AVS เฉลี่ยระหว่างตะกอนที่รวบรวมจากเปลืองโครง หรือไซต์การระบายน้ำหินปูนได้ระบุไว้ (p > 0.05) สัตว์เล็ก ๆ อยู่รอดและเจริญเติบโตในตะกอนมาโครงดำมีน้อยกว่ามาก (p < 0.001) กว่าของตะกอนหินปูนที่ได้รับ บนทั้งหมด SEM เพียงอย่างเดียวหรือ SEM AVS อธิบายการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดในการอยู่รอดสัตว์เล็ก ๆ และเจริญเติบโตเกี่ยวกับกันดี อย่างไรก็ตาม อยู่รอดและเจริญเติบโตได้มาก (p < 0.05) ในตัวอย่างตะกอนที่สองที่อยู่วัด AVS เมื่อเทียบกับตะกอนสองจากกระแสเดียวกันที่อยู่เล็กน้อย AVS

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การดูดซึมโลหะและเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตที่ได้รับผลกระทบอย่างมากโดยตัวแปรเช่นค่า pH ความแข็งอินทรียวัตถุและตะกอนกรดระเหยซัลไฟด์ (AVS) AVS ตะกอนซึ่งจะช่วยลดการดูดซึมโลหะและความเป็นพิษโดยมีผลผูกพันและตรึงโลหะเป็นซัลไฟด์ที่ไม่ละลายน้ำได้รับการศึกษาอย่างเข้มข้นในปีที่ผ่านมา การศึกษาน้อย แต่ได้กำหนดความแปรปรวนของพื้นที่ AVS และการมีปฏิสัมพันธ์กับโลหะที่สกัดพร้อมกัน (SEM) ในตะกอนดินที่มีความเข้มข้นสูงของโลหะที่เกิดจากกระบวนการทางธรณีเคมีธรรมชาติเช่นสภาพดินฟ้าอากาศของ shales สีดำ เราเก็บรวบรวมสี่ตัวอย่างตะกอนจากแต่ละสี่ต้นน้ำลำธารข้อเท็จจริงใน northcentral Arkansa (USA สามสีดำลำธารหินระบายน้ำและเป็นหนึ่งในกระแสหินปูนระบายน้ำ) เราดำเนินการ 10-D เฉียบพลันทดสอบความเป็นพิษทั้งตะกอนโดยใช้ tentans มิดจ์ Chironomus และดำเนินการวิเคราะห์ AVS, โลหะรวม SEMs และอินทรีย์คาร์บอน ส่วนใหญ่ของตะกอนจากลำธารหินระบายน้ำมีโลหะทั้งหมดและ SEM ความเข้มข้นเหมือนกัน แต่ความแตกต่างอย่างมากในอินทรีย์คาร์บอนและ AVS สังกะสีเป็นปัจจัยที่นำไปสู่​​ผลรวมกราม SEM เฉลี่ยระหว่าง 68 และ 74% ในขณะที่ตะกั่วและแคดเมียมส่วนร่วมน้อยกว่า 3% ความเข้มข้น AVS ต่ำมาก แต่ในสองตัวอย่างจากหนึ่งในลำธารหินและผลรวมของความเข้มข้น SEM คือในส่วนที่เกินกรามของ AVS สำหรับทุกกระแสตะกอนหิน ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในระดับความเข้มข้น AVS เฉลี่ยระหว่างตะกอนที่เก็บมาจากชั้นหินระบายน้ำหรือเว็บไซต์หินปูนระบายน้ำที่ถูกตั้งข้อสังเกต (p> 0.05) ความอยู่รอดของสัตว์เล็ก ๆ และการเจริญเติบโตในสีดำตะกอนหินมาอย่างมีนัยสำคัญน้อยกว่า (p <0.001) กว่าของตะกอนหินปูนที่ได้มาจาก โดยในภาพรวมทั้งคนเดียวหรือ SEM