浊度与疏水性对沉积物中多环芳烃释放的影响：基于被动采样技术的评估

推荐：本研究通过被动采样技术(PS)探究沉积物再悬浮(以浊度为指标)和污染物疏水性(log KOW )对多环芳烃(PAHs)释放的联合影响。发现2.7 NTU的浊度阈值可区分孔隙水扩散主导(低浊度)与颗粒解吸主导(高浊度)的释放机制，并建立化学活性(α)模型预测不同扰动场景下污染物释放潜力，为沉积物风险精准评估提供新范式。

　　

沉积物作为疏水性有机污染物(HOCs)的"汇"与"源"，其释放过程直接影响水生生态系统安全。传统风险评估依赖总浓度(C_tot
)，但生物有效态浓度(C_free
)更能反映实际风险。波罗的海沉积物中多环芳烃(PAHs)含量高达3.5 mg kg^-1
，而风浪、航运等导致的再悬浮可能使结合态PAHs重新进入水相。目前对浊度与污染物疏水性如何协同调控释放过程缺乏定量认知，制约着风险精准评估。

瑞典研究团队在《Journal of Environmental Management》发表论文，通过人工沉积物-水系统模拟不同扰动强度(6-18 cm s^-1
)，结合聚乙烯被动采样器(PE-PS)和化学活性理论，首次量化浊度与log K_OW
对PAHs释放的交互作用。研究采用加速溶剂萃取(ASE)和GC-MS分析技术，结合Johnson-Neyman分段回归，解析波罗的海8个站点实地数据。

3.1 浊度动态与生物膜效应
实验系统成功模拟波罗的海典型浊度范围(0.9-14.6 NTU)，发现高扰动组(>2.7 NTU)初期浊度达14.6 NTU，但随生物膜形成(DNA浓度与搅拌速度呈负相关，r=-0.9)促进颗粒聚集而下降。生物膜厚度增加可能延缓PE-PS对PAHs的吸附平衡，提示野外部署需延长至4周以上。

3.2 释放动力学双机制
首次明确2.7 NTU为释放机制转换阈值：低浊度时log K_OW
<4.3的PAHs(如ACE)通过孔隙水扩散主导，其PS浓度随浊度升高而降低；高浊度时log K_OW

4.5的PAHs(如FluO)依赖颗粒解吸，浓度与浊度正相关。脉冲扰动(30 min/次)即足以触发PAHs释放，证实短期强扰动事件的风险不可忽视。

3.3 化学活性模型应用
建立α_PS
/α_sediment
比值与log K_OW
的定量关系：低浊度时斜率更陡(10^{-0.87logKow+4.38}
)，高浊度时释放效率提升(10^{-0.66logKow+3.50}
)。实地数据验证显示，低疏水性PAHs(如萘)在低浊度下贡献率可从19%激增至87%，而高疏水性物质(如ICPD)释放受抑。

该研究突破传统C_tot
评估框架，揭示浊度-疏水性交互作用调控HOCs释放的定量规律。所建模型可直接应用于沉积物修复优先级排序，并为动态水体风险评估提供新工具。未来需拓展至log K_OW

5.16的超疏水性物质及近海低浊度(<1 NTU)场景研究，以完善预测体系。