水体沉积物吸附重金属的研究进展
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水体沉积物吸附重金属的研究进展
王胜利 曾静静 杨苏才 南忠仁
(兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室,甘肃 兰州 730000)
摘 要:本文对水体沉积物吸附重金属的研究进行了综述。主要讨论了沉积物吸附重金属的
研究方法，吸附机理，吸附性能指标和影响因子等方面的内容；并进行了研究展望。目前静
态法是水体沉积物吸附重金属研究中主要的方法；依据吸附机理的不同，分为专性吸附和非
专性吸附，还有一些不同的观点如水解吸附、表面络合、沉淀和离子交换等等；吸附性能指
标主要有吸附速率、吸附等温线中的参数、吸附率、分配系数和吸附势等；影响沉积物吸附
重金属的主要因子有水体沉积物的理化性质和水环境化学条件，此外还有温度、沉积物浓度
等 以下几方面应该进行加强研究：溶解性有机物对沉积物吸附重金属的影响；水力条件变
化对重金属吸附的影响；多个影响因子复合作用下对重金属吸附的影响，寻找更好的综合因
子来表征多个影响因子对沉积物吸附的影响；沉积物的组分的相互作用对沉积物吸附重金属
的影响；沉积物对复合重金属污染物吸附的研究；研究吸附过程中重金属形态变化和电荷分
布变化；吸附过程中重金属和沉积物的微观结合方式，探讨吸附机理。
关键词：水体沉积物 吸附 重金属 综述
1.引言
自19世纪50年代环境问题就引起了世界各国科学家和政府首脑的高度重视，由于在日
本曾发生由汞污染引起的“水俣病”和由镉污染所引起的“骨痛病”事件，以及在欧洲某些国家
陆续发现重金属污染的严重生态后果，使重金属污染与防防治工作倍受重视 [1]
。 水体中，
由于沉积物的存在和对重金属污染物的吸附，使得进入水体中的重金属污染物大部分被吸附
并随之迁移，沉积物成为水体中重金属污染物的主要归宿，减少了对水体的污染；但是，当
水环境条件发生变化，吸附于沉积物颗粒上的重金属重新释放于水体，构成“二次污染”，重
金属通过液相和固相的相互转化构成对水体的复杂影响。重金属一般不能借助于天然过程从
水生生态系统中消失，它们是累积性毒物，对饮用水水质，水生生物和生态系统构成潜在的
威胁。吸附一解吸是重金属迁移转化过程中最重要要的环节之一，对污染效应﹑水体自净﹑
环境容量和控制措施等有直接的影响。研究水体沉积物对重金属吸附—解吸为建立水体重金
属水质模型，确定重金属水环境容量以及沉积物潜在生态风险性评价提供参考；也为水质评
价﹑预测及水污染防治提供科学依据。本文主要对水体沉积物吸附重金属的研究方法、机理，
吸附性能，影响因素等进行了综述，并进行了研究展望。
1.研究方法和机理
1.1研究方法
水体沉积物对重金属吸附研究所采用的方法主要有两种动态法和静态法（批量法），也
有研究者为了模拟水的扰动作用，采用搅拌法。
动态法是将一定沉积物按一定空隙率和含水率装填在柱中，流动溶液由上而下，定时收
集接收液测定。静态法（批量法）是将一定比例的沉积物与溶液混合，在一定温度下在震荡
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器中震荡平衡，溶液经过离心、过滤后进行测定。搅拌法是将沉积物放到容器底部铺均匀，
接着慢慢加入水，尽量不扰动沉积物，然后用搅拌器在水的不同，以不同的速度搅动上覆水。
由于不同水体沉积物具有不同的性质，不同方法的研究结果不适宜直接比较。动态法是
在对流和扩散条件下进行，耗时，难以区分物理和化学过程；静态研究方法研究结果相对稳
定，实验条件容易控制，相对简单快速，因此目前采用较多。
1.2 水体沉积物吸附重金属行为机理研究
溶质在固体表面或自然胶体表面上相对聚集的现象称为吸附；另一方面，溶质在固体表
面或自然胶体表面上浓度升高，在液相中浓度下降的现象也被称为吸附，所以又称吸着或吸
持[2]
。水环境中胶体颗粒的吸附作用大体可分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附等[3]
。
沉积物吸附重金属的形式有多种，归纳起来主要包括：（1）重金属与沉积物矿物胶体吸
附；（2）重金属与腐殖质发生离子交换；（3）重金属与腐殖酸或富里酸等结合或敖合；（4）
重金属发生化学反应产生沉淀。金属离子在氧化物型表面专性吸附的机理有多种学说，主要
有：（1） 游离金属离子与表面H+
起离子交换的配位机理，(2)金属经基络合物与表面质子
交换的水解一吸附机理，(3)认为pH影响表面配位基团活性的表面络合机理等[4]
