砷(As)在天然水體中多以砷酸鹽[As(V)]、亞砷酸鹽[As(III)]等無機形態(tài)和一甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA)等有機形態(tài)存在，因其不同的生物毒性效應與環(huán)境健康風險而引起世界范圍內(nèi)的廣泛關注。盡管已有的研究表明砷在天然水體中的遷移與轉(zhuǎn)化可能受到水體富營養(yǎng)化的影響，但是缺乏較為系統(tǒng)的研究，特別是基于長期的定位試驗觀測和多元統(tǒng)計分析的環(huán)境影響因素研究仍然十分缺乏和滯后。
中國科學院城市環(huán)境研究所城市水環(huán)境與水生態(tài)研究組（顏昌宙團隊）自2012年起在太湖流域按人類活動強度梯度選取不同富營養(yǎng)化水域（南太湖、貢湖灣、梅梁灣與竺山灣）建立長期定位生態(tài)環(huán)境觀測站，重點對水和沉積相中砷形態(tài)的空間分布與季節(jié)變化、相關水體理化參數(shù)等開展了系統(tǒng)研究。通過多年數(shù)據(jù)分析表明，夏、秋季重度富營養(yǎng)化水域中總砷和五價砷的含量相對較高，其分布明顯受到總磷、鐵、錳和溶解性有機碳（DOC）的影響；夏季重度和中度富營養(yǎng)化水域的三價砷和甲基砷（MMA(V)+ DMA(V)）含量和占比（占總砷的比例）均明顯高于中營養(yǎng)水域。進一步的分析發(fā)現(xiàn)，富營養(yǎng)化環(huán)境引起磷、葉綠素a、鐵、錳和有機碳等主要水質(zhì)參數(shù)的變化，有利于水生態(tài)系統(tǒng)中砷的生物地球化學循環(huán)。由于我國許多地區(qū)不僅面臨重金屬和砷污染問題，同時還承受著水體富營養(yǎng)化的困擾，因此該研究結果對于深入認識富營養(yǎng)化湖泊環(huán)境中砷的環(huán)境地球化學行為，預測其生態(tài)風險，保障湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康和飲用水源安全， 具有十分重要的意義。
該研究成果發(fā)表在環(huán)境科學國際期刊Science of the Total Environment（2016, 563/564: 496–505）。該研究得到了國家自然科學基金和國家國際科技合作專項資助。
富營養(yǎng)化對湖泊砷形態(tài)分布影響的概念模型圖
太湖不同富營養(yǎng)化水域砷形態(tài)的季節(jié)分布
砷與水質(zhì)參數(shù)冗余分析排序圖
