水體沉積物中砷形態(tài)分析及其生物有效性研究——以長江河口為例.pdf

1、近年來，砷元素對人類健康和水生生物安全的影響越來越為人關(guān)注。水體沉積物中砷的毒性及生物有效性很大程度上取決于其存在形態(tài)，因此對水體沉積物中砷的形態(tài)及生物有效性進行評估是具有重要意義的。本文圍繞砷的形態(tài)、生物有效性分析方法以及砷在長江口表層沉積物中的分布特征及潛在風(fēng)險開展了比較系統(tǒng)的研究，得到一些頗有意義的結(jié)果。具體如下： 利用高效液相色譜一氫化物發(fā)生一原子吸收光譜技術(shù)(HPLC-HG—AAS)，首先對水溶液中砷酸鹽(As(V))

2、、亞砷酸鹽(As(lll))、一甲基胂酸鹽(MMA)、二甲基胂酸鹽(DMA)等砷化合物進行分離分析，這些化合物色譜峰分離度均大于l，測定結(jié)果重現(xiàn)性較好，變異系數(shù)均小于10％；其次，以0.3moFL，磷酸為提取劑，并用微波輔助提取沉積物中的各種砷形態(tài)，通過HPLC-HG-AAS分離測定，各種砷形態(tài)的平均回收率在90.8％～103.5％之間變化，因此微波輔助磷酸提取是一種理想的沉積物砷形態(tài)前處理方法． 利用自制的氧化鐵，纖酸纖維素復(fù)

3、合膜(FeO/CAM)對沉積物中砷的生物有效性進行評估。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在水介質(zhì)中，沉積物中釋放的有效砷被FeO/CAM富集至膜中，并隨時間增加而增加，至24 h后逐漸趨于平衡，這一過程恰當(dāng)?shù)啬M了生物的吸收，因此FeO/CAM可以用于有效砷的體外測試。在12個總砷含量為6.4～34.6mg/kg的太湖沉積物樣品中，F(xiàn)eO/CAM提取的有效砷含量與磷酸鹽緩沖液提取的有效砷含量之間存在顯著相關(guān)性。FeO/CAM克服了化學(xué)試劑提取過程中引起的非有

4、效態(tài)砷釋放的根本缺陷，因此，F(xiàn)eO/CAM方法在沉積物有效砷含量的體外測定時比化學(xué)試劑提取法可能更準確。 于2006年4月在長江河口開展野外調(diào)查，采集水和表層沉積物樣品，并進行總砷、砷形態(tài)和生物有效性分析。結(jié)果表明，長江口表層沉積物中總砷含量為9.56～21.58 mg/kg，主要為無機砷形態(tài)，且以．As(V)為主；沉積物中有效砷含量為0.06～0.69 mg/kg，僅占沉積物中總砷含量的2.1％左右，因此，其生物有效性處于較低