
富(fu)營養(yang)化(hua)和(he)金屬(shu)汙(wu)染是的環境(jing)問(wen)題(ti)。由於(yu)沈積(ji)物(wu)中(zhong)金屬(shu)的(de)高流(liu)動性,富(fu)營養(yang)化(hua)湖泊的金屬(shu)汙(wu)染風險(xian)較(jiao)高,然而,沈積(ji)物(wu)中(zhong)鎘(Cd)的(de)遷移(yi)機(ji)制(zhi)尚(shang)不(bu)清楚。本(ben)研究(jiu)利(li)用(yong)薄膜(mo)擴(kuo)散(san)梯度(du)(DGT)技(ji)術和(he)高分辨(bian)率(lv)孔(kong)隙(xi)水(shui)采(cai)樣(HR-Peeper)技(ji)術,對(dui)太(tai)湖沈積(ji)物(wu)中(zhong)Cd的遷移(yi)轉(zhuan)化(hua)進(jin)行(xing)了連(lian)續的(de)月(yue)度(du)監測。

2016年(nian)2月至(zhi)2017年(nian)1月
太(tai)湖梅(mei)梁灣沈積(ji)物(wu)-水(shui)界(jie)面中(zhong)溶解(jie)態(tai)和(he)DGT有效態(tai)Cd的月分布(bu)

2016年(nian)3月至(zhi)2017年(nian)1月
太(tai)湖梅(mei)梁灣DGT有(you)效態(tai)S(-II)的季節(jie)變(bian)化(hua)
研(yan)究(jiu)結(jie)果發現,在2月(yue)和(he)3月沈積(ji)物(wu)中(zhong)Cd具(ju)有(you)高遷移(yi)率(lv),這(zhe)是由於(yu)升高的微(wei)生(sheng)物(wu)活(huo)性導致Mn氧(yang)化(hua)物(wu)還(hai)原性溶解(jie),Cd從(cong)沈積(ji)物(wu)中(zhong)釋放(fang),DGT-Cd和(he)Mn在沈積(ji)物(wu)不(bu)同深度(du)的(de)分布(bu)模(mo)式(shi)相似(si)。

氧(yang)化(hua)還(hai)原條(tiao)件(jian)對(dui)Cd遷移(yi)的(de)影(ying)響(xiang)
在5月(yue)和(he)6月,觀(guan)察(cha)到溶解(jie)態(tai)Cd濃(nong)度(du)增加了兩(liang)個(ge)數量(liang)級(約(yue)28 μg L-1),上覆水(shui)中(zhong)的溶解(jie)態(tai)Cd濃(nong)度(du)比(bi)設定的連(lian)續濃(nong)度(du)標(biao)準(zhun)高出約(yue)110倍(bei)。同時,在模(mo)擬(ni)厭(yan)氧(yang)條(tiao)件(jian)下,溶解(jie)態(tai)Cd與(yu)溶解(jie)態(tai)有機物(wu)(DOM)的(de)變(bian)化(hua)具(ju)有(you)壹致(zhi)性和(he)相關(guan)性,這(zhe)有力(li)地說(shuo)明了現(xian)場(chang)觀察(cha)到的Cd汙(wu)染的(de)突(tu)然(ran)爆(bao)發是由於(yu)沈積(ji)物(wu)中(zhong)DOM與(yu)Cd的(de)絡(luo)合(he)所致(zhi)。NICA-Donnan模(mo)型(xing)進(jin)壹步證(zheng)實(shi)了這(zhe)壹(yi)點,5、6月(yue)份(fen)孔(kong)隙(xi)水(shui)中(zhong)超(chao)過(guo)71%的Cd以(yi)Cd-DOM復合(he)物(wu)形式(shi)存在。

Cd(II)與(yu)DOM的(de)結(jie)合(he)性(xing)質
隨(sui)著Cd(II)濃(nong)度(du)的(de)變(bian)化(hua),EEM吸(xi)收(shou)光譜(pu)的(de)變(bian)化(hua)
利(li)用(yong)熒光激(ji)發發(fa)射(she)基(ji)質平(ping)行(xing)因子(zi)分析(xi),在6月(yue)份的(de)沈積(ji)物(wu)中(zhong)鑒定出腐(fu)殖(zhi)質-、色(se)氨(an)酸(suan)-和(he)類(lei)酪(lao)氨(an)酸(suan)三(san)種DOM組分,其(qi)中(zhong)Cd與(yu)類(lei)酪(lao)氨(an)酸(suan)絡(luo)合(he)的(de)組分穩(wen)定。研究(jiu)采(cai)用(yong)傅(fu)裏(li)葉(ye)變(bian)換(huan)紅(hong)外(wai)光(guang)譜(pu)和(he)二(er)維(wei)相(xiang)關(guan)光譜(pu)進(jin)壹步揭(jie)示了Cd與(yu)酚(fen)類(lei)O-H、烯(xi)烴C= C、醇(chun)類(lei)C-O、芳(fang)香類(lei)C-H和(he)烯(xi)烴=CH基(ji)團(tuan)的結(jie)合(he)。
本(ben)研究(jiu)將(jiang)有(you)效促進(jin)今後研(yan)究(jiu)者(zhe)對(dui)沈積(ji)物(wu)中(zhong)Cd移(yi)動性的認識,並(bing)強(qiang)調了富(fu)營養(yang)化(hua)湖泊中(zhong)會出(chu)現(xian)突(tu)發(fa)Cd汙(wu)染事(shi)件(jian)的風險(xian)。