[發明專利]一種測定大氣沉降重金屬在沉積物中的轉移的方法

有效

• 申請號: 201810111243.0
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108362833B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 楊茜
• 申請（專利權）人: 中國水產科學研究院黃海水產研究所
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 孫營營

本發明提出了一種測定大氣沉降重金屬在沉積物中的轉移的方法，通過在沉積柱中構建沉積相、海水相和空氣相，模擬自然界條件。沉積相為粒徑為0.001?0.004mm的粘土。本發明采用電動沉積物分割裝置，通過手動遙控裝置控制低速電機的啟閉，配合沉積柱上的標尺，能夠將沉積物進行精細分割，使每一層的沉積物厚度＜1cm，通過測定不同深度的沉積相中的重金屬通量，有利于探究重金屬在沉積物中的轉移機制。

技術領域

本發明涉及環境領域，特別涉及一種測定大氣沉降重金屬在沉積物中的轉移的方法。

背景技術

隨著經濟的發展和社會的進步空氣污染已經成為了中國最重要的環境問題。大氣污染對生態和人類健康的主要威脅來自于暴露于大氣中的化學污染，在空氣污染的各個污染中，重金屬是最重要的種類，因為他們具有生物積累性，對活體的循環系統和神經系統造成不可逆的傷害。在北方，由燃煤供熱等帶來的大氣中的重金屬含量的變化特征在近來已經引起了特殊的重視，每年沉降到海洋中并進一步保存于沉積物中的重金屬的含量高達數噸，然而這些重金屬在沉積物中的轉移機制如何？是否能夠將通過海水中全部沉降轉移進入沉積物里的重金屬全盤接收中？會隨著間隙水向下延伸還是會再次溶解進入海水，進而被浮游植物吸收并再次進入食物鏈？都是我們希望得到解決的問題。

目前多數研究仍然采取分層測定的手段分析重金屬的垂向分布，但是傳統的分割手段采用的分割裝置，需要通過手動調節，層高固定且厚度較大，一般是以1-2cm為一個分層厚度，由于沒有考慮到重金屬在固體中遷移的緩釋性和微量性，導致測定樣品基數過大，層與層之間的差異縮小，進而使研究結果不明顯，難以直觀了解大氣沉降的重金屬在沉積物的分布動力學特征。

發明內容

本發明提出一種測定大氣沉降重金屬在沉積物中的轉移的方法。

一種測定大氣沉降重金屬在沉積物中的轉移的方法，包括如下步驟：

a.將海水注入到沉積柱2中，形成海水相22，測定海水相22中的重金屬總量；

b.將泥狀沉積物過篩，選擇粒徑為0.001-0.004mm的粘土，放入底端封閉的沉積柱2中，靜置，形成沉積相23，用以模擬表層沉積物，測定沉積相23中的重金屬總量；

c.所述海水相22上方為空氣相21，所述空氣相21與大氣相通；

d.在海水儲存裝置1中放入海水，待沉積柱2中沉積相23、海水相22和空氣相21穩定后，將沉積柱2的海水相22中部與海水儲存裝置1連通，用水泵11使海水在海水儲存裝置1和沉積柱2之間流通；

e.以月為時間間隔，取下沉積柱2，分別測定沉積相23和海水相22中的重金屬總量，通過計算得到大氣沉降的重金屬通量。

上述方法中海水儲存裝置1、沉積柱2和水泵11的連接關系如圖1所示。

在自然條件下大氣中的重金屬沉降到海洋中，并進一步保存于沉積物中，本發明構建了測定大氣沉降重金屬的測定方法，重金屬由空氣相21進入海水相22，最后進入沉積相23，在沉積相23中繼續發生縱向的遷移。通過本發明的方法，可以對大氣沉降的重金屬的通量進行測定。

具體計算方法為，在試驗前預先測定海水相22中的重金屬總量、沉積相23中的重金屬總量，二者之和作為背景值，如果是12個沉積柱2，分別測定各自背景值，開始實驗后，每個月取下一個沉積柱2，測定海水相22和沉積相23中的重金屬的含量，二者之和與之前的背景值之差就是重金屬本月沉降的總量，每個月重金屬沉降總量除以沉積柱2的橫截面積，得到每月大氣沉降的重金屬通量。

在某些實施方式中，步驟e中所述沉積柱2取下后，將其中的沉積相23分割為若干層，分別對每一層中的重金屬通量進行測定。

如此，可以測定一定時間內，不同深度的沉積相中的重金屬通量。