砷（As）和銻（Sb）是具有相似化學(xué)性質(zhì)的準(zhǔn)金屬，因為它們具有相同的外部軌道電子構(gòu)型。在水生環(huán)境中，兩者均以多種氧化態(tài)出現(xiàn)，但主要以III和V兩種氧化態(tài)的形式出現(xiàn)。作為水環(huán)境中金屬積累的匯或源，沉積物可以顯示出明顯的金屬時空變化，并在監(jiān)測生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮重要作用。As和Sb與Fe/Mn（水）氧化物密切相關(guān)，并且氧化還原對于As和Sb在沉積物中的吸附很重要。發(fā)生許多氧化還原反應(yīng)的生物地球化學(xué)區(qū)在毫米級的沉積物中是可變的，尤其是在沉積物-水界面（SWI）之間。近幾十年來，南四湖受到工業(yè)和市政活動處理不當(dāng)?shù)膹U水，采礦和農(nóng)業(yè)用地的徑流以及空氣污染物沉積的污染。

本研究以南四湖流域為研究區(qū)域。使用HR-Peeper和ZrO-Chelex-AgI DGT技術(shù)分別測量孔隙水中溶解的As，Sb，F(xiàn)e和Mn以及不穩(wěn)定的As，Sb，F(xiàn)e和Mn。本研究的主要目的是確定南四湖沉積物中DGT不穩(wěn)定的As和Sb濃度；了解砷，銻的生物地球化學(xué)行為及其與鐵，錳的相互作用，以及沉積物的理化性質(zhì)；（3）根據(jù)DGT測量結(jié)果評估As和Sb的生物利用度和釋放風(fēng)險。

unisense微電極的應(yīng)用：使用重力取心器（直徑110毫米，長度500毫米）從樣品位置收集了四個沉積物核心，并保持了沉積物-水界面上方20厘米的上覆水。使用氧氣和氧化還原微電極（OX 100和RD-100，Unisense，丹麥）測量沉積物中的溶解氧（DO）和氧化還原狀態(tài)（Eh）。通過pH微電極（Unisense）獲得pH值。

圖1、pH，氧化還原電勢（Eh），SWI中的溶解氧（DO）和沉積物中TOC的垂直分布圖。從圖中可以看出DO濃度和Eh表現(xiàn)出相似的分布趨勢，隨深度而減小。沉積物中的DO濃度在0 mm至20 mm之間，范圍從0至137μmol/L，在4.6 mm以下為厭氧性。上層水中的溶解氧濃度穩(wěn)定，約為250μmol/L。Eh值在上覆水中保持在約421 mV，在沉積物以下從412到65 mV不等。上覆的水和沉積物處于弱堿性環(huán)境，pH值隨深度逐漸降低，范圍為7.2–7.9。