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Science of the Total Environment:受人为污染的阳宗海沉积物-水界面砷迁移特征

发表时间:2023-11-03 09:10

文章信息:

**作者:李东林

通讯作者:常凤琴& 张虎才

通讯单位:云南大学

DOI:10.1016/j.scitotenv.2023.163205

期刊:Science of the Total Environment


摘要:

砷(As)在沉积物-水界面的稳定性及其控制因素对了解砷污染区砷的行为和命运至关重要。本研究结合高分辨率薄膜扩散梯度采样(DGT)技术、高分辨扩散平衡(HR-Peeper)技术、顺序提取(BCR)、荧光特征和荧光激发发射矩阵(EEMs)-平行因子分析(PARAFAC),探索了典型人工污染湖泊阳宗海(YZ)中砷迁移的复杂机制。研究结果表明,在旱季(冬季,氧化期)到雨季(夏季,还原期)的变化过程中,沉积物中高比例的活性As组分能够以可溶性形式补充孔隙水。在旱季,氧化铁结合态砷(Fe-As)和有机物络合态砷(OM-As)的共存与孔隙水中溶解As浓度高以及孔隙水与上覆水交换受限有关。在雨季,随着氧化还原条件的变化,微生物对Fe-Mn氧化物的还原和OM的降解导致As从沉积物中释放并与上覆水体交换。偏最小二乘路径模型(PLS-PM)表明,OM通过降解影响氧化还原和As迁移过程。综合分析SWI地区As、Fe、Mn、S和OM的含量,认为溶解有机物和Fe氧化物的络合解吸在As循环中起重要作用。本研究的发现揭示了受As污染的湖泊季节性As迁移和OM特征的级联驱动因素,并为类似条件下的情景提供了有价值的参考。


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旱季和雨季沉积物-水界面DGT测定的有效态的As (a)、Mn (b)和Fe (C)的垂直变化。


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DIFS模型获得的R值随时间变化的曲线(a);三个采样点砷的表观释放通量(b);雨季和旱季期间,三个采样点DGT-有效态As与溶解态As的比值(即R值)(c)。


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季节变化过程中氧化还原过程和有机质降解引起的砷迁移模型图


Donglin Li, Fengqin Chang, Yang Zhang, Lizeng Duan, Qi Liu, Haoyu Li, Guangzhi Hu, Xiaonan Zhang, Youhong Gao, Hucai Zhang, Arsenic migration at the sediment-water interface of anthropogenically polluted Lake Yangzong, Southwest China, Science of The Total Environment, Volume 879, 2023, 163205, ISSN 0048-9697, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.163205.


文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969723018247?via%3Dihub


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