砷(As)和锑(Sb)是具有相似化学性质的准金属,因为它们具有相同的外部轨道电子构型。在水生环境中,两者均以多种氧化态出现,但主要以III和V两种氧化态的形式出现。作为水环境中金属积累的汇或源,凯发app官网可以显示出明显的金属时空变化,并在监测生态环境中发挥重要作用。As和Sb与Fe/Mn(水)氧化物密切相关,并且氧化还原对于As和Sb在凯发app官网中的吸附很重要。发生许多氧化还原反应的生物地球化学区在毫米级的凯发app官网中是可变的,尤其是在凯发app官网-水界面(SWI)之间。近几十年来,南四湖受到工业和市政活动处理不当的废水,采矿和农业用地的径流以及空气污染物沉积的污染。


本研究以南四湖流域为研究区域。使用HR-Peeper和ZrO-Chelex-AgI DGT技术分别测量孔隙水中溶解的As,Sb,Fe和Mn以及不稳定的As,Sb,Fe和Mn。本研究的主要目的是确定南四湖凯发app官网中DGT不稳定的As和Sb浓度;了解砷,锑的生物地球化学行为及其与铁,锰的相互作用,以及凯发app官网的理化性质;(3)根据DGT测量结果评估As和Sb的生物利用度和释放风险。


unisense微电极的应用:使用重力取心器(直径110毫米,长度500毫米)从样品位置收集了四个凯发app官网核心,并保持了凯发app官网-水界面上方20厘米的上覆水。使用氧气和氧化还原微电极(OX 100和RD-100,Unisense,丹麦)测量凯发app官网中的溶解氧(DO)和氧化还原状态(Eh)。通过pH微电极(Unisense)获得pH值。

图1、pH,氧化还原电势(Eh),SWI中的溶解氧(DO)和凯发app官网中TOC的垂直分布图。从图中可以看出DO浓度和Eh表现出相似的分布趋势,随深度而减小。凯发app官网中的DO浓度在0 mm至20 mm之间,范围从0至137μmol/L,在4.6 mm以下为厌氧性。上层水中的溶解氧浓度稳定,约为250μmol/L。Eh值在上覆水中保持在约421 mV,在凯发app官网以下从412到65 mV不等。上覆的水和凯发app官网处于弱碱性环境,pH值随深度逐渐降低,范围为7.2–7.9。