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運用高分辨率技術評價南四湖沉積物-水界面Cr、Mo和W移動性

更新時間:2023-09-05   點擊次數:862次


01

摘要



目前對元素周期表中VIB族的鉻(Cr)、鉬(Mo)和鎢(W)的同步評估的研究較少。本文基于高分辨孔隙水采樣器(HR-Peeper)和薄膜擴散梯度(DGT)技術,分析了南四湖(微山湖和獨山湖)兩個湖泊中DGT有效態和可溶性Cr、Mo和W的垂直分布特征。利用凈擴散通量和R值(CDGT/Csol)評價了三種金屬元素在沉積物-水界面的遷移率和釋放風險。結果表明:微山湖上覆水體和沉積物中3種金屬元素(Cr、Mo、W)的DGT有效態濃度均高于獨山湖,這主要是由于對獨山湖區進行了疏浚,可以清除被污染的沉積物,且微山島旅游區附近的外源輸入相對較高。凈擴散通量表明,W具有向上覆水體擴散的潛在釋放風險。基于Pearson相關系數的分析,Cr、Mo和W的釋放與Fe/Mn(氫)氧化物的還原溶解有關。Cr和W的R值表明沉積物中Cr和W的釋放屬于部分連續類型,而Mo的R值小于最小值,說明Mo屬于單一擴散類型,沉積物中Mo難以供給孔隙水。



圖片

兩個湖泊沉積物孔隙水中可溶性Cr(a)、Mo(b)、W(c)、Fe(d)和Mn(e)濃度的垂向分布信息。虛線表示積物-水界面。

圖片

沉積物中DGT有效態Cr、Mo、W與DGT有效態Fe(a-c)、Mn(d-f)的相關性分析




02

結論


采用高分辨率技術綜合評價了南四湖SWI中Cr、Mo、W的分布特征、潛在釋放風險及遷移特征。南四湖微山湖區DGT-有效態Cr、Mo、W濃度由上覆水體向底泥呈遞減趨勢,且上覆水體和底泥中Cr、Mo、W濃度均高于獨山湖區。Cr、Mo、W在微山湖的凈擴散通量均為負值,釋放風險較低,而W在孤山湖的凈擴散通量為0.06 μg?m?2·day?1,表明存在從沉積物向上覆水體釋放的潛在風險。相關性分析表明,這三種元素的釋放可能受鐵錳氧化物的控制。微山湖和獨山湖沉積物中Cr、W向孔隙水釋放的類型屬于屬于部分連續型,而Mo屬于單一擴散型,從沉積物固體到孔隙水的再補給能力較弱。






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