引言
近年來，太湖流域的水質汙染問題受到了社會各界的廣泛關注。沉積物作為水體的重要組成部分，是多種汙染物質的主要歸宿地。其對防止水質汙染、淨化水體、富集重金屬離子等方面有著重要意義。受到生物氣-水及水-沉積物介面的水裡作用的影響，沉積物也是水體汙染物質的釋放源。根據底泥沉積物調查結論[1,2]，太湖重金屬汙染呈加重趨勢。其中，重金屬Cr 由於強毒性，致癌性，形態的多樣性，對水體、沉積物及生物有較強的危害[3,4,5]。影響沉積物汙染物質重金屬的毒性效果的因素很多，其中與重金屬的含量、賦存形態和釋放機制密切相關。根據歐共體標準局（European Community Bureau of Reference，BCR）提出的三步提取法（BCR 法）[6]，沉積物中的重金屬形態可分為：酸溶態/可交換態，可還原態，可氧化態，殘渣態。不同形態的重金屬被釋放的難易程度不同，生物可利用性也不同。研究表明[7]酸溶態/可交換態、可還原態穩定性差，容易被生物體物吸收利用，容易溶出。而可氧化態和殘渣態穩定性強，不易釋放到環境中，對環境及生物的危害性也較小[8,9,10]。
根據已有文獻報道可知，對汙染過程中重金屬在沉積物中的遷移轉化規律研究得較少。本研究模擬太湖流域的水質環境，通過向環境中新增不同濃度的外源Cr，並運用對比性強的BCR 法，對沉積物中的Cr 進行分析。探討外源Cr 在沉積物中的遷移轉化規律、以及Cr在沉積物中的分佈特徵。從而瞭解和掌握重金屬Cr 的毒理性質，在水體及沉積物裡的存在形態。
1 材料和方法
1.1 試劑與裝置
實驗所需試劑包括：鉻、發煙硝酸、乙酸、超純水等。裝置採用一組共計四個有機塑料桶。實驗過程中，採到微波消解儀、加熱板、移液槍、坩堝等儀器，最終用電感耦合電漿發射光譜儀（ICP-OES）分析測量重金屬的形態及含量。
1.2 樣品採集
本實驗所需的底泥及上覆水樣均取自太湖，樣品採集後迅速儲存在潔淨的聚乙烯塑料桶裡，並保證裝滿以排除桶內空氣，加蓋密封儲存在4℃環境裡，防止水樣和泥樣受到氧化和汙染，並在一週內進行實驗。
1.3 實驗方法
首先採用預實驗確定Cr 溶液對太湖內常見的底棲生物河蜆的半致死濃度，以此設計實驗泥水混合物的Cr 濃度分別為0mg/L(空白實驗)，1mg/L, 10mg/L 及20mg/L；此外增設一組對照實驗。用如下方法配置：取4 個塑料桶，依次編號為1，2，3，4。向桶中各加入500ml太湖沉積物，1000ml 太湖水,並依次加入0ml，167ml，375ml，666ml 鉻。使4 個塑料桶內的Cr 濃度分別為0mg/L，1mg/L，10mg/L，20mg/L。
然後將 4 個塑料桶靜置在實驗室陰暗乾燥處，任Cr 離子自由擴散，3 天后，取樣進行測量。在4 個桶內分別取5-10ml 沉積物樣品，置於陰暗乾燥處儲存，等待處理。之後，將4 個泥樣轉移至離心管中離心（18000r/min, 15mins）待測。根據BCR 法對剩餘泥樣進行四步處理，分別提取出酸溶態/可交換態鉻（B1）、可還原態鉻（B2）、可氧化態鉻（B3）與殘渣態鉻（B4），並用電感耦合電漿發射光譜儀（ICP-OES）進行測量，記錄實驗資料。
2 結果和討論
2.1 沉積物中 Cr 的總量分析
實驗中，變濃度下，沉積物中Cr 總量變化如圖1 所示。由可知隨著培養環境中Cr濃度的增加，沉積物中的Cr 溶液濃度呈逐漸遞增的趨勢。且濃度較小時（0~1mg/l），增長的趨勢較快，濃度較大時（大於10mg/l），增速有所減緩。表明隨著環境中Cr 濃度的增加，沉積物受到的Cr 汙染越來越嚴重，對環境的影響也越來越大。
2.2 沉積物中各種 Cr 的提取形態分析
根據實驗資料可以繪製出不同濃度培養環境中各種形態的鉻的柱狀分佈。由可以看出，隨著培養環境中鉻濃度的增加，各種形態鉻的總量逐漸遞增。