典型海水养殖底泥中重金属形态和生物毒性评价方法研究

Now (∑SEM－AVS)/?oc mode based on biotic ligand mode (BLM) and the relationship of molar concentration between acid volatile sulfide (AVS) and simultaneously extracted metals (SEM), is widely applied in the prediction of biotoxicity of heavy metals in sediments. However, because of (1) SEM including other non-residual fractions except for sulfide bound fraction and binding not by 1:1 between Cu/Cr and S; (2) besides sediment organic matter, Fe/Mn hydroxides affecting partitioning parameters of free heavy metal, the mode can predict the lack of toxicity but not its presence. According to the research of sequential extraction procedure for heavy metals speciation in anoxic sediment, binding fraction and valencestate of SEM and partitioning parameters of heavy metals with the binding phase would be carried out in this project, and the optimized predicting method for heavy metals biotoxicity ((∑SEM'-AVS)/Kp) would be developed. Furthermore, the accuracy of the optimized predicting method would be investigated by the experimental results of sediments toxicity testing. The performance of this project can contribute the development of regulations to control heavy metal pollution and toxic hazards in mariculture areas.

基于生物配体模式（BLM）和酸可挥发性硫化物(AVS)-同步萃取金属(SEM)摩尔浓度关系建立的 (∑SEM-AVS)/?oc方法在沉积物重金属生物毒性预测中得到广泛应用。然而，由于以下原因使此方法只能准确预测重金属毒性不存在：SEM含除金属硫化物结合态以外其它形态；Cu、Cr与S并非皆以1:1结合；BLM模式只考虑自由态重金属与沉积物有机质结合，而忽略与Fe/Mn氢氧化物吸附结合。本项目拟在建立的养殖区缺氧沉积物底泥中重金属形态连续萃取法的研究基础上，通过对SEM的形态、价态结合特征及重金属与沉积物中结合相的分配系数KP研究，优化(∑SEM－AVS)/?oc生物毒性评价模式，建立(∑SEM'-AVS)/Kp优化评价方法，利用底泥重金属生物毒性测试结果预测结果考察生物毒性评价优化方法能否对生物毒性存在与否准确预测。本项目对合理制定管理法规以控制海水养殖区重金属污染和毒性危害有着重大意义。

海水养殖业已成为我国沿海地区重要的经济增长方式和产业。我国长期以来所采用的高密度和高投饵料的养殖方式，导致表层沉积物富营养化同时，造成了底泥缺氧环境的形成。除富营养化和缺氧条件外，海水养殖区底泥中重金属富集和污染问题也日益突出，其中的重金属的迁移能力和生物毒性影响养殖业发展和水产品质量。为了准确评价海水养殖区底泥中重金属形态和毒性危害，首先亟需建立合适于缺氧沉积物中重金属形态分离方法和生物毒性评价方法。. 基于生物配体模式（BLM）和酸可挥发性硫化物(AVS)-同步萃取金属(SEM)摩尔浓度关系建立的 (∑SEM-AVS)/ƒoc方法在沉积物重金属生物毒性预测中得到广泛应用。然而实际应用中此方法会过高评估重金属的生物毒性。本项目建立了养殖区缺氧沉积物底泥中重金属形态连续萃取法，应用于广东几个典型海水养殖区底泥中重金属形态分布和迁移能力考察；本项目通过对SEM的形态、相态结合特征研究，优化(∑SEM－AVS)/ƒoc生物毒性评价模式，建立(∑NR-AVS)/Kp优化评价方法，应用于典型海水养殖底泥中重金属生物毒性存在与否预测。本项目对合理制定管理法规以控制海水养殖区重金属污染和毒性危害有着重大意义。