摘要我國(guó)是世界上已知面積最大的水源性高碘國(guó)家，碘的長(zhǎng)期過(guò)量攝入對(duì)居民健康產(chǎn)生極大威脅。在不同的環(huán)境水文地質(zhì)條件下，高碘地下水成因模式可概括為：埋藏溶解型、壓密釋放型和蒸發(fā)濃縮型。基于對(duì)高碘地下水成因機(jī)理的認(rèn)識(shí)，我們利用大數(shù)據(jù)模型預(yù)測(cè)了全國(guó)高碘地下水賦存情況，發(fā)現(xiàn)其高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(P>0.5)約占國(guó)土面積的19.8%，且涵蓋了全部已知的高碘地下水分布區(qū)。開(kāi)展地下水系統(tǒng)中有機(jī)碘形態(tài)定量表征、碘的水文地球化學(xué)行為微觀機(jī)理識(shí)別和遷移活化過(guò)程定量模擬研究，將深化高碘地下水成因與分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)，為供水水質(zhì)安全和預(yù)防水源性高碘甲腫提供重要的科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞碘;地下水;大數(shù)據(jù);成因;甲狀腺腫大
引言
碘是人體所必需的微量營(yíng)養(yǎng)素，適量供給可保障甲狀腺機(jī)能的正常運(yùn)作，而碘攝入不足或過(guò)量則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的代謝紊亂。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的報(bào)告，全球約三分之一人口面臨碘缺乏病(iodinedeficiencydisorders，IDD)，我國(guó)曾是世界上碘缺乏病危害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，隨著全民食鹽加碘(universalsaltiodization，USI)政策的實(shí)施，碘缺乏病得到明顯控制。
但同時(shí)全球部分國(guó)家地區(qū)面臨碘攝入過(guò)高的風(fēng)險(xiǎn)，長(zhǎng)期碘攝入過(guò)高可導(dǎo)致甲狀腺腫大，甲狀腺功能減退等甲狀腺自身調(diào)節(jié)功能紊亂的疾病，還可誘發(fā)或促進(jìn)自身免疫性甲狀腺炎[1,2]。聯(lián)合國(guó)兒童基金會(huì)(UNICEF)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2003年全球碘攝入過(guò)量國(guó)家是個(gè)，到2013年上升為10個(gè)[3]。世界范圍內(nèi)報(bào)道有水源性高碘甲腫的國(guó)家包括瑞士、智利、丹麥、阿根廷、加拿大、日本、中國(guó)等[36]。在丹麥，全國(guó)范圍內(nèi)所調(diào)查的2562個(gè)地下水中有11個(gè)樣品碘含量超過(guò)200µg/L，地下水碘最高濃度可達(dá)14500µg/L[46]。
在智利，地下水最高碘濃度達(dá)6096µg/L，主要與上覆的硝酸鹽礦床有關(guān)[7]。在阿根廷，作為飲用水資源的地下水中碘濃度變化范圍為17.4730µg/L，中位數(shù)為121µg/L[8]。在加拿大安大略省西南部地下水中碘的濃度最高為400µg/L[9]。在日本沿海地區(qū)，受海水影響，其濱海地區(qū)地下水中碘的最高濃度為34000µg/L[10]。我國(guó)是首個(gè)發(fā)現(xiàn)水源性高碘甲腫的國(guó)家，也是世界上已知面積最大的水源性高碘國(guó)家。2017年，國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展飲用水中碘含量調(diào)查，結(jié)果表明，高碘地下水(總碘>100µg/L)主要分布在濱海、黃淮海平原、內(nèi)陸盆地等11個(gè)省、區(qū)和直轄市，受威脅人口約計(jì)3,098萬(wàn)[1114]。
