6b 水环境重金属污染评价.ppt

水环境中重金属的形态与毒性的关系及沉积物在水体污染评价中的应用
水环境中重金属的形态与毒性的关系
环境中微量金属的形态Chemical species
斯通姆的定义:指某一元素在环境中以某种离子或分子存在的实际形式,以碘为例,有:
I2, I-, I3-, HIO, IO-, IO5-, 以及离子对、络合物或有机碘化物等。
汤鸿霄的定义:从污染化学角度,金属污染物的形态可以归纳为:1)价态;2)化合态;3)结构态,4)结合态。
曾灿新曾指出:金属水化学的几乎全部内容都与其形态有关,因为水环境中的每一项物理化学参数的改变都有可能使水环境中金属的形态发生变化。
水环境中金属形态的划分
水中溶解态金属的划分
用阳极溶出伏安法(AVS)测量,根据金属是否具电活性,将溶解态金属区分为不稳定态(具电活性,Mobile)和稳定态(无,no-mobile)两部分。
不稳态金属包括游离金属离子和不稳定的金属络合物,
稳态金属包括稳定的金属络合物和与胶体结合的金属
颗粒物中的结合态金属用由弱到强的萃取剂分步萃取作进一步区分
水溶态
水
可交换态
CaCl2
与碳酸盐结合态
醋酸或其它弱酸
与铁锰氧化物结合态
盐酸羟胺
与有机物和硫化物结合态
H2O2
原生矿物晶格中的金属
强酸+强氧化剂等
颗粒物中态金属的Association;
Association of trace metals with sediments
Adsorption on fine-grained material
Precipitation of trace pounds
Co-precipitation with hydrous iron and manganese oxides and carbonates
Association either by adsorption or bonding anic matter
Incorporation in crystalline minerals
金属的毒性与形态的关系
溶解态金属的主要有毒形态是:M2+与M(OH)+
结合态金属的毒性与生物有效性的强弱按上面所列的形态顺序排列:
水溶态、可交换态和与碳酸盐结合态的金属生物有效性较为明显。
与铁锰氧化物结合态在还原条件下有毒。
与有机物和硫化物结合态在强氧化条件下有毒
原生矿物晶格中的金属无毒
Form and bioavailability of trace metals in sediments
Ranked from most reactive to least reactive:
(Bioavailability from strong to weak):
(i)  adsorbed onto clay mineral particles;
(ii)  bound to anic material;
(iii) bound to carbonates;
(iv) bound to sulfides;
(v) occluded in Fe and Mn oxides;
(vi) within the primary mineral lattice.