。
不同的重金属离子在不同水体沉积物中的吸附，依吸附机理的不同，分为专性吸附和非专
性吸附。所谓非专性吸附即可逆吸附或离子交换吸附，吸附离子通过静电引力相热运动的平
衡作用，保持在扩散双电层的外层中，可以为等当量的离子所置换；而专性吸附与此相反，
被吸附的金属离子进入Helmholtz双电层的内层。专性吸附通常定义为“在有常量(或大量)
浓度的碱土金属或碱金属阳离子存在时，土壤(或其他吸附剂)对痕量浓度的重金属离子(两者
浓度一般相差3—4个数量级以上)的吸附作用称之为专性吸附”。 非专性和专性吸咐之间
并没有绝对的明显界限，所谓“不能置代’’仅仅是量的多少而已。事实上对于专性吸附和
非专件吸附一些研究者完全是用实验定义人为地加以区别．例如Tiller等(1984 )在区分上壤
粘粒对Cd、Zn和Ni的吸附时，在粘杜吸附金属后用0.01mol/LCa(N0
3)
2洗涤一次，被洗部分
称为非专性吸附，留下的部分则称为专性吸附；Garcia-Miragaya（1980）在研究土壤对微量
Cd的吸附时，将不能为1mol／LNH
4Cl和 0.1 mol／L HCl提取的Cd称为专性吸附Cd。[5]
一些研究者在重金属在水体沉积物吸附后，根据Tessier连续化学提取法来提取被吸附的
重金属，利用各形态含量来研究重金属在水体沉积物上的吸附机理。
对金属离子的吸附，已经有许多学者提出各种模型来说明氧化物表面上的吸附机理，其
中表面络合模式是Stumn[6]
等在20世纪70年代初期基于水合氧化物分散体系中金属的专属
吸附作用提出来的，用于描述固液界面的表面特征和吸附研究，该模式已经得到了广泛的应
用，目前已经成为主要的理论模式之一。文湘华等[7
——10]
应用表面络合理论及其研究方法对
乐安江沉积物的表面特征及对重金属的吸附特性进行了研究, 结果表明3种表面络合模式即
恒定容量模式、扩散层模式和三层模式均能较好地描述天然沉积物的吸附过程。Wang等[11]
证
实了表面络合模式能应用于模拟重金属在沉积物上的吸附。应用表面络合模式可以解释吸附
量随pH而变，又可解释H+
/Cu2+
交换不是2而是介于1—2之间的实验结果，还能较合理地解
释各种离子的吸附选择顺序，认为氧化物表面优先吸附羟基金属离子是目前比较普遍接受的
[12]
。表面络合模式虽然广泛应用在氧化物对金属离子的吸附研究上，但是目前也应用在水
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体沉积物对重金属的吸附行为研究上。
由于沉积物是一个多组分、多表面的复杂体系，沉积物对重金属的吸附过程也是很复杂
的，关于重金属的吸附机理有待进一步研究。
2.水体沉积物对重金属吸附性能的研究
2.1 吸附速率
水体沉积物对重金属吸附速率的大小,直接反映重金属在一定环境条件下的迁移性能。
了解水体沉积物吸附重金属达到平衡所需的时间及吸附量(或水相浓度)随时间增长(或减少)
的特性,有助于深化认识重金属在水体中的物质转化动态规律。
王晓蓉等[13]
研究了金沙江颗粒物对Cu﹑ Zn﹑ Co﹑ Ni和Cd的吸附速率，吸附速率是根
据吸附量随时间变化的曲线确定的。研究表明：①颗粒物对 Zn的吸附速度最大最快，半小
时后就有50.6%的Zn被吸附，其次是Cu，而Co﹑ Ni和Cd的吸附速度很小；②2小时的吸附速
度顺序为：Zn > Cu > Cd > Co > Ni；③温度升高颗粒物对重金属的吸附速度增大，吸
附量也增大，江水水温在17～35摄氏度内，温度和吸附速率之间存在着线性关系。黄河
流
域水环境监测中心[14]
以黄河花园口断面混合悬浮泥沙为吸附剂（泥沙粒度为0.01～
0.025mm）研究了对 Cu﹑ Cd 和Zn的吸附速率。绘制了吸附速率曲线，同时以吸附速率方
程K
d=G/G
og.t1/m
定量地描述了Cu﹑ Cd 和Zn的吸附速率。周孝德[15]
利用Langmuir型吸附动力
学模式描述了渭河泥沙对重金属离子的吸附速率，即dn/d t=K
1C（1-n）-K
2n 。赵蓉等[16]
研
究了黄河中游泥沙对铜的吸附速率，绘制了各泥沙样品的吸持速率曲线（泥沙含50 kg／m3
，
2个铜液的初始 PH分别为5.75和 5.94，温度 25 o
C），结果表明：黄河中游泥沙对 CU的
吸持很快，在铜初始浓度 48.5mg/L时，泥沙样品在 10min均达到吸持平衡．在铜浓度
207.0mg/l时， 样品的平衡时间基本上出现在反应10min～60m。
一部分研究者用F型吸附动力学方程和L型吸附动力学方程得出吸附和解吸速率系数
