高分辨孔隙水采樣技術(shù)(HR-Peeper):湖泊沉積物中銻隨溫度升高的釋放機制

隨著季節(jié)變暖，湖泊沉積物中銻(Sb)的流動性增強。然而，Sb在沉積物中的遷移機制尚不清楚，特別是考慮到Sb與鐵(Fe)、錳(Mn)和溶解有機物(DOM)之間的相互作用。本研究采用高分辨孔隙水采樣技術(shù)(HR-Peeper)和多光譜技術(shù)同時研究了兩種不同生態(tài)類型(藻和草)沉積物中Sb、Fe、Mn和DOM隨溫度升高的變化。研究發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，溶解態(tài)Sb迅速增加。富氧水體和表層沉積物中Fe/Mn氧化物將Sb(III)氧化為Sb(V)是孔隙水中Sb濃度升高的原因之一。此外，利用激發(fā)發(fā)射矩陣和平行因子分析(EEM-PARAFAC)、同步熒光(SF)光譜、傅里葉變換紅外(FTIR)光譜和二維相關(guān)光譜(2D-COS)分析發(fā)現(xiàn)，與DOM的絡(luò)合作用是沉積物中Sb濃度增加的另一個原因。Sb與色氨酸樣成分的分布規(guī)律相似，且具有顯著的相關(guān)性。熒光滴定實驗進一步表明，Sb在芳香C-H (660 cm^?1)、醇C-O (1115 cm^?1)、烯烴c雙鍵dc (1615 cm^?1)和羧酸OH (3390 cm^?1)基團中與色氨酸類組分結(jié)合更穩(wěn)定。藻類區(qū)色氨酸樣組分的結(jié)合力高于大型水生植被色氨酸樣組分。該研究可有效地促進對湖泊沉積物中Sb移動性的理解。