河北地质大学 河北石家庄 050031
摘要：我国湖泊众多，纬度跨越较大，纬度地带性导致了不同湖区的湖泊沉积物有机质赋存特征的差异性，对不同湖区沉积物中有机质赋存特征和来源等的差异性研究可以直接贡献于全球碳循环研究.我国湖泊主要分布在东部平原、青藏高原、蒙新高原、东部平原山区和云贵高原五大湖区.相比于其他湖区，青藏高原湖区和蒙新高原湖区均位于高原地区、寒旱区，具有冬季结冰期长、寒冷干燥、蒸发量大而降水量少的特点.其中，青藏高原湖区湖泊多由构造运动和冰川作用形成，由于蒸发量大而湖水补给不丰，多以冰川融水为补给水源，湖水干化萎缩显著，不少湖泊由外流湖转为内流湖，最终演变为盐湖或干盐湖本文基于湖泊沉积物中的介形类及其反映的环境变化研究展开论述。
关键词：湖泊沉积物；介形类；环境变化研究
引言
湖泊沉积物是碳循环中重要的源与汇，一方面，作为“碳汇”，沉积物是大气CO2的接受者；另一方面，沉积物中的碳在一定条件下，可能再次释放进入水体和大气，重新参与全球碳循环，成为“碳源”.近百年来，随着人类活动强度的不断增强，湖泊富营养化问题突出，各种来源输入的有机碳增加明显，导致湖泊沉积物“碳库”效应明显.在全球气候变化下，温度的升高则可能降低“碳库”的稳定性，使沉积物由“碳汇”转为“碳源”，在影响全球碳循环的同时，对湖泊水环境造成影响.有机质是沉积物有机碳的主要存在形式，赋存形态复杂，不同形态有机质的组成、结构和特性不同，导致其在碳循环中的作用也不同.有机质的赋存特征对湖泊水-沉积物界面的碳迁移转化和循环过程起控制作用，是探讨有机质在碳循环中作用的基础和前提.不同来源的有机质其形态组成以及腐殖化特征不同，具有不同的沉积效应.对沉积物有机质含量、组分构成以及来源进行系统分析对于全面了解湖泊沉积物在全球碳循环中的作用具有重要的意义。
1生物有效性的定义
生物有效性概念首次提出于1975年，最初是指水体中污染物能进入生物体内并参与生物反应的部分，之后这一概念扩展到土壤、沉积物以及大气的研究范畴中。研究中常采用间接毒性数据或生物体浓度数据衡量生物有效性高低。虽然生物有效性定义的具体表述不尽相同，但本质上均是研究污染物与生物之间的剂量以及毒性效应关系。随着国内外学者对重金属研究的不断深入，发现重金属的生物有效态部分很大程度上决定了其生物毒性与生态风险。
2有机质来源分析
湖泊沉积物记录水体生产力水平、水生植物更替、营养水平及其转变过程、物质来源等重要历史信息，反映人类活动对流域生态环境的影响。湖泊中有机质主要受内外源共同作用影响，内源有机质主要包括湖泊内的浮游生物和大型水生植物，而陆源有机质则主要包括陆源碎屑和土壤有机质，与流域内生态特征及土壤类型有关。由于不同来源的有机质具有不同稳定碳同位素、氮同位素和碳氮比值（C/N），因此可以根据沉积物中这些地球化学指标来指示有机质的来源、初始生产力变化以及湖泊环境演化过程。在湖泊环境系统内，由于受多种生物地球化学过程的制约，同位素组成可能会发生不同程度的改造，进而影响同位素示踪效果。影响沉积物有机碳氮同位素组成的因素主要有早期成岩作用和有机质来源，如初级生产力和外源有机碳的输入（Thorpetal.，1998）。一般而言，如果沉积岩芯有机碳含量受到成岩作用而引起的有机质降解时，有机碳、氮同位素数值将呈现出指数衰减般变化趋势。从YLH-1沉积岩芯各指标变化趋势来看，有机碳、氮含量并不符合指数衰减模式，由此可以推断出，成岩而产生的有机质降解作用并不是引起异龙湖柱状沉积物有机碳、氮含量和C/N变化的主要原因。
因此，可以认为，异龙湖沉积物有机碳氮同位素变化主要与有机质来源有关。湖泊沉积物中有机质往往以有机碳（TOC）和有机氮（TN）形式存在，反映了湖泊生产力水平的变化，主要与湖泊沉积中有机质的输入量和沉积环境对有机质保存能力有关。
3化学提取法
化学提取法较为人们熟知，主要采用一种或多种化学试剂，通过特定的提取流程，提取样品中不同化学性质的重金属相，借助仪器分析确定各形态重金属具体含量比例，以此评估沉积物中重金属元素的潜在生物有效性。目前，针对沉积物中重金属形态的提取方法主要有单级提取法和多级连续提取法。（1）单级提取法单级提取法利用一种提取剂将样品中能被生物直接吸收利用的重金属直接进行提取，可快速确定沉积物中重金属生物有效态的含量比例，进而评估其是否符合环境标准及法律规定。依据样品中重金属种类、性质以及提取重金属的目的不同，选取提取剂主要有水、酸、螫合剂、中性盐等。对常用提取剂性能及特点进行简要汇总。可见，一些温和提取剂，如水、EDTA往往存在提取不完全，存在结果低于真实值的现象，推荐在处理重度污染样品时使用。而HNO3和EDTA提取率相对较高，对重金属生物有效性的评价结果更为可靠，HNO3浓度在0.75M和1M时，对重金属生物有效态的提取率相似。（2）多级连续提取法多级连续提取法利用不同提取剂对不同结合态重金属的专一性和选择性，设置不断增强的提取强度梯度来模拟重金属的吸附解吸过程，逐级提取出样品中的重金属。1979年Tessier等人提出了重金属五步提取法，也称“Tessier法”。之后，1992年原欧共体标准物质局（CommunityBureauofＲeference，BCＲ）提出了一种简化的三级4步提取法，又称BCＲ法。为降低各实验室在标准物质BCＲCＲM601鉴定时出现的巨大差异，Ｒauret等进一步改进了BCＲ法，将提取步骤缩减，也得到了一定应用。尽管多级提取法中不同重金属赋存形态的分类有所不同，但均属人为操作定义，且均将样品中除残渣态外所有重金属形态视为生物有效态。
结束语
湖泊是内陆水域相对封闭的地形单元，收集水力输送和大气沉积可能产生的所有碎屑和颗粒填充材料，以及可能在湖泊体内形成的化学沉积和生物沉积物。湖泊盆地形态、地形的治理、对上复湖体的承揽、沉积物成为湖泊中接触水体最广泛的固相介质。构成可复盖整个湖底面积的沉积物和常复数参数区，宏观意义上的沉积物-水界面（sediment-waterinterface，swi）。表面沉积物的污染物大部分处于活动或不完全分解状态，因此容易参与沉积物内部和沉积物-水界面之间的移动转换和物质交换作用，沉积物-水界面成为湖泊物质移动转换过程，包括温度、溶解氧、物理扰动、生物种群数等环境条件，通过热力学和生物化学动力学控制的氧化-还原、吸附-分析、分解-化合等，以非常复杂的方式在沉积物-水界面附近进行
参考文献
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