或选择经验性的化学动力学方程对数据进行拟和，依据较高的相关系数和较低的标准误差选
择最优方程，根据吸附速率系数来进行定量的研究来研究沉积物吸附重金属污染物的动力学
特征，但是吸附和解吸速率系数往往对环境条件极其敏感，在应用中有一定的困难；一部分
学者用吸附速率，即吸附量随时间变化的曲线的斜率，来研究吸附动力学过程，这种方法较
直观，但是吸附量随时间一般不是匀速增长，只能进行定性比较。水体沉积物吸附重金属达
到平衡的时间因重金属种类和环境条件不同而不同。
2.2吸附等温线
水体沉积物对重金属的吸附是一个动态平衡过程，在固定的温度条件下，当吸附达到平
衡时，沉积物上的吸附量与溶液中重金属平衡浓度之间的关系，可用吸附等温线来表达。等
温线在一定程度上反映了吸附剂与吸附物的特性。
何江等[17 -19]
研究了黄河沉积物对镉的吸附等温线，结果表明属于L型；表层沉积物对汞
的吸附等温线也属于L型，方程在平衡浓度较高时计算的吸附量与实验的拟合程度较好，而
平衡浓度低时拟合较差；不同体系中镉的吸附等温线中，多离子体系中镉的吸附是多个拐点
及平台的多级吸附模式，而单离子体系中镉的吸附属于典型的一级吸附模式。李改枝等[20-22]
研究了黄河水中Cu2+
﹑Pb2+
和Cd2+
与沉积物相互作用的等温线，这类等温线具有一个拐点，两
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沉积物中重金属的来源与迁移
沉积物中重金属的来源与迁移
沉积物是地球表面最常见的地质物质，它们承载着丰富的信息，不仅揭示了地球演化的历史，还记录了环境变迁与人类活动的痕迹。然而，随着人口的增加和工业的发展，沉积物中重金属的含量也逐渐升高，给生态环境和人类健康带来了巨大的威胁。因此，探究沉积物中重金属的来源与迁移成为了一个重要的研究课题。
沉积物中重金属的来源一方面可以是自然渠道，另一方面也可能是人类活动的结果。自然渠道的重金属来源主要包括岩石的风化和矿石的自然溶解。岩石的风化过程中，其内部的矿物会与大气、水和生物体接触，使得其中的重金属元素逐渐释放到环境中。此外，矿石中的重金属元素也会通过自然溶解作用溶解到水中，然后沉积在河道、湖泊和海洋底部，最终形成沉积物。这些自然渠道的重金属来源是地球自身因地质过程形成的，通常含量相对较低。
然而，随着工业的迅速发展，人类活动越来越成为沉积物中重金属的主要来源之一。工业生产和城市化进程中大量使用的化学品、燃料和农药等，都会含有重金属成分。这些物质在生产过程中或者被排放到大气中，或者通过排水系统进入河道和湖泊，最终沉积在沉积物中。特别是大气降尘和工业废气对地表沉积物的污染影响尤其明显。通过水循环和沉积作用，这些重金属逐渐迁移到不同的环境介质中，积累到一定程度就会对生态系统和人类健康造成严重危害。
沉积物中重金属的迁移过程可通过水和生物介导。水是重金属迁移中的重要载体，在水体和沉积物之间起着重要的媒介作用。重金属在水中的迁移受到溶解度、氧化还原条件、pH值等因素的影响。溶解度高的重金属元素更容易迁移，并且随着pH的变化而发生形态转化。此外，重金属在水中也可能与悬浮颗粒结合形成胶体态，通过沉降作用落入沉积体。而生物在沉积物中的作用主要表现在吸附和富集。微生物和植物通过吸附重金属离子到细胞表面或根系，将其富集在生物体内。这些生物进一步扮演着重金属迁移的角色，通过生物链的作用引发重金属在环境中的传递。 沉积物中重金属的来源与迁移是一个复杂的动态过程。自然渠道和人类活动共同作用下，重金属元素在沉积物中不断变化与迁移。了解重金属的来源和迁移路径有助于我们有效地管理和保护环境。一方面，可以通过减少工业污染和控制废气排放来降低重金属源的输入。另一方面，需要开展有效的沉积物监测和治理，及时发现并处理含有高重金属含量的沉积物，以阻止其进一步污染环境。同时，加强科学研究，提高人们对重金属迁移和影响的认识，为环境保护和健康风险评估提供科学依据。
水体中重金属的迁移转化过程
知识创造未来
1 / 2 水体中重金属的迁移转化过程
水体中重金属的迁移转化过程是一个复杂而重要的环境问题。重金属是一类具有高密度和毒性的金属元素，包括铅、铬、汞、镉等。它们广泛存在于自然界中，但由于人类活动的不当处理和排放，导致了重金属在水体中的积累与污染。
重金属在水体中的迁移转化过程主要取决于以下几个因素：水体的物理化学性质、重金属的溶解度、环境条件、微生物影响等。
首先，重金属通过人类活动进入水体后，会发生溶解、沉积和交换等过程。溶解是指重金属以离子形式存在于水中，其中溶解度是决定其迁移能力的重要因素。溶解的重金属可以通过水流的推动和扩散作用，迁移到较远的地方。此外，沉积是指重金属与水体中的沉积物结合，从而沉积到水中的底部或沉积层中。这可以降低水中重金属的浓度，但也会导致重金属在底部沉积物中的积累。
