[发明专利]一种测定大气沉降重金属在沉积物中的转移的方法

说明书

本发明提出了一种测定大气沉降重金属在沉积物中的转移的方法，通过在沉积柱中构建沉积相、海水相和空气相，模拟自然界条件。沉积相为粒径为0.001‑0.004mm的粘土。本发明采用电动沉积物分割装置，通过手动遥控装置控制低速电机的启闭，配合沉积柱上的标尺，能够将沉积物进行精细分割，使每一层的沉积物厚度＜1cm，通过测定不同深度的沉积相中的重金属通量，有利于探究重金属在沉积物中的转移机制。

技术领域

本发明涉及环境领域，特别涉及一种测定大气沉降重金属在沉积物中的转移的方法。

背景技术

随着经济的发展和社会的进步空气污染已经成为了中国最重要的环境问题。大气污染对生态和人类健康的主要威胁来自于暴露于大气中的化学污染，在空气污染的各个污染中，重金属是最重要的种类，因为他们具有生物积累性，对活体的循环系统和神经系统造成不可逆的伤害。在北方，由燃煤供热等带来的大气中的重金属含量的变化特征在近来已经引起了特殊的重视，每年沉降到海洋中并进一步保存于沉积物中的重金属的含量高达数吨，然而这些重金属在沉积物中的转移机制如何？是否能够将通过海水中全部沉降转移进入沉积物里的重金属全盘接收中？会随着间隙水向下延伸还是会再次溶解进入海水，进而被浮游植物吸收并再次进入食物链？都是我们希望得到解决的问题。

目前多数研究仍然采取分层测定的手段分析重金属的垂向分布，但是传统的分割手段采用的分割装置，需要通过手动调节，层高固定且厚度较大，一般是以1-2cm为一个分层厚度，由于没有考虑到重金属在固体中迁移的缓释性和微量性，导致测定样品基数过大，层与层之间的差异缩小，进而使研究结果不明显，难以直观了解大气沉降的重金属在沉积物的分布动力学特征。

发明内容

本发明提出一种测定大气沉降重金属在沉积物中的转移的方法。

一种测定大气沉降重金属在沉积物中的转移的方法，包括如下步骤：

a.将海水注入到沉积柱2中，形成海水相22，测定海水相22中的重金属总量；

b.将泥状沉积物过筛，选择粒径为0.001-0.004mm的粘土，放入底端封闭的沉积柱2中，静置，形成沉积相23，用以模拟表层沉积物，测定沉积相23中的重金属总量；

c.所述海水相22上方为空气相21，所述空气相21与大气相通；

d.在海水储存装置1中放入海水，待沉积柱2中沉积相23、海水相22和空气相21稳定后，将沉积柱2的海水相22中部与海水储存装置1连通，用水泵11使海水在海水储存装置1和沉积柱2之间流通；

e.以月为时间间隔，取下沉积柱2，分别测定沉积相23和海水相22中的重金属总量，通过计算得到大气沉降的重金属通量。

上述方法中海水储存装置1、沉积柱2和水泵11的连接关系如图1所示。

在自然条件下大气中的重金属沉降到海洋中，并进一步保存于沉积物中，本发明构建了测定大气沉降重金属的测定方法，重金属由空气相21进入海水相22，最后进入沉积相23，在沉积相23中继续发生纵向的迁移。通过本发明的方法，可以对大气沉降的重金属的通量进行测定。

具体计算方法为，在试验前预先测定海水相22中的重金属总量、沉积相23中的重金属总量，二者之和作为背景值，如果是12个沉积柱2，分别测定各自背景值，开始实验后，每个月取下一个沉积柱2，测定海水相22和沉积相23中的重金属的含量，二者之和与之前的背景值之差就是重金属本月沉降的总量，每个月重金属沉降总量除以沉积柱2的横截面积，得到每月大气沉降的重金属通量。

在某些实施方式中，步骤e中所述沉积柱2取下后，将其中的沉积相23分割为若干层，分别对每一层中的重金属通量进行测定。

如此，可以测定一定时间内，不同深度的沉积相中的重金属通量。