ICP-MS法对底泥重金属生物有效性影响因素的研究(2)
1.2 湖泊重金属污染危害
湖泊是重要的具有多功能的水资源，具有防洪、航运、灌溉、养殖等多种功能，同事对调节气候、维持生态平衡也有着重要的生态功能【8】。而底泥作为湖泊生态环境的重要组成部分，在湖泊水体环境中有着极大的重要性。这主要是因为，一方面，底泥可以吸附水体中的污染物，降低水质污染程度，而一旦当环境条件发生变化，被底泥重新释放出来的污染物，就会影响上覆水体的水质；另一方面，底泥又是底栖生物的主要活动场所和食物来源，其中的污染物质可直接或间接地对水生生物产生致毒致害作用，并最终通过生物富集、食物链放大等过程进一步囤积在高等生物和人类体内，影响陆地生物和人类【9】。随着工业经济的不断发展，湖泊底泥的重金属污染已严重妨碍了湖泊功能在生态系统中的正常发挥。
据报道,目前我国受Cd、As、Cr、Pb等重金属元素污染的耕地面积近20.0xl03km2,约占总耕地面积的1/5。某省曾对47个县和郊区的.259x l03km2耕地(占全省耕地面积的五分之二)进行过调查。而调查结果表明,75%的县已受到不同程度的重金属污染的潜在威胁,而且污染趋势仍在加重【10】。
1.3 重金属在湖泊底泥中的形态及提取方法
重金属在底泥中主要的存在形式:重金属通过各种途径进入水体资源，绝大部分随物理、化学、生物及物理化学作用的进行，然后迅速转移到沉积物中。沉积物中的重金属存在状态及特征为:Pb主要趋向于同Fe/Mn水氧化合物、碳酸盐相结合，Zn易同Fe/Mn结合成水氧化合物、碳酸盐，Cu主要形成残渣和有机质相，Cu主要要以残渣相为主；Pb、Zn非残渣相为其主要成分，【11】。
重金属在底泥中主要有5种形态，分别为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣，针对此我们采取TCLP,SBET及BCR提取法，将底泥中的各形态重金属提取并分析【12】。
2 湖泊底泥重金属及生物扰动
2.1 生物扰动
生物扰动（bioturbation）是指沉积物的原始胶结和构造被生活在其中的生物的活动所破坏的过程，即动物对其周围沉积颗粒所进行的搅动、混合和破坏，这其中包括可以鉴定和无法鉴定的各种潜穴、足迹和移迹【14】。
2.3 生物扰动对重金属影响
重金属是水环境中的一类重要污染物，水中的沉积物等固相物质对重金属有强烈的吸附富集作用，是这些污染物的重要归宿之一【16】。重金属等污染物向沉积物中的迁移受很多因素的影响，相关的研究也有较多的报道，但在这些因素的研究中底栖生物扰动的作用受到的关注相对很少。
2.3.1 改变重金属在湖泊底泥中的分布
在美国波士顿港的底泥中，Benoit等人发现片脚类动物生物扰动影响甲基汞的垂直分布，并且随着该类生物扰动强度的增大，甲基汞含量最高值点向下迁移。Klerks等人研究结果表，对海姑虾的生物扰动对美国Tampa湾沉积物中锌与镉的分布，没有海姑虾活动区域的是有海姑虾活动区域的沉积物中锌与镉的含量是三分之一，说明重金属在沉积物中的水平分布野兽生物扰动影响【17】。由此可见，生物扰动不仅能改变重金属在沉积物中的垂直分布，也改变其在沉积物中的水平分布。
2.3.2 促进重金属从湖泊底泥向水体释放
有科研人员研究结果表明，悉尼港的5个河口沉积物锌释放，5周后，有生物扰动的释放速率为71mgm－2d－1，没有生物扰动的对照组中锌的释放速率为27mgm－2d－1，，说明生物扰动显著增强沉积物向水体释放重金属。同时也有研究结果表明，颤蚓生物扰动促进沉积物中的镉以颗粒态为主向水体释放，沉积物的再次悬浮相关与生物扰动相关【18】。例如，生物扰动，增强生物扰动强度，增加沉积物的氧含量，促进沉积物中甲基汞向水体迁移。
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