其中，大同盆地地下水碘含量變化范圍為14.42180µg/L，約44.8%的地下水中碘含量超過(guò)100µg/L，主要分布于盆地中心地下水排泄區(qū)[15,16]。華北平原地下水碘含量變化范圍是0.881106µg/L，約48.2%碘含量超過(guò)100µg/L，主要分布于濱海區(qū)第III、IV承壓含水層中[17]。
太原盆地及關(guān)中盆地地下水碘含量變化范圍分別為0.024117μg/L、28620μg/L[18,19]。此外，在其它多個(gè)地區(qū)也發(fā)現(xiàn)有高碘地下水[14,20]。針對(duì)高碘地下水分布、成因、及碘的生物地球化學(xué)行為等，已開(kāi)展了大量科學(xué)研究工作。本文將在系統(tǒng)綜述高碘地下水成因與分布規(guī)律研究最新進(jìn)展的基礎(chǔ)上，對(duì)全國(guó)范圍高碘地下水賦存與分布進(jìn)行預(yù)測(cè)。
1碘的水文
生物地球化學(xué)行為碘在環(huán)境介質(zhì)中的含量一般較低，在巖石(~0.13mg/kg)和土壤(~15mg/kg)中的濃度為106g/g級(jí)，在雨水(~0.510μg/L)和淡水(~210μg/L)中的濃度為10g/mL級(jí)[21]。海水中的碘占地球表面天然碘儲(chǔ)量的70%左右，濃度通常在45至60μg/L之間，某些海藻(褐藻為100至6000μg/g)中的碘含量高達(dá)千分之幾[21,22]。
相比之下，陸地植物平均每克干組織僅積累0.20.5μg碘[21,23]。碘具有復(fù)雜的生物地球化學(xué)行為特征，有多種形態(tài)及價(jià)態(tài)，表現(xiàn)出親水性、嗜氣性和親生物特性[24]。在還原環(huán)境中，碘通常以活性最強(qiáng)的的形式存在，在氧化的條件下，碘可以IO形式存在，此外，受賦存水環(huán)境特征影響，部分水體中也以有機(jī)碘的形式存在，如在富有機(jī)質(zhì)或富粘土的含水層及水體環(huán)境中。
前人研究發(fā)現(xiàn)，不同比例的無(wú)機(jī)和有機(jī)碘共存于各種水環(huán)境中[22,2527]。由于較好的熱力學(xué)穩(wěn)定性，被認(rèn)為是自然界中大多數(shù)水土壤沉積物體系中水碘的主要形態(tài)。且在已發(fā)現(xiàn)的碘的不同形態(tài)中，的活動(dòng)性最強(qiáng)，沉積物礦物對(duì)其吸附能力最低。IO在稻田土壤表面的吸附系數(shù)是的倍[28]。在日本千葉縣沿海氧化條件下的表層土壤中，有機(jī)碘的吸附系數(shù)約為的10倍，而在次表層土壤稍還原條件下，有機(jī)碘的吸附系數(shù)是的100倍有余[29]。在天然土壤樣品中，碘主要以有機(jī)碘的形式存在(約占總碘90%)，無(wú)機(jī)碘在有機(jī)質(zhì)含量較低的沉積物中占重要地位(可達(dá)50%)[23,30]。
在地下水系統(tǒng)中，氧化還原條件、有機(jī)碳濃度和微生物是控制水土沉積物碘形態(tài)轉(zhuǎn)化及遷移釋放的主要驅(qū)動(dòng)因子。在自然界中幾乎所有的水土體系中碘均以多形態(tài)共存，而復(fù)雜的水文生物地球化學(xué)過(guò)程可造成碘的形態(tài)轉(zhuǎn)化繼而影響碘的遷移釋放[30]。在天然地下水系統(tǒng)可賦存多種功能微生物，如硝酸鹽還原菌、鐵還原菌、及硫酸鹽還原菌等，均可能對(duì)水體碘的賦存形態(tài)產(chǎn)生影響。有文獻(xiàn)報(bào)道，硝酸鹽還原菌在不含硝酸鹽的10mMIO培養(yǎng)體系中，可還原降低IO濃度，同時(shí)在無(wú)細(xì)胞提取物中發(fā)現(xiàn)有IO還原酶[31]。