SEM-AVS อธิบายการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดในการอยู่รอดและการเจริญเติบโตสัตว์เล็ก ๆ เกี่ยวกับอย่างเท่าเทียมกัน แต่การอยู่รอดและการเจริญเติบโตอย่างมีนัยสำคัญมากขึ้น (p <0.05) ในทั้งสองตัวอย่างตะกอนที่มี AVS ที่วัดได้เมื่อเทียบกับสองตะกอนจากกระแสเดียวกับที่มี AVS เล็กน้อย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

โลหะการและความเป็นพิษในสัตว์น้ำจะได้รับผลกระทบอย่างมากโดยตัวแปร เช่น pH , ความแข็ง , สารอินทรีย์ระเหยและตะกอนกรดซัลไฟด์ ( AVS ) AVS ตะกอน ซึ่งช่วยลดการดูดซึมโลหะและความเป็นพิษโดยการจับตรึงโลหะซัลไฟด์ที่ไม่ละลายน้ำ และเมื่อได้ศึกษาอย่างเข้มข้นในช่วงปีที่ผ่านมา การศึกษาน้อย อย่างไรก็ตาม จะต้องหาการผันแปรเชิงพื้นที่ของ AVS และปฏิสัมพันธ์กับสกัดพร้อมกัน METALS ( SEM ) ในดินตะกอนที่มีความเข้มข้นสูงของโลหะที่เกิดจากกระบวนการถึงธรรมชาติ เช่น สภาพดินฟ้าอากาศของหินดินดานสีดำ เรารวบรวมสี่ตัวอย่างตะกอนจากแต่ละองค์มีสี่ต้นน้ำลำธารใน northcentral arkansa ( สหรัฐอเมริกา ; สามสีดำมีระบายและระบายลำธารลำธารหินปูน ) เราดำเนินการ 10-d เฉียบพลันทั้งตะกอน การทดสอบความเป็นพิษ ใช้หนอนแดง tentans และดำเนินการวิเคราะห์เพื่อ AVS ทั้งหมด , โลหะ , แบบ , และอินทรีย์คาร์บอน ที่สุดของตะกอนจากหินดินดานระบายลำธารมีคล้ายกันรวมโลหะและ SEM ) แต่ความแตกต่างมากในคาร์บอนอินทรีย์และ AVS . เพิ่มการสนับสนุนเพื่อ SEM โมลาผลรวมเฉลี่ยระหว่าง 68 และ 74 เปอร์เซ็นต์ และตะกั่วและแคดเมียม ซึ่งน้อยกว่า 3% ที่ความเข้มข้นต่ำมากใน AVS ทั้งหมดแต่สองตัวอย่างจากหนึ่งในหินดินดานลำธารและผลรวมของ SEM ความเข้มข้นในส่วนเกินโดย AVS สำหรับตะกอนธารหิน . ไม่มีความแตกต่างระหว่างค่าเฉลี่ยความเข้มข้นของตะกอนที่เก็บจาก AVS หรือ หินปูน หินดินดานระบายระบายเว็บไซต์ถูกตั้งข้อสังเกตอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ( P > 0.05 ) การอยู่รอดและเติบโตในหินดินดานสีดำๆมาจากตะกอนน้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ( p < 0.001 ) กว่าของหินปูนได้ตะกอน ใน ทั้งหมด ทั้งแบบคนเดียว หรือ sem-avs อธิบายการเปลี่ยนแปลงในการอยู่รอดและการเจริญเติบโต รวมๆประมาณเท่าๆ กัน อย่างไรก็ตาม การรอดตาย และการเจริญเติบโตอย่างมีนัยสำคัญยิ่งทางสถิติ ( P < 0.05 ) ในทั้งสองตัวอย่างตะกอนที่มี AVS วัดเทียบกับสองดินตะกอนจากเดียวกันกระแสที่มี AVS กระจอก .