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关键词：
沉积物,铅,释放,扩散梯度膜(DGT),扩散通量模型(DIFS)
发表时间：
2013-02-05 17:12:18
摘要: 为了探求快速评估土壤重金属污染的方法, 以崇明岛东滩低、中、高潮滩沉积物为研究对象, 用色度仪测量其色度参数(明度L* 、红度a* 、黄度b* ) , 并对照化学分析数据, 初步探讨了潮滩沉积物的色度特征与重金属元素( Cu、C r、Pb、Zn、Mn、Fe )含量之间的相关关系. 同时, 运用回归分析分别建立了重金属元素含量与色度参数(明度L* 、红度a* 、黄度b* )之间的定量关系模型, 并对模型进行验证. 结果表明, 在崇明岛低、中、高潮滩的沉积物中, Cu、Pb、Zn与L* 之间负相关, 相关系数最高可达rCu = - 0. 97、rP b = - 0. 88、rZ n = - 0. 98; Cu、Pb、Zn与a* 之间正相关; 而C r与a* 之间负相关. 在河口水体中重金属含量稳定的条件下, 色度信息可以定量地反演潮滩沉积物重金属元素的含量, 为大范围的潮滩重金属污染研究提供了一项实用有效的辅助手段.
探索土壤颜色定量化及其与致色矿物、环境条件之间的定量关系始于20 世纪60年代, 并主要集
中在探索土壤中最常见的致色矿物赤铁矿、针铁矿及有机质与土壤颜色的关系上. 研究发现, 土壤彩
度与游离铁氧化物含量成正比, 土壤有机质是导致土壤颜色变暗的最主要因素, 而这些成分的变化又
依赖于一定气候条件下的化学风化和生物风化作用( Scheffer et al. , 1958; Torrent et al. , 1983; S inghet al. , 1992; 陈一萌等, 2006) . 因此, 这些研究认为, 可通过研究土壤(如黄土) 剖面颜色的变化, 来探讨风化成土作用过程, 了解古气候环境的波动状况. 还有研究表明, 可利用反射光谱测定土壤、沉积物中的水分和全氮( Da la l et al. , 1986)、有机质( Dala l et al. , 1986; F idencio et al. , 2002; Reeveset al. , 2002)、黏土矿物( O i et al. , 1997)、碳酸盐
( B en - Dor et al. , 1990) 以及酸碱度( Shepherdet al, 2002)等. 自20世纪80年代以来, 已经陆续创造出各种土壤颜色测量方法和便携式程控土色仪( So ileau et al. , 1967; M elv ille et al. , 1985;Fernandez et al. , 1987; Deaton et al. , 1991; Ew inget al. , 1999).
反射光谱对土壤和沉积物中的铁氧化物矿物十分敏感, 已被认为是一种识别和估计土壤、沉积
物中的铁氧化物矿物的重要方法( Deaton et a l. ,1991; Ma lengreau et al. , 1994; Corne ll et al. , 1996;M adeira et al. , 1997; Sche inost et al. , 1998; Jiet al. , 2002; Shen et al. , 2006; Ji et al. , 2006; 周玮等, 2007). 由于铁锰氧化物是控制重金属元素地化学循环的重要因子, 近年来兴起了利用反射光谱预测土壤、沉积物中重金属含量的研究, 并主要集中在河流沉积物( Koo istra et al. , 2001; Koo istraet al. , 2004; X ia et al. , 2007 )、矿区土壤( emperet al. , 2002; G rzegorz et al. , 2004; 解宪丽等,2007)、郊区或农田土壤(Wu et al. , 2005a; 2005b;李巨宝等, 2005)等. 而对于河口湿地沉积物土壤色度与重金属污染之间关系以及定量转换函数的研究却相对较少.
潮滩湿地环境监测是潮滩生态系统循环和环境保护的一项重要内容. 由于河口湿地是河流重金属污染物主要的汇集场所(许世远等, 1997 ), 同时又是河口生态水生生态系统的基础. 因此, 探索河
口湿地重金属污染快速监测的方法一直是河口环境研究的重要方向(张卫国, 2001). 鉴于此, 本文选
用长江口典型湿地崇明东滩潮滩沉积物土壤重金属含量、颜色参数(如亮度、红度、黄度)数据与此剖
面进行比较分析, 并对照仪器测量等资料, 来探索土壤色度测量方法在潮滩沉积物重金属污染监测中的应用, 并进一步探讨土壤颜色作为重金属污染代用指标的可行性, 以期为潮滩重金属污染监测研究提供快速、简便的测量方法.
中在探索土壤中最常见的致色矿物赤铁矿、针铁矿及有机质与土壤颜色的关系上. 研究发现, 土壤彩
度与游离铁氧化物含量成正比, 土壤有机质是导致土壤颜色变暗的最主要因素, 而这些成分的变化又
依赖于一定气候条件下的化学风化和生物风化作用( Scheffer et al. , 1958; Torrent et al. , 1983; S inghet al. , 1992; 陈一萌等, 2006) . 因此, 这些研究认为, 可通过研究土壤(如黄土) 剖面颜色的变化, 来探讨风化成土作用过程, 了解古气候环境的波动状况. 还有研究表明, 可利用反射光谱测定土壤、沉积物中的水分和全氮( Da la l et al. , 1986)、有机质( Dala l et al. , 1986; F idencio et al. , 2002; Reeveset al. , 2002)、黏土矿物( O i et al. , 1997)、碳酸盐
( B en - Dor et al. , 1990) 以及酸碱度( Shepherdet al, 2002)等. 自20世纪80年代以来, 已经陆续创造出各种土壤颜色测量方法和便携式程控土色仪( So ileau et al. , 1967; M elv ille et al. , 1985;Fernandez et al. , 1987; Deaton et al. , 1991; Ew inget al. , 1999).
反射光谱对土壤和沉积物中的铁氧化物矿物十分敏感, 已被认为是一种识别和估计土壤、沉积
物中的铁氧化物矿物的重要方法( Deaton et a l. ,1991; Ma lengreau et al. , 1994; Corne ll et al. , 1996;M adeira et al. , 1997; Sche inost et al. , 1998; Jiet al. , 2002; Shen et al. , 2006; Ji et al. , 2006; 周玮等, 2007). 由于铁锰氧化物是控制重金属元素地化学循环的重要因子, 近年来兴起了利用反射光谱预测土壤、沉积物中重金属含量的研究, 并主要集中在河流沉积物( Koo istra et al. , 2001; Koo istraet al. , 2004; X ia et al. , 2007 )、矿区土壤( emperet al. , 2002; G rzegorz et al. , 2004; 解宪丽等,2007)、郊区或农田土壤(Wu et al. , 2005a; 2005b;李巨宝等, 2005)等. 而对于河口湿地沉积物土壤色度与重金属污染之间关系以及定量转换函数的研究却相对较少.
潮滩湿地环境监测是潮滩生态系统循环和环境保护的一项重要内容. 由于河口湿地是河流重金属污染物主要的汇集场所(许世远等, 1997 ), 同时又是河口生态水生生态系统的基础. 因此, 探索河
口湿地重金属污染快速监测的方法一直是河口环境研究的重要方向(张卫国, 2001). 鉴于此, 本文选
用长江口典型湿地崇明东滩潮滩沉积物土壤重金属含量、颜色参数(如亮度、红度、黄度)数据与此剖
面进行比较分析, 并对照仪器测量等资料, 来探索土壤色度测量方法在潮滩沉积物重金属污染监测中的应用, 并进一步探讨土壤颜色作为重金属污染代用指标的可行性, 以期为潮滩重金属污染监测研究提供快速、简便的测量方法.
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