Councell等(1997)發(fā)現(xiàn)Desulfovibriodesulfuricans和Shewanellaputrefaciens的細(xì)胞懸液在厭氧條件下能夠還原100μMIO[32]。兼性鐵還原菌ShewanellaoneidensisstrainMR也可還原水體中的IO[33]。上述碘酸鹽還原菌均賦存于缺氧環(huán)境中，目前還未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道有需氧的碘酸鹽還原菌。此外，某些厭氧細(xì)菌可利用有機(jī)碘化合物作為終端電子受體脫碘，形成脫鹵呼吸過(guò)程。
例如，在產(chǎn)甲烷的條件下，在湖泊沉積物中觀察到。碘苯甲酸鹽還原脫碘，苯甲酸鹽作為中間產(chǎn)物最終被礦化為CH和CO2[34]。Oba等(2014)從陸地沉積物中分離富集了一個(gè)能將三碘苯酚脫鹵還原為碘酚的厭氧微生物菌團(tuán)[35]。厭氧還原菌存在于富含有機(jī)物的缺氧水環(huán)境(如深層承壓半承壓含水層)，對(duì)IO還原及有機(jī)碘脫碘產(chǎn)生發(fā)揮著重要作用。
在有氧環(huán)境，自發(fā)形成的速度非常緩慢，但一些生物體(如大型藻類、微藻和細(xì)菌)可氧化為，有學(xué)者從海水和鹽水中分離得到異養(yǎng)碘化物氧化細(xì)菌，可將氧化為[3638]。在陸地水土系統(tǒng)中，有氧條件下細(xì)菌和真菌的代謝過(guò)程或光化學(xué)反應(yīng)可產(chǎn)生活性氧，其中是促使氧化的主要物質(zhì)，形成[39,40]。此外，細(xì)菌分泌的有機(jī)酸在降低培養(yǎng)基的pH同時(shí)與反應(yīng)生成過(guò)氧羧酸進(jìn)一步增強(qiáng)的氧化[41]。
除微生物外，水土體系中的礦物相及共存離子也通過(guò)影響碘的賦存形態(tài)進(jìn)而影響其遷移釋放能力。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在接近中性pH的砂礫含水層中被氧化成和IO，推斷可能是與含水層中的活性錳(~2μmol/g)發(fā)生氧化還原反應(yīng)[42]。隨后，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)合成的水鈉錳礦δMnO可氧化，且氧化速率隨pH值的增加而降低，是氧化成IO的中間物種[43]。氧化和IO還原都能產(chǎn)生反應(yīng)性中間體，包括分子碘、次碘酸(HOI)和三碘化物，這些中間體很容易與土壤有機(jī)質(zhì)(SOM)通過(guò)共價(jià)連接(碘化)形成有機(jī)碘[29,4448]。
當(dāng)?shù)叵滤幱谶€原環(huán)境時(shí)，多種氧化還原敏感組分常以還原態(tài)賦存，如鐵以Fe(II)的形式賦存，F(xiàn)e(II)可將IO還原為;在強(qiáng)還原環(huán)境中，穩(wěn)定賦存的硫化物可通過(guò)親核取代反應(yīng)替換有機(jī)碘結(jié)構(gòu)上的碘，促使進(jìn)入液相[49]。因此，在有氧及厭氧地下水系統(tǒng)中賦存的微生物、共存離子及礦物相均影響著地下水中碘的賦存形態(tài)，進(jìn)而影響碘在固液體系的分配方式。
2高碘地下水成因模式
高碘地下水作為一種典型的劣質(zhì)地下水類型，是一系列地質(zhì)過(guò)程和水巖相互作用的產(chǎn)物。因此，其成因機(jī)理可以按照劣質(zhì)地下水成因機(jī)理模式進(jìn)行解釋。根據(jù)我們20余年的研究，劣質(zhì)地下水成因模式可概括為四種基本模式：淋濾匯聚型、埋藏溶解型、壓密釋放型、及蒸發(fā)濃縮型[14]。在不同的環(huán)境水文地質(zhì)條件下，高碘地下水成因可用上述后三種成因模式進(jìn)行解釋。