其次，环境条件对重金属迁移转化也起着重要作用。水体的pH值、溶解氧、温度等因素都可以影响重金属的溶解度和反应速率。酸性环境通常会增加重金属的溶解度，使其更容易被水体吸收和迁移。而高温环境可能促进重金属的挥发和氧化反应，加快其迁移转化的速度。
此外，微生物在重金属迁移转化中扮演着重要角色。部分微生物可以利用重金属作为能源和营养来源，通过生物吸附、解毒、还原等作用影响重金属的迁移。一些微生物还能够合成特定物质，与重金属形成复合物，从而减少其毒性和迁移能力。 知识创造未来
2 / 2 综上所述，了解水体中重金属的迁移转化过程对于环境保护和水体污染防治具有重要意义。在实际工作中，应采取措施减少重金属的排放和输入，通过有效的处理和监测手段降低水体中重金属的浓度，尽量避免对自然生态系统和人类健康带来的风险。同时，可以利用微生物等生物技术探索水体重金属的净化方法，促进生态环境的持续改善。
通过对水体中重金属的迁移转化过程的研究，可以为水质管理和环境保护提供科学依据，为减少重金属污染问题做出有针对性的解决方案。我们每个人都应该关注并参与到重金属污染的治理中，保护和恢复水体健康，构建可持续发展的环境。
沉积物中重金属的生物有效性研究综述
《河北渔业））２００８年第４期（总第１７２期） ｏ专论与综述
沉积物中重金属的生物有效性研究综述
张学辉 安军。 （１．沧州市海洋环境监测站，河北沧州０６１０００；２．邯郸学院生物科学系，河北邯郸０５６００５） 摘 要 沉积物中重金属的生物有效性的研究，主要包括重金属污染常用评价体系，沉积物中重金属的 存在形态以及生物对重金属的生物利用等方面。同时对沉积物中重金属的生物有效性研究进行了展望。 关键词 沉积物 重金属 有效性 近年来，随着各种工业废液排人水体，水环境 中重金属的含量越来越高，严重影响着人类及其 他生物的健康与生存。海洋沉积物是许多化学物 质进人海水之后的主要归宿地，海洋沉积物环境 质量研究自２Ｏ世纪８Ｏ年代以来已成为国际重要 研究领域。在研究以重金属为主要污染物的水体 中，通常把沉积物视为探索环境重金属污染的工 具。由于沉积物中重金属化学行为和生态效应的 复杂性，对沉积物中重金属生物有效性的研究是 当前学术界的热点研究课题。 １ 金属存在形态及其对生物的影响 １．１重金属存在形态 目前，对重金属在沉积物中存在形态的分类 最常用的方法为形态分离方法［１］。它把沉积物的 重金属划分为以下５种形态：①水溶性和可交换 态：指通过静电作用，吸附在沉积物胶体表面的重 金属。这部分重金属在周围条件变化时，极易以 离子状态溶解在水中，或被其他极性较强的离子 交换出来。浸提剂：ｌｍｏｌ／Ｌ ＭｇＣ１。溶液。②碳 酸盐结合态：进人水体后通过离子交换、置换、化 合等方式，与碳酸盐结合共沉于水底的重金属。 浸提剂：１ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＡｅ—ＨＡｅ溶液。③铁锰氧 化物结合态：指通过与水体中的活性氧化铁、锰表 面裸露羧基结合，与铁锰氧化物共沉于水底的重 金属。这部分重金属在水体氧化还原电位变化较 大时易被释放再进人水中。浸提剂：０ ０４ ｍｏｌ／Ｌ 盐酸羧胺溶液。④有机质、硫化物结合态：指通过 与有机质功能团的络合、螯合以及与硫离子结合 作者简介：张学辉（１９８１一），男，工程师，水生生物学硕士毕业 形成沉淀的重金属。浸提剂：３Ｏ 过氧化氢。⑤ 残余态：指存在矿物晶体中的重金属离子，这部分 的活性极低。浸提剂：ＨＣｌ０ 一ＨＦ。 １．２对生物的影响 长期以来，人们比较注意溶解在水里的重金 属对生物的影响，而忽略沉积物中重金属对生物 所产生的作用。事实上 生物吞食或随食物进人 胃内的一些颗粒物，在胃液和其他一些消化酶的 作用下，被吸附在颗粒物上的重金属可以被溶解 吸附，并在体内累积。 重金属的生物有效性在很大程度上取决于它 们在水体中的形态。陈瑞生等［２］在研究生物富集 与重金属形态的关系时发现水溶态、阳离子可交 换态、碳酸盐结合态Ｐｂ与生物有较强的亲和性， 对生物累积作用影响最：赶；铁锰氧化物结合态Ｐｂ 对生物累积作用有一定影响；至于有机质结合态 和残渣态Ｐｂ对生物累积作甩影响甚微。许鸥泳 等在研究水生生物对沉积物中Ｃｕ、Ｃｄ的富集时 发现鲤鱼主要是通过溶解态来富集重金属，即沉 积物中重金属对鲤鱼的生物富集的影响是间接 的。各形态影响程度大小为：离子可交换态＞碳 酸盐结合态＞氧化铁锰结合态＞有机物和硫化物 结合态。总的来说，水体重金属的生物有效性有 如下规律：水可溶态重金属具有高度的生物可给 性，而阳离子可交换态重金属是沉积物中不稳定 的一部分，对生物也具有较高的可给性，碳酸盐结 合态金属在弱还原及氧化环境中也可溶解，具有 一定的生物可给性。至于铁锰氧化物结合态和有 机物结合态，在一般条件下是比较稳定的部分，但
