黄河干流表层沉积物铁形态的分布特征及相关性分析

发布时间:2023-01-14 22:29:40   来源:文档文库   
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黄河干流表层沉积物铁形态的分布特征及相关性分析杨宏伟;吴雅丽;马旭阳【摘要】应用颗粒物中铁的连续浸提技术研究了黄河干流表层沉积物中铁形态的分布特征及相关性,研究结果表明:表层沉积物中总铁(ΣFe含量范围在14.0130.98g/kg,最小值和最大值分别出现在黄河柳林段(H13和渤海近海(H21;各形态铁中以残渣态(Fe-6含量最高,ΣFe比率92.55%~98.44,有效态铁(BFe含量仅占1.56%~6.98,与∑Fe呈现显著正相关,并且三者含量高低沿程变化趋势一致;有机质(OMBFe、铁锰氧化物态铁(Fe-4呈现显著正相关系,BFeFe-4呈现极显著正相关系,说明BFe含量主要受Fe-4和有机质的控制;黄河水体总颗粒物(TPM浓度增高,如黄河中游大禹渡段H15和三门峡段H17,表层沉积物ΣFeFe-1含量,TPM浓度降低,如黄河上游乌海段H7和三盛公段H8,表层沉积物ΣFeFe-1含量低,说明黄河流域广泛的人工筑坝,导致水体TPM浓度改变,对黄河铁循环产生了不可忽视的影响.【期刊名称】《中国环境科学》【年(,期】2015(035012【总页数】7(P3663-3669【关键词】表层沉积物;铁形态;黄河;分布特征;相关分析【作者】杨宏伟;吴雅丽;马旭阳【作者单位】内蒙古师范大学化学与环境科学学院,内蒙古呼和浩特010022;集宁学院化学系,内蒙古集宁012000;内蒙古师范大学化学与环境科学学院,内蒙古呼和浩特010022
【正文语种】【中图分类】X522黄河是世界悬浮颗粒物浓度最高(2265g/L)的河流[1],水体沉积物来源复杂,包括入河沙漠颗粒物、沙尘粒子、黄土高原流失的黄土等等[2-4],这些都加剧了黄河水体中悬浮颗粒物的总量.然而多年来人工筑坝导致黄河总颗粒物浓度改变,这对铁在水体中的迁移转化带来怎样的影响,有待于进一步研究.铁作为地壳丰度最高的元素之一,在调节水生环境质量及生物生产力等方面起着重要作用.铁元素的总量可以作为评价水体污染程度的一个重要因子,但它并不能真正反映其生态特性,因为铁在沉积物中是以不同形态存在的,且不同的形态能够产生不同的环境效应,直接影响到其在环境中的生物可利用性、毒性、迁移性等生态特性5-7.因此,研究河流沉积物中铁形态的分布特征及相关性对研究水-沉积物界面铁的迁移转化规律具有重要意义.目前,对颗粒物中铁的研究主要集中在铁元素的早期成岩作用[7-8]、微生物地球化学循环[9-11]、海洋沉积物有机铁与铁限制的分析[12]以及土壤铁形态分布特征[13]等内容上,而对黄河这样一个复杂水体沉积物中铁形态的分布特征及相关性研究较少,特别是黄河流域人工筑坝带来的影响更为罕见,本文选择研究黄河表层沉积物中铁的赋存形态,分析其沿程分布特征和迁移转化规律,探讨人工筑坝带来的影响,为黄河水环境质量综合评价提供科学数据,从而为科学管理与利用黄河提供理论依据.1.1样品的采集黄河从源头青海玛多到入海口全长5464Km,沿全干流布设了21个采样点,采样点编号分别为H1H21.此外,还采集了黄河两岸沙漠颗粒物,样品采集利用GPS全球定位系统定位,具体采样位置及基本信息见图1.采集表层沉积物(05cm),
沥干水分后装入塑料采样袋中,排尽空气后密封,冷冻保存备用.1.2实验方法为了对黄河干流表层沉积物中铁形态有较全面了解,采用6级分组法连续提取,具体方法见表1.该法是在综合Tessier、刁桂义、王超、蒋廷惠等专家[13-17]提出的颗粒物中金属连续浸提技术的基础上改进而使用的,具体改进为:1)将水可溶态铁Fe-1单独提取研究,因为它是最容易被生物吸收利用,与上覆水质有直接关系;(2由于黄河沉积物中铁含量较大,所以改称1g样品,残渣态样品为0.1g第Ⅲ级到第Ⅵ级浸提液铁浓度较高,测定前首先要探索稀释的倍数;3)样品做5个平行试验,结果用平均值表示;(4)每一步做试剂空白.对样品提取方法进行了可靠性实验,分别对黄河乌海段沉积物H7和包头段H10采用HClO4-HNO3-HCl消化法测定了全铁(TFe),结果分别为27.06g/kg27.36g/kg,与之相对应的各形态铁之和的总铁(∑Fe)分别为26.80g/kg27.41g/kg,与TFe的相对误差分别为-0.92%0.18%,表明沉积物中铁的分级提取方法比较可靠.在前人研究的基础上[18-20],结合黄河表层沉积物浸提液的实际,探究得到邻二氮菲光度法测铁的最佳条件:最大吸收波长是510nm,用lcm比色皿,最佳显色时间是5.0min,酸度为pH=46,显色剂用量10%盐酸羟胺溶液lmL1mol/L醋酸钠溶液5mL0.1%邻菲啰啉2mL.进行了精密度与回收率实验,测定结果令人满意.回收率为94.40104.89%.相对标准偏差为0.00%0.09%,可满足沉积物各形态铁的测定要求.2.1黄河表层沉积物中不同形态铁的分布黄河干流表层沉积物中各形态铁含量和某一形态铁含量占总铁∑Fe的比率,列于2.

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/8d302f40f76527d3240c844769eae009591ba243.html

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