在地下水系統(tǒng)中土壤沉積物是重要的碘匯，也是地下水中碘的主要來(lái)源。地下水系統(tǒng)固相介質(zhì)中的有機(jī)質(zhì)、粘土礦物及氧化物氫氧化物礦物對(duì)碘具有較強(qiáng)的吸附能力[29,5052]。在內(nèi)陸盆地區(qū)，沉積物碘主要賦存于鐵錳金屬氧化物礦物及有機(jī)質(zhì)上[26]。在復(fù)雜的水文生物地球化學(xué)過(guò)程作用下，沉積物碘遷移釋放至地下水中。以大同盆地為例，選取代表性沉積物開(kāi)展室內(nèi)微宇宙實(shí)驗(yàn)，還原地下水系統(tǒng)鐵礦物相轉(zhuǎn)化過(guò)程中碘的遷移釋放過(guò)程。我們針對(duì)大同盆地地下水系統(tǒng)開(kāi)展了微生物群落及耐砷菌分離實(shí)驗(yàn)，已發(fā)現(xiàn)有鐵還原菌賦存。
因此，在微宇宙體系內(nèi)引入兼性鐵還原菌ShewanellaoneidensisstrainMR，添加滅菌沉積物及模擬NaHCO型地下水，完成微宇宙實(shí)驗(yàn)。在還原環(huán)境中，在MR及有機(jī)質(zhì)處理組，液相可溶態(tài)Fe(II)及總碘含量隨時(shí)間逐漸升高，10天后，約有10%的固相碘以碘離子的形式釋放至液相中，進(jìn)一步借用FeKedgeEXAFS及XANES對(duì)礦物相進(jìn)行表征。
發(fā)現(xiàn)沉積物中的針鐵礦被還原為菱鐵礦磁鐵礦，這說(shuō)明在還原環(huán)境中，鐵還原菌MR利用乳酸作為電子供體，沉積物固相鐵礦物相作為電子受體，還原沉積物鐵礦物相，導(dǎo)致其負(fù)載的碘釋放進(jìn)入液相中，且釋放的碘均以形態(tài)進(jìn)入水體中[34]。因此，在富有機(jī)質(zhì)、長(zhǎng)期穩(wěn)定的還原環(huán)境中，微生物介導(dǎo)下有機(jī)質(zhì)及鐵礦物相的還原性溶解是造成固相碘遷移、釋放進(jìn)入地下水中的主要過(guò)程。換言之，這類環(huán)境中高碘地下水的主要成因?yàn)?ldquo;埋藏溶解型”。
同劣質(zhì)地下水相類似，高碘地下水也多分布于干旱半干旱地區(qū)，因此，淺層地下水多經(jīng)歷較強(qiáng)的蒸發(fā)濃縮作用。以大同盆地為例，大同盆地屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年降水量225400mm，年蒸發(fā)量約2000mm，區(qū)域淺層地下水中賦存有大量的高碘地下水，其最高濃度可達(dá)2180µg/L[15]。淺層地下水以偏氧化環(huán)境為主，該環(huán)境中地下水中的碘以碘離子及碘酸根離子穩(wěn)定賦存，在強(qiáng)烈的蒸發(fā)濃縮作用下，地下水中的碘濃度隨著水體離子濃度的升高而升高。因此，淺層高碘地下水其主要成因機(jī)理為“蒸發(fā)濃縮型”。
與內(nèi)陸盆地不同，濱海地區(qū)地下水環(huán)境受海陸交互作用影響較大。以我國(guó)華北平原為例，自晚更新世以來(lái)，含水層系統(tǒng)已經(jīng)歷六次大規(guī)模海侵，在多次海侵海退過(guò)程中，海相碘有可能賦存于含水層沉積物及孔隙水中[53]。此外，由于地下水超采，華北平原正經(jīng)歷著大范圍地面沉降，在一些地面沉降中心，如滄州、天津、唐山等，累計(jì)沉降量甚至多達(dá)米[54]。與此伴生的含水層壓密，造成弱透水層中的孔隙水釋放進(jìn)入含水層，成為一個(gè)重要補(bǔ)給，其補(bǔ)給占比平均約為25%40%[55]。在一些地面沉降嚴(yán)重的區(qū)域(如河北滄州)，壓密釋水量占含水層系統(tǒng)補(bǔ)給量的57%[56]。
