武汉东湖沉积物中重金属生物有效性研究-湖泊科学.PDF

第 15 卷第4 期 湖 泊 科 学 Vol. 15, No. 4 2003 年 12 月 Journal of Lake Sciences Dec. , 2003 武汉东湖沉积物中重金属生物有效性研究 郑 利 徐小清 金利娜 中国科学院水生生物研究所 武汉430072 提 要 沉积物中的酸挥发性硫化物 AVS是预测厌氧沉积物中重金属生物有效性的重 要参数 SEM/AVS大于 1时沉积物中重金属具有潜在生物毒性 小于 1时则无生物有效性.本 文研究了东湖三个不同污染负荷的站点的同步提取金属SEMCu, Zn,Pb,Cd, Ni, Co, Ag, Cr 和SEM/AVS的深度分布 研究表明东湖沉积物中主要重金属是Zn, Cr和Cu约占SEM总量的90%. I站 II站沉积物中AVS是重金属生物有效性的主控因子之一 对重金属的深度分布影响较大 重金属不具有生物有效性 III站沉积物中 AVS对重金属的深度分布影响较小 重金属具有潜 在的生物毒性.相关分析表明 I站 II站沉积物中CrNiAgCd与AVS在P0.05有显著 性相关 AVS对这些金属的深度分布具有更强的控制作用 虽然两站沉积物中Cr的含量差别不 大 东湖I站沉积物中Cr/AVS比值 0.02显著高于 II站 0.003沉积物中Cr与硫化物的 结合主要是受还原反应的影响. 关键词 酸挥发性硫化物 同步提取金属 生物有效性 深度分布 沉积物. 分类号 X524 P343.3 自从20世纪90年代以来 沉积物中的酸挥发性硫化物 AVS [1-4] 作为预测厌氧环境中酸可溶态重金属生物有效性的重要参数而受到广泛关注 . AVS作为 沉积物质量评价的有效工具 由此建立重金属沉积物质量评价基准 已开始应用于美欧等 [5] 国沉积物中重金属的生态风险评估 .SEM是指在用 1mol/L盐酸提取AVS过程中同时提取 的金属 Simultaneous extracted metal[SEM]/[AVS]可用作预测沉积物中重金属 Cu NiPbZnCd生物有效性的很好参数 当其大于 1时 沉积物中的重金属具有潜在生 物毒性 而当其小于 1时 则无生物有效性.虽然很多研究报道 SEM/AVS指标用以预测二 价重金属 [6] CuNiPbZnCd的生物有效性 方涛等也曾对东湖沉积物中这五种重 [7] 金属的分布进行了研究 但这并不意味着 AVS对其它重金属的生物有效性没有影响.实 际上 只要AVS能够与其它重金属 如 Ag, Co, Cr形成难溶的金属硫化物沉淀 就可以 [8] 降低其生物有效性 .由于不同金属硫化物的溶度积的差异 AVS对不同重金属生物有效性 的控制强度有所不同 并可能对沉积物中重金属的分布具有重要影响. 本文研究了东湖污染状况不同的三个站点沉积物中SEMCuNiPbZnCdCoAg Cr以及 SEM/AVS指标的深度变化特征 对应用 AVS预测沉积物中重金属的生物有效性及 中国科学院创新项目 KZCX1-SW-12 , 国家科技部和云南省政府招标课题 DCH-01-001联合资助. 20025-23收稿; 200304-04收修改稿.郑利 男 1975年生,博士.E-mail: zhenli0083@ 320 湖 泊 科 学 15 卷 其作用机制进行了探讨. 1材料与方法 1.1样品的采集及处理 [9] 在东湖富营养化程度不同的三个站点 用自制的柱状采样器采集 0 40cm的沉积物 . 样品 样品采集后装于柱状有机玻璃柱中密封 并于 4C