沉积物中重金属生物毒性评价的研究进展
Ｉ暮吃尉 破求 第２５卷第１１０１ ２００２年１月
沉积物中重金属生物毒性评价的研究进展
范文宏 。 陈静生
（１．北京大学城市与环境学系．北京１００８７１ 洪松‘， 王立新。
２．北京大学环境科学中心，北京１００８７１）
摘要：根据最新的文献综述了国际上沉积物中重盘属毒性评价的研究进展 升绍了沉积物中重盘属的主要站台相、影响沉积物 中重叠甚生物毒性的因素和沉磬ｌ钩重盘属生物毒性的评价方法等 关键词：沉积物；重金属；生物毒性评价 中圉分娄号：Ｘ８２５ 文献标识码：Ａ 文章蚺哥，｜００３．６５０４｜２００２）０１－００３６．０４
关于水体沉积物中重金属的生物毒性问题是当前 水环境重金属研究的热点问题之一。仅在１９９８至 １９９９的两年中发表的论文就有２００多篇。 容涉及 到水体沉积物中重金属毒性的识别．毒性的指标，毒性 检验及水体沉积物重金属质量基准的建立等，其中关 键性的问题是重金属的毒性评价问题和沉积物质量基 准的建立，本文根据国际上最新的文献对这些问题进 行概括性介绍。
１沉积物中重金晨的主要结合相
沉积物中重金属的生物毒性与其在水体沉积物中 的形态有关，与其在沉积物相和间隙水相间的平衡过 程有关。近年来Ｄｊ １．ｏ１ｏＩ 等人指出，水体沉积物中 重金属的主要结合相是酸可挥发性硫化物（ａｅ ｄ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｓｕｌｆｉｄｅ．ＡＶＳ）、颗粒有机碳（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ，ＰＯＣ）和铁与锰的羟氧化物，这些结合相直接 控制着沉积物中重金属的毒性。 １．１酸可挥发性硫化物（ＡＶＳ） 在厌氧环境中，酸可挥发性硫化物是沉积物中重 金属的最主要的结合相。ＡＶＳ是一个操作性定义．指 水体沉积物中活动性最强的金属硫化物．主要包括无 定形ＦｅＳ．马基诺矿．硫复铁矿和锰的单硫化物等∞］。 ２０世纪９Ｏ年代以来的研究表明：ＡＶＳ可降低重金属 的生物毒性。因为ＡＶＳ可通过表面络合、共沉淀等过 程与重金属结合，ＡＶＳ中的ＦｅＳ或ＭｎＳ可被重金属
重金属在水体中的存在形态及污染特征分析
重金属在水体中的存在形态及污染特征分析
摘要阐述了重金属在水体中的存在形态类型及迁移性质,介绍了重金属迁移规律的研究方法,并分析了重金属在水体中的污染特征。
关键词重金属;水体;存在形态;迁移规律;污染特征
1重金属在水体中的存在形态
1.1存在形态的类型
要分析污染物在水体中的迁移转化规律,首先就要了解污染物在水体中以何种形式存在以及各存在形态之间的关系,对重金属污染物的研究也不例外。汤鸿霄提出“所谓形态,实际上包括价态、化合态、结合态和结构态4个方面,有可能表现出来不同的生物毒性和环境行为”,这里所分析的存在形态主要指重金属在水体中的结合态。水体中重金属存在形态可分为溶解态和颗粒态,即用0.45μm滤膜过滤水样,滤水中的为溶解态(溶解于水中),原水样中未过滤的为颗粒态(包括存在于悬移质中的悬移态及存在于表层沉积物中的沉积态)。用Tessier等 [1]提出的逐级化学提取法又可将颗粒态重金属继续划分为以下5种存在形态:一是可交换态,指吸附在悬浮沉积物中的黏土、矿物、有机质或铁锰氢氧物等表面上的重金属;二是碳酸盐结合态,指结合在碳酸盐沉淀上的重金属;三是铁锰水合氧化物结合态,指水体中重金属与水合氧化铁、氧化锰生成结合的部分;四是有机硫化物和硫化物结合态,指颗粒物中的重金属以不同形式进入或包括在有机颗粒上,同有机质发生螯合或生成硫化物;五是残渣态,指重金属存在于石英、黏土、矿物等结晶矿物晶格中的部分。
1.2迁移性质
不同存在形态的重金属在水体中的迁移性质不同。溶解态重金属对人类和水生生态系统的影响最直接,是人们判断水体中重金属污染程度的常用依据之一。颗粒态重金属组成复杂,其形态性质各不相同。可交换态是最不稳定的,只要环境条件变化,极易溶解于水或被其他极性较强的离子交换,是影响水质的重要组成部分;碳酸盐结合态在环境变化,特别是pH值变化时最易重新释放进入水体;铁锰水合氧化物结合态在环境变化时也会部分释放;有机硫化物和硫化物结合态不易被生物吸收,利用较稳定;残渣态最稳定,在相当长的时间内不会释放到水体中。
