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銻和其相關(guān)的化合物可誘導(dǎo)顯著的毒性,會(huì)損害人的肝臟,心臟和神經(jīng)系統(tǒng),以及具有致癌性。沉積物中的銻形態(tài)在很大程度上受pH和氧化還原條件的控制。Mitsunobu等人表明,Sb(V)是主要的物種,在土壤-水界面中,pH=8時(shí)氧化還原電勢(shì)(Eh)為360至-140 mV。
湖床的富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致藻華的發(fā)生和降解所致的環(huán)境(例如pH值,缺氧-缺氧條件和微生物群落)可能會(huì)顯著改變Sb在沉積物中的遷移率及其對(duì)水質(zhì)的影響。但是該領(lǐng)域的研究很少,在富營(yíng)養(yǎng)化湖泊環(huán)境中受藻華影響的銻的地球化學(xué)行為仍不清楚。
這項(xiàng)研究中,選擇了太湖(中國(guó))的富營(yíng)養(yǎng)化海灣,并對(duì)沉積物中的銻遷移率及其對(duì)水質(zhì)的影響進(jìn)行了全年調(diào)查。分別使用HR-Peeper和ZrO-Chelex DGT對(duì)覆蓋沉積物的水剖面中的可溶性Sb和不穩(wěn)定Sb進(jìn)行每月分析測(cè)試。進(jìn)行了有氧-厭氧實(shí)驗(yàn)和藻華模擬實(shí)驗(yàn),以建立起沉積物中Sb遷移的機(jī)理。研究結(jié)果表明Sb在沉積物中的遷移率和在地下水中引起的Sb污染取決于Sb(III)和Sb(V)之間的轉(zhuǎn)換。在不同季節(jié),通過(guò)檢測(cè)沉積物孔隙水中的可溶性Sb(III)和Sb(V)進(jìn)一步證明了這一點(diǎn)。沉積物中Sb遷移率的增加導(dǎo)致Sb釋放到上覆水中,對(duì)水生生物構(gòu)成潛在的重大健康風(fēng)險(xiǎn)。
微電極的應(yīng)用:從Rhizon采樣器從采樣點(diǎn)采集三個(gè)沉積物巖心(三倍測(cè)量),水平插入深度小于SWI的10毫米。預(yù)先通過(guò)0.45μm硝酸纖維素膜過(guò)濾湖水。將裝有Rhizon的沉積物巖心在25°C的水中浸泡2天。然后將核心在25°C下孵育24小時(shí)(對(duì)照處理)。然后在水中先充入O 2 176 h,然后充入N 2 376 h,以產(chǎn)生好氧和厭氧條件。大約1毫升的上覆水和孔隙水在對(duì)照,有氧和厭氧孵育過(guò)程中,每隔4小時(shí)收集一次。通過(guò)使用氧化還原微電極(Unisense,丹麥)測(cè)量三個(gè)溫育期中沉積物剖面中Eh的垂直變化。
圖1、好氧和厭氧處理?xiàng)l件下沉積物-水剖面Eh的垂直變化