长江（湖北段）沉积物中微量元素的分布特征及镉的形态

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第24卷第3期环境化学Vo1．24．No．32O05芷5月ENVIRONMENTALCHEMISTRYMav2005长江(湖北段)沉积物中微量元素的分布特征及镉的形态闭向阳，一马振东任利民龚敏金志升(1中国科学院贵阳地球化学研究所，环境地球化学国家重点实验室，贵阳．550002；2中国科学院北京研究生院．北京，100039；3中国地质大学，地球化学研究所，武汉，430074)摘要对长江(湖北段)不同时期沉积物中的微量元素(Cd，Zn，Pb，Cu，As，H

2、g，Cr，Ni，Mn)进行了研究．结果表明，从早期(一万年至两千年前)到现代(2002年)，长江沉积物中多数微量元素的含量有明显的增加，尤其是cd，Pb和Hg，由早期的0．25mg·kg～，2O．1mg·kg和0．046mg·kg分别增加至现代的0．71mg·kg～，42．1mg·kg和0．098mg·kg～．用连续提取法对沉积物中cd赋存形态的测定结果显示，从早期到现代，碳酸盐结合态Cd所占比例有明显的增长，由早期的14．5％增加至现代的28．7％，松结和紧结有机结合态cd也有不同程度的增加；铁锰氧

3、化物结合态Cd的比例显著降低，由早期的31．3％变为现代的14．9％；残渣态Cd的百分率也有一定程度的降低．关键词微量元素，镉，形态，沉积物，长江．长江流域的生态环境长期以来一直是人们关注的重点．对长江沉积物中元素的含量己有较多的研究。-，本文通过对长江(宜昌至武汉段)不同时期沉积物中Cd，Hg，Cu，Pb，zn，Cr，Ni，As和Mn九种微量元素的分布特征、时空变化以及镉的赋存形态进行研究，以期为了解和保护长江流域的生态环境提供基础的地球化学资料．1样品的采集和分析于2002年10月在长江(湖北段)

4、共采集了13份表层沉积物样品(0—20cm)；在位于汉口水务局的江边采集了一个长江沉积物剖面(深度0—3．0m)样品3份；在汉口位于长江一级阶地的一钻孔中采集长江早期沉积物样品13份(深度6．0—30．0m)．样品采集后，在室内自然风干，除去砾石等杂物，研磨过筛(>200目)，供元素全量和cd形态分析．样品经HNO，，HF和HC10消解后，全量cd用石墨炉原子吸收光谱法测定，Hg，As用原子荧光光谱法，Cu，Pb，Zn，Cr，Ni和Mn用原子吸收光谱法测定．Cd的形态分析参考Tessier[53、韩凤

5、祥等逐级连续提取的方法将沉积物中的Cd划分为交换态(包括水溶态)、碳酸盐结合态、松结有机结合态、铁锰氧化物结合态、紧结有机结合态(包括硫化物)和残渣态．称取2．5g样品置于250ml的聚乙烯烧杯中，按如下步骤操作：交换态(Ex-Cd)：用25ml1mol·l的MgC1(pH=7)提取，在室温(25℃)振荡2h．碳酸盐结合态(CAB-Cd)：用25ml1rnol·l的醋酸钠(pH=5)提取，室温振荡5h．松结有机结合态(LOM-Cd)：用50ml0．1mol·l的焦磷酸钠(pH=10)提取，振荡3h，离

6、心分离．取10ml清液加入10ml1．41g·ml的HNO和2ml1．66g·ml的HC10，置于电热板上加热至白烟冒尽，再加入1ml1：1的HC1定容至10m1．铁锰氧化物结合态(Fe／Mn．Cd)：用50ml0．25mol·l的盐酸羟胺提取，室温振荡6h．紧结有机结合态(TOM．Cd)：先加入3ml0．02mol·l的HNO和5ml30％的HO，(pH=2)，在83±3℃下恒温1．5h，再补加3ml30％的HO，继续恒温1h，待冷却后加入5ml3．2mol·l的醋酸铵-硝酸混合液，于室温静置10h

7、．残渣态(RES-Cd)：残渣态Cd为全cd含量与其它形态Cd含量总和之差．在上述每个步骤后，2004年7月10日收稿．·国家自然科学基金(40473049)和中国地质调查局(200214200024)资助项目．··通讯联系人维普资讯http://www.cqvip.com3期闭向阳等：长江(湖北段)沉积物中微量元素的分布特征及镉的形态261均以4000r·min的转速离心20min，上清液cd含量用等离子体发射光谱法测定，残渣水洗后供提取下一项结合态．所有样品测定的精密度和准确度分别由国家标准参考样

8、和重复样控制．2长江不同时期沉积物中微量元素的分布特征在汉口长江一级阶地的钻孔中采集了13件不同深度(6—30m)的沉积物样品，其中，位于25m深的螺壳c同位素年龄为7670±60年，根据沉积速率，推算出该钻孔6—30m的深度可大致代表两千年至一万年前这一时间段．表1列出了样品中微量元素的含量．由表i可知，在这一时间段内，长江细粒沉积物(粉砂)中元素含量的变化较小，同大陆地壳元素丰度和长江水系河流沉积物元素背景值相比较，可以看出它们具有较好的一致性．粗粒