水环境中重金属的存在形态和迁移转化规律综述_王霞
・监测与分析・
水环境中重金属的存在形态和迁移转化规律综述
Discussionontheexistingformsandmigrationandtransformation
lawsofheavymetalsinthewaterenvironment
王 霞 仇启善(包头市环境监测站 包头,010430)
摘要 本文综述水环境中重金属的存在形态和污染特征以及迁移转化规律的研究概况。水体中重金属颗粒态的存在形态分为离子交换态、碳酸盐结合态、铁氧结合态、有机质和硫化物结合态和残渣态。重金属形态和生物效应有关。对重金属在水体中迁移和转化规律及其过程的动力学水质模型的建立进行了论述。关键词:重金属 存在形态 迁移转化 水质模型
Abstract Thepapersummurizedthestudysontheexistingformsandmigrationandtransformationlawofheavymetalsinthewaterenvironment,anddiscussedtheestablishmentofdynamicwaterqualitymodel.Keywords:heavymetal existingform migrationandtransformation waterqualitymodel
1 序言
重金属污染物在环境中的含量、分布、存
在形态、迁移转化、生物效应以及防治对策都引起人们关注。随着工农业的发展,大量污染
物(包括重金属)排入江、河、湖、海,使水体遭
受到不同程度的重金属污染。为控制和防治河
流污染,保护人类生存环境,国外早已开展了大量研究工作;我国从八十年代开始,普遍开
展了这方面的研究。本文主要对国内水环境中
重金属污染研究状况进行综述〔1〕〔2〕。
2 重金属在水环境中的存在形态
水体中重金属的存在形态直接影响它的
迁移转化规律〔2〕,因此,在研究其含量同时,除
研究价态变化外,还要研究其赋存形态。水体
广西近海沉积物和生物体中重金属研究
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald2012 NO.12Science and Technology Innovation Herald研 究 报 告科技创新导报
1 前言随着经济全球化的不断发展,污染尤其是海洋污染成了全人类关注的话题。近岸海域因为城市高速的发展和工业化程度的不断加大,大量的生活以及工业污水排入大海,使得近海的污染严重导、环境质量严重下降。造成海水污染主要是放射性的物质、泄露的石油、化学有机农药、盐还有重金属等。其中重金属的因高度的危害性、难治理性成为了环境中存在潜在危害重要的污染物之一。海洋如果一旦受到重金属的污染,就会留下残毒时间长、具有蓄积性、降解困难、不易发现的重金属,这种重金属不好恢复、比较容易顺着食物链富集,然后直接或间接的作用在生物体的基因上,海洋生物的遗传物发生突变,导致生物的生长缓慢,不正常发育,幼体存活率降低,最终会导致物种的灭绝、生态退化,直接和间接的对生态系统产生了威胁。生物的多样性和生物资源的价值都有所降低。海洋环境重金属的污染一直是国内外研究热点,我们对海洋的重金属污染要足够的重视。[1]2 样品采集和数据的测定本次的调查区域从东边的广东和广西北海近海岸的交界到西边的北仑河口,这个区域内共设置了16个采样点,我们在2011年的6～8月对所选的采样点进行了监测和样品的采集。在采集的过程中,所有的采集、贮运程序都是按《海洋监测规范》规定严格执行的,一共采集了沉积物样品16个,生物样品18个。广西沿海近海域生物样品的采集中的我们采集了甲壳类、软体类和鱼类等不同的类别各2个样品。
表2 广西近海海域生物体重金属含量和评价结果广西近海沉积物和生物体中重金属研究①邓琰(广西壮族自治区北海海洋环境监测中心站 5360001)摘 要:广西的近海岸属于亚热带,气候属于海洋性气候,丰富的渔业资源造福了一方百姓,当地经济产业的支柱也越来越依赖渔业。所以说,人类的财产和身体健康问题与海洋和海洋里的生物体息息相关,对当地的经济发展和人民的健康有很重要的影响。本文广西的近海沉积物和生物中的重金属含量进行分析研究,解析了广西近海生物的现状。关键词:广西 近海 沉积物 生物体 重金属中图分类号:X3文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0010-01
城区河流沉积物污染评价方法研究进展