我們采集該區(qū)域含水層沉積物，完成室內(nèi)不同壓力條件下的連續(xù)壓密實(shí)驗(yàn)，并對(duì)壓密釋水完成水化學(xué)組成分析，發(fā)現(xiàn)華北平原區(qū)深層黏土層中孔隙壓密釋水中總碘最高濃度達(dá)830µg/L，且均主要以碘離子的形式賦存，同時(shí)，進(jìn)一步借用δ18、δ同位素端元混合模型，發(fā)現(xiàn)，地下水中約49.1%68.9%的碘來(lái)自上覆黏土層的壓密釋水，因此，濱海地下水超采區(qū)的高碘地下水主要成因機(jī)制是“壓密釋放型”[57。
無(wú)論是何種成因的高碘地下水，在復(fù)雜的水文生物地球化學(xué)過(guò)程作用下所形成的利于碘富集的水環(huán)境特征具有如下共性特征：高碘地下水多賦存于松散沉積盆地平原區(qū)地下水系統(tǒng)的排泄區(qū)，其水化學(xué)類型多以偏堿性的NaCl、NaHCO型水為主;地下水中的碘與溶解性有機(jī)質(zhì)表現(xiàn)出較好的正相關(guān)性，或者說(shuō)，富有機(jī)質(zhì)的地下水環(huán)境有利于碘的富集;碘的主要賦存形態(tài)以碘離子為主，多賦存于偏還原的水體環(huán)境中。
3全國(guó)高碘地下水分布預(yù)測(cè)
除部分已知高碘地下水分布區(qū)外，我國(guó)大部分地區(qū)地下水中的碘賦存情況仍未可知?；趯?duì)高碘地下水成因機(jī)理的認(rèn)識(shí)，我們借用大數(shù)據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)未知區(qū)域開(kāi)展了預(yù)測(cè)。目前，該技術(shù)已應(yīng)用于全球及我國(guó)的高砷、高氟地下水空間分布規(guī)律及預(yù)測(cè)研究中[5860]。我們的預(yù)測(cè)模型構(gòu)建步驟如下：
收集文獻(xiàn)已報(bào)道我國(guó)高碘地下水?dāng)?shù)據(jù)4600余條，數(shù)據(jù)條目覆蓋我國(guó)多地，包括華北平原、黃淮平原、大同盆地、太原盆地、關(guān)中盆地、河套平原、珠江三角洲、塔里木盆地、貴州多地，去除缺失及無(wú)效數(shù)據(jù)，最終數(shù)據(jù)條目為3185條，其中有45.9%數(shù)據(jù)碘含量大于100µg/L，其余均小于100µg/L，按照碘濃度100µg/L為臨界點(diǎn)，將數(shù)據(jù)分為兩組，碘濃度>100µg/L認(rèn)定為，<100µg/L認(rèn)定為。
基于高碘地下水成因機(jī)理，收集全國(guó)范圍氣候、地形、土壤、水文地質(zhì)等22個(gè)宏觀因子;其中，氣候包含個(gè)因子，包括實(shí)際蒸散量(ActualEvapotranspiration，AET)，潛在蒸散量(PotentialEvapotranspiration，PET)，降雨量(Precipitation)，PriestleyTayloralpha系數(shù)(AET/PET)，氣溫，數(shù)據(jù)精度均為30”，指示不同氣候條件下蒸發(fā)濃縮作用對(duì)淺層地下水碘的影響;地形包含個(gè)因子，分別為地表坡度(Surfaceslope)，精度為90m，及地形濕度指數(shù)(TopographicWetnessIndex，TWI)，精度為15”，指示地下水系統(tǒng)氧化還原環(huán)境。
土壤包含16個(gè)因子，主要用于指示地下水系統(tǒng)中碘的物源及可能影響碘遷移轉(zhuǎn)化的環(huán)境地質(zhì)因素，包括土壤有機(jī)碳(SoilOrganicCarbon)、土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量(Soilorganiccarbonstock)、土壤密度(bulkdensity)、粘土含量(Claycontent)、粗碎屑物(Coarsefragments)、砂(Sand)、淤泥(silt)、陽(yáng)離子交換能力(Cationexchangecapacity)、氮含量(Nitrogen)、有機(jī)碳密度(Organiccarbondensity)、土壤pH、土壤含水率(SoilMoistureCapacity)、土壤厚度(Soildepth)、土壤排水能力(Soildrainage)、鹽基飽和度(Basesaturation)及土壤類別(SoilGroups)，精度為250m。對(duì)收集到的宏觀因子采用支持向量機(jī)遞歸特征消除模型(SVMRFE)提取與地下水碘更相關(guān)的變量因子。
