植物残体腐解驱动的沉积物-水界面重金属释放通量研究

摘要

cqvip:[目的]研究植物残体腐解过程对沉积物-水界面理化性质的影响及对重金属释放的影响。[方法]通过采用沉积物进行室内模拟试验的方式,研究植物残体[浮萍(Lemma minor L.)]降解过程中,沉积物上覆水中pH、DO和ORP等环境因子和Ca、Pb、Fe、Ni、Cu、Cr、Al、Cd、Mg、Mn等重金属平均释放通量的变化规律,并探讨上述重金属释放通量与pH、DO、ORP等环境因子之间的相关性。[结果]试验组pH、DO浓度和ORP含量变化幅度较大,含量变化分别为5.71~7.02,0.45~4.69 mg/L,-151.03~191.60 mV。pH、DO和ORP变化趋势基本一致,先降低然后增加最后趋于稳定;Ca、Pb、Fe、Ni、Cu、Cr、Al、Cd、Mg、Mn重金属的平均释放通量在浮萍残体降解初期下降较快,之后逐渐趋于稳定,且试验组(DWS)变化幅度高于对照组(DW)。在浮萍降解过程中,重金属的平均释放通量与pH、DO、ORP等环境因子之间的相关性较高,pH、DO、ORP等环境因素会影响沉积物中重金属的释放。与对照组比较,试验组各种重金属的释放通量较高。通过分析表明,植物残体腐解引起沉积物-水界面理化性质变化,进而引起表层沉积物中的重金属向上覆水释放。[结论]该研究为制定科学高效的淡水生态系统沉积物重金属控制策略提供了科学支撑。