大辽河水系表层沉积物中重金属的迁移特征及生物有效性研究

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1、第29卷第12期环境科学Vol.29,No.122008年12月Dec.,2008ENVIRONMENTALSCIENCE大辽河水系表层沉积物中重金属的迁移特征及生物有效性研究3范英宏,林春野,何孟常,杨志峰(北京师范大学环境学院,水环境模拟国家重点试验室,水沙科学教育部重点实验室,北京100875)摘要:为了研究大辽河水系表层沉积物中重金属的迁移特征和生物有效性,采集了9个表层沉积物样品,测定了沉积物的理化性质、重金属Cu、Pb、Zn和Ni的总量及化学形态,并利用DGT方法和离心方法测定了沉积物孔隙水中Cu、Pb、Zn和Ni的浓

2、度.结果表明,沉积物中Cu、Pb、Zn和Ni的总含量分别为1618～4912、1219～5518、3817～15218和1811～3910mgPkg;DGT测定的孔隙水中重金属的浓度c(DGT)与离心方法测定的孔隙水中重金属浓度的比值低于015,表明沉积物中重金属从固相到液相的再补给能力和生物有效性比较低.相关分析表明,碳酸盐结合态Cu对DGT测定的Cu的浓度c(DGT)的贡献较大(r=01633,p<0105);对于Pb,可交换态含量对c(DGT)的贡献较大(r=01617,p<0105);而对于Ni,可交换态、锰氧化物结合态、

3、有机质结合态和铁氧化物结合态对c(DGT)浓度的贡献都比较大(r>01650,p<0105).此外,pH也是影响重金属元素从固相到液相的释放重要因素.关键词:重金属;DGT;化学形态;生物有效性;沉积物中图分类号:X522文献标识码:A文章编号:025023301(2008)1223469208TransportandBioavailabilityofCu,Pb,ZnandNiinSurfaceSedimentsofDaliaoRiverWatersystemFANYing2hong,LINChun2ye,HEMeng2chang

4、,YANGZhi2feng(KeyLaboratoryofWaterandSedimentSciences,MinistryofEducation,StateKeyLaboratoryofWaterEnvironmentSimulation,SchoolofEnvironment,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China)Abstract:Tounderstandthetransportandbioavailabilityofheavymetalsinthesurfacesedimen

5、tofDaliaoRiversystem,ninesamplesofsurfacesedimentwerecollected.Claycontent,pH,andEhofthesesedimentsamplesweremeasured.TotalcontentsandchemicalspeciationofCu,Pb,ZnandNiinthesedimentweredetermined.Inaddition,theconcentrationsofCu,Pb,ZnandNiintheporewaterofthesedimentwer

6、edeterminedseparatelybyDGT(diffusivegradientinthinfilm)methodandtraditionalcentrifugemethod.ThetotalcontentsofCu,Pb,ZnandNiinthesedimentwere161824912,121925518,3817215218and181123910mgPkg,respectively.TheratiosofDGTmeasuredconcentrationsc(DGT)toheavymetalconcentration

7、sinporewaterwerelowerthan015,showinglowerreplenishmentofthesemetalsfromsolidtotheliquidandlowerbioavailabilityofthemetalsinthesediments.Correlationanalysisshowedthatc(DGT)ofCuwassignificantlyinfluencedbyCuinthecarbonatefraction(r=01633,p<0105),whilec(DGT)ofPbwasinflue

8、ncedbyPbintheexchangeablefraction(r=01617,p<0105).Niintheexchangeable,Mnoxides,organicmatter(OM)andFeoxidesfractionsmaycontr