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城区河流沉积物污染评价方法研究进展
作者：余铭明 李致春 孟祥嵩 成开锋
来源：《科技视界》2020年第16期 龙源期刊网
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摘 要
城区河流沉积物污染来源丰富，种类繁杂。对于不同的研究层面如有机物、重金属或综合性评价有不同的方法。本文概括了常见的参评指标和评价标准。对常见的评价方法的基本特征、适用条件和优缺点进行了对比。主要讨论了不同研究方法在城区河流沉积物污染评价方面的应用问题。
关键词
河流沉積物;污染评价;综合评价方法;环境质量标准
中图分类号： X824 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标识码： A
DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.16.108
Abstract
The source of river sediment pollution in urban area is rich and various. There are different
methods for different research levels such as organic compounds，heavy metals or comprehensive
evaluation.This paper summarizes the common evaluation indexes and standards.The advantages and
disadvantages，applicable conditions and merits and drawbacks of common evaluation methods are
compared.This paper mainly discusses the application of different research methods in the source of
动水条件下重金属在沉积物-水之间的迁移规律
第３４卷第３期 ２０１２年６月 土木建筑与环境工程 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ．Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．２ｏ１２
动水条件下重金属在沉积物一水之间的迁移规律
王沛芳 ，胡 燕 ，王 超 ，ｕ， 周
（河海大学ａ．浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室； 文明 ，
ｂ．环境学院，南京２１００９８）
摘 要：借助自主开发的不同水动力模拟水槽，选择４．０１ ｃｍ／ｓ（小流速，Ａ槽）、１２．７０ ｃｍ／ｓ（中流
速，Ｂ槽）、２０．２３ ｃｍ／ｓ（大流速，Ｃ槽）３种流速条件，研究１５ ｄ运行周期内，３个水槽ｑ－沉积物重金
属Ｃｄ、Ｃｒ及类金属Ａｓ在沉积物一间隙水～上覆水之间的迁移规律。结果表明：１）流速的增加能促进
重金属的释放；２）间隙水中Ａｓ的浓度远远大于上覆水中浓度，为其向上覆水迁移提供了条件；３）沉 积物再悬浮是上覆水中重金属浓度增加的主要原因。同时，与静水条件相比，动水条件对沉积物ｑ－
重金属的迁移有显著影响，但不同重金属受自身特性的影响显示不同的迁移规律。另一方面，３种 水流条件对不同介质中重金属含量变化产生的影响过程和结果也不相同，但其影响程度总体为上
覆水＞沉积物＞间隙水。
关键词：水动力条件；沉积物；重金属； 中图分类号：Ｘ５２４ 文献标志码： 上覆水；间隙水
文章编号：１６７４—４７６４（２０１２）０３～０１５１－０７
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｈｅａｖｙ Ｍｅｔａｌｓ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ－ｗａｔｅｒ
ｕｎｄｅｒ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ＷＡＮＧ Ｐｅｉｆａｎｇ。～，，＿ｆＵ Ｙａｎ。～，ＷＡＮＧ Ｃｈａｏ。～。ＺＨＯＵ Ｗｅｎｍｉｎｇ ，
