二仁溪河口环境沈积物中腐植物质

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1、台灣海洋學刊第39期29-38頁，中華民國90年6月二仁溪河口環境沈積物中腐植物質與重金屬之錯合特性孟培傑l、洪楚璋2.3、鄭偉力2、韓柏檀4、方力行]摘要本研究自二仁溪河川及河口附近海域沈積物中萃取出腐植物質並分離出黃酸及腐植酸，經消化後測定其中重金屬(包括Fe，Mn，心，Pb)之含量。結果顯示腐植酸中鉛含量介於12時Ig"'-'49.5時悟，鐵含量介於15.2"'-'114mglg及蜢含量介於119"'-'454μgig'較黃酸中含量為高，而相反地，黃酸中比腐植酸中具較高之銅含量(282"'-'821μgig)。各金屬在腐植物質中含量大小則依序為Fe>C

2、u>Mn>Pb0再者，以連續萃取方式分離沈積物中鐵與銅在不同化學相之含量，分析結果發現在污染區之河段具較低之溶氧量，較高之硫化鐵硫含量及高比例之銅存在於硫化物相，而銅在硫化物相之含量與硫化鐵硫具非常顯著之正相關(p<0.01),相對地，腐植物質相銅與硫化物相銅所占比例及硫化鐵硫含量大致皆呈負相關，亦即硫化鐵硫含量愈高，則腐植物質相銅所占比例愈低而硫化物相銅所占比例則愈高，顯示銅，硫化鐵硫與腐植物三者問之熱力化學平衡效應，且證據顯示硫化鐵硫對於銅之結合力強於腐植物質，然而此作用對於鐵則不明顯，因此，不同元素在環境中行為表現亦有所差異。(關鍵詞:腐植物質、重金屬

3、、錯合能力)前....回﹒宜，腐植物質為自然界中普遍存在之天然有機物，在士壤、河川及海洋環境之水體及沈積物中皆有發現，其結構為複雜之聚合物，主要包含之官能基有按基、歷TAO基、氮基、酌經基等等O在自然環境中重金屬常與腐植物質及有機污染物錯合而改變其分佈情形及其化學特性(MantouraetaI.,1978;Weber1988;SaarandWeber1982;Chiouet泣，1986;ChenetaI.,1989);台灣地區發生烏腳病之區域地下水含有高量之腐植物質亦被學者認為可能是致病原因(Lu1990;LuetaI.，1991)，然而究竟是腐植物質直接引

4、起烏腳病抑或由其錯合之大量重金屬及有機物質問接引發，其因果關係有待商榷，值得學者更進一步深入研究探討，因此腐植物質之研究更顯其重要性。二仁溪位於台南縣、市及高雄縣之交界處，在其治岸是本省廢五金、廢電纜等燃燒、酸洗或淘洗之大本營，而這些處理過程所產生之廢液大都未經處理直接排放入溪，順流而排至附近海域，嚴重影響了附近海域之海洋生態、天然海洋生物及養殖牡蠣之生存。民國75年元月，當地發生綠牡蠣事件，同年四月牡蠣大量死亡，據調查結果，銅污染是本事件之元凶，本研究有鑑於此，特選擇在此1.國立海洋生物博物館2.台灣大學海洋研究所3.中央研究院化學所4.台北醫學大學二仁;

5、美河口環境沈積物中腐植物質與重金屬之錯合特性區域，針對各項環境因子與腐植物質及重金屬問之相互關係加以研究，期能對二仁溪環境中各種地化特性有更進一步之瞭解O以往國內外學者研究腐植物質與重金屬之錯合作用大多利用伏安法(Voltammetry)及螢光法滴定完成(Fillellaetal1990;而anandWeber,1982;HanandHung1990;ChenetaI.,1989);而學者之研究大多發現腐植物質對重金屬具有很強之錯合能力，其機制是由於腐植物質之龐大官能機所造成，此等金屬被錯合後往往被抑制了其原有之毒性(Peterson，1982;Schen此

6、，1984);然這些錯合能力大小之研究由樣本滴定計算者稱之為表觀錯合能力(Apparentcomplexingcapacity)，至於直接由環境中萃取分離出腐植物質以分析其實際錯合金屬含量者，稱之為實際環境錯合量(inherentcomplexcontent)，此二者之和則為總錯合能力(TotalComplexingcapacity)。本文為通盤暸解腐植物質在環境中之各種錯合作用，特將腐植物質自環境沈積物中萃取分離出，並測定分析其所錯合重金屬之含量，包括Fe，Mn，心，的;再者文中依據Chesteretal(1988)之連續萃取方式將沈積物中重金屬在不同化學

7、相之含量及其所占比例大小加以分析'1并與硫化鐵硫之分析資料相互比較，期能暸解腐植物質在環境中之錯合特性及其與硫化鐵硫對不同重金屬相互作用之差異性。22.96台南l1.95l1.94三積亨溪l1.明歷Ezm-巨空Bt7--6•間，一且一22.91一些l1.922.11'JTAO22.1!lI120.1120.1512日4120.2512的120.ll鐘皮圖一、二仁溪流域採樣位置圖。(1):中路橋，(2):中11'1卜(3):二層行橋，(4):永寧橋，(5):南定橋，(6):二仁橋，(7)、(8)、(9):海域測站採樣及分析方法自二仁溪流域及出海口附近海域採取水

8、樣及表層沈積物，其測站位置如圖一所採取之沈積物經萃取