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運用高分辨率技術(shù)評價南四湖沉積物-水界面Cr、Mo和W移動性

時間:2023/9/5閱讀:656
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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(shù),分析了南四湖(微山湖和獨山湖)兩個湖泊中DGT有效態(tài)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(fēng)險。結(jié)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(tài)濃度均高于獨山湖,這主要是由于對獨山湖區(qū)進行了疏浚,可以清除被污染的沉積物,且微山島旅游區(qū)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(fēng)險。基于Pearson相關(guān)系數(shù)的分析,Cr、Mo和W的釋放與Fe/Mn(氫)氧化物的還原溶解有關(guān)。Cr和W的R值表明沉積物中Cr和W的釋放屬于部分連續(xù)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(tài)Cr、Mo、W與DGT有效態(tài)Fe(a-c)、Mn(d-f)的相關(guān)性分析




02

結(jié)論


采用高分辨率技術(shù)綜合評價了南四湖SWI中Cr、Mo、W的分布特征、潛在釋放風(fēng)險及遷移特征。南四湖微山湖區(qū)DGT-有效態(tài)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(qū)。Cr、Mo、W在微山湖的凈擴散通量均為負值,釋放風(fēng)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(fēng)險。相關(guān)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(xù)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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