Влияние геохимических свойств донных отложений на биодоступность тяжёлых металлов

Донные отложения, являясь крупнейшим резервуаром и депо металлов, играют особую роль в определении их дальнейшей судьбы. Факторы, влияющие на биодоступность тяжёлых металлов в донных отложениях, до сих пор не рассматривались комплексно, а влияние свойств донных отложений остаётся недостаточно изученным и даже противоречивым. В настоящем обзоре проанализированы механизмы, посредством которых свойства донных отложений, включая кислоторастворимые сульфиды (acid-volatile sulfides, AVS), органическое вещество, гранулометрический состав (глина, алеврит или песок) и геологическое строение, а также поведение организмов влияют на биодоступность металлов. В анаэробных условиях AVS главным образом снижают растворимость и токсичность металлов, тогда как органическое вещество, оксиды железа и марганца, глина и алеврит могут стабилизировать тяжёлые металлы при повышенном окислительно-восстановительном потенциале (ОВП). Другие факторы, включая изменения pH и окислительно-восстановительного потенциала, старение, обеспеченность питательными веществами и поведение бентосных организмов в донных отложениях, также существенно изменяют подвижность и распределение металлов. Эти факторы часто взаимосвязаны; кроме того, были рассмотрены различные методы оценки токсичности, применяемые для определения биодоступности микроэлементов. Предполагается также, что некоторые новые синтетические материалы, такие как полисульфиды и наноматериалы, могут обеспечить эффективные способы ремедиации загрязнения донных отложений металлами. Проанализированы механизмы влияния геохимических свойств донных отложений на биодоступность тяжёлых металлов. AVS стабилизируют тяжёлые металлы в анаэробных условиях, тогда как органическое вещество и оксиды железа и марганца иммобилизуют металлы в аэробных условиях. При построении моделей биодоступности необходимо учитывать геохимические свойства донных отложений.