（ａ．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｎ Ｓｈａｌｌｏｗ Ｌａｋｅｓ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ； ｂ．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｈｏｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９８，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）
湖泊沉积物-水界面微量重金属扩散作用及其水质影响研究
1999年3月ENVIRONMENTALSCIENCEMar.,1999
湖泊沉积物-水界面微量重金属扩散作用
及其水质影响研究3
马英军 万国江
(中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳550002 Email:yjma@)
摘要 通过对云南泸沽湖、洱海沉积物孔隙水微量重金属剖面特征及界面扩散通量的研究,定量评估了微量重金属界面扩散作用对上覆湖水水质的影响,并探讨了其季节性变化规律.结果表明,孔隙水微量重金属浓度剖面均呈典型的峰形分布,界面氧化还原状况的变化是影响这种分布的主要因素;微量重金属界面扩散通量在夏季明显大于冬季,深水区大于浅水区;这种扩散作用对湖水中微量重金属含量的变化影响较大,尤其对深度较小、水体寄宿时间长、重金属含量低的湖泊,界面扩散作用更是控制水质的关键因素.关键词 沉积物2水界面,微量重金属,孔隙水,界面扩散作用,扩散通量,泸沽湖,洱海.
3 国家自然科学基金资助项目(ProjectSupportedbyNa2tionalNaturalScienceFoundationofChina):49333040马英军:男,27岁,博士生收稿日期:1998209211StudyonTraceHeavyMetalDiffusionatSediment-waterInterface
andItsEffectsonOverlyingLakeWaterQuality3
MaYingjun WanGuojiang(StateKeyLab.ofEnviron.Geochemistry,InstituteofGeochemistry,ChineseAcademyofSciences,Guiyang550002,China E2mail:yjma@)
Abstract BasedontheresearchoftheverticalprofilesofFe,Mn,Cu,Ni,CdandPbinporewaterandcalculationoftheirdiffusivefluxesfromthesedimenttoitsoverlyingwaterinLuguandErhaiLakeinYunnanProvince,theauthorquantitativelyevaluatedtheinfluenceoftraceheavymetaldiffusionontheoverlyingwater,anddiscussedtheseasonalchangesofthediffu2sion.Theresultsshowedthattheconcentrationprofilesoftraceheavymetalsinporewateraretypicalpeakshape,whickismainlycontrolledbythechangesofredoxstateneartheinterface,andtheirdiffusivefluxesaresignificantlyhigherinsummerthaninwinter,atdeeperstationsthanatshallowerones,andthediffusionneartheinterfacesignificantlyaffectstheconcentra2tionoftraceheavymetalsinoverlyingwater,andisoneofthemostimportantfactorscontrol2lingthewaterqualityforthelakeswhichhavelessdepth,longerresidenttimeandlowercon2centrationofheavymetals.Keywords sediment2waterinterface,traceheavymetals,porewater,interfacediffusion,diffu2sivefluxes,LakeLugu,LakeErhai.