將數(shù)據(jù)集按80%、10%、10%的比例隨機(jī)分為訓(xùn)練集、驗(yàn)證集、及測(cè)試集，用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，并用多種模型指標(biāo)對(duì)模型結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，包括正確率、敏感度、特異度、AUC(areaunderthecurve)及Cohen’sKappa值。模型在訓(xùn)練集及測(cè)試集的正確率分別為92.2%、90.9%，在測(cè)試集的特異性及AUC值分別為91.2%、0.972，模型的Cohen’sKappa值為0.857，均呈現(xiàn)較好的預(yù)測(cè)效果。
高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(>0.5)約占我國(guó)國(guó)土面積的19.8%，主要分布于河南、山西、山西中部、山東、河北、遼寧西北部、吉林、及黑龍江等省份。其中部分區(qū)域是我國(guó)已知較為典型的高碘地下水分布區(qū)，如華北平原[62]、河套平原[63]、渭河盆地[18]、太原盆地[19]及大同盆地[26]。指標(biāo)選取模型結(jié)果顯示，有12個(gè)因子在預(yù)測(cè)模型中起主要作用，主要包括氣候因子(溫度、降雨量、蒸發(fā)濃縮因子、潛在蒸發(fā)量、PriestleyTayloralpha系數(shù))、土壤因子(排水性、濕度、礫石比例、pH值、堆積密度、沖積土比例)、地形因子(地形濕度指數(shù))。這些因子與上述高碘地下水成因模式中影響碘遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程及利于碘富集的水環(huán)境因子相符。預(yù)測(cè)結(jié)果可為高碘地下水的調(diào)查評(píng)價(jià)、安全供水和預(yù)防甲狀腺腫疾病提供重要的科學(xué)依據(jù)。
4研究展望
4.1有機(jī)碘形態(tài)鑒定及定量表征
地下水系統(tǒng)中碘的賦存形態(tài)的精細(xì)表征及量化是深入探究地下水系統(tǒng)碘遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程的基礎(chǔ)和前提在。地下水系統(tǒng)中碘的遷移和富集過(guò)程伴隨著復(fù)雜的形態(tài)轉(zhuǎn)化，碘的賦存形態(tài)以無(wú)機(jī)碘及有機(jī)碘兩個(gè)大類為主，其中，地下水以無(wú)機(jī)碘為主，沉積物則是有機(jī)碘占主導(dǎo)地位，對(duì)地下水無(wú)機(jī)碘的賦存可借用高效液色譜與質(zhì)譜聯(lián)用(HPLCICPMS)技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確分離及測(cè)定，而由于天然有機(jī)質(zhì)的復(fù)雜性，目前對(duì)地下水及沉積物中的有機(jī)碘賦存形態(tài)，較難進(jìn)行精確表征與分析。
以大同盆地為例，在低碘地下水中，有機(jī)碘形態(tài)占比可達(dá)60%以上，高碘地下水中，借用總碘與無(wú)機(jī)碘差減法計(jì)算而得的有機(jī)碘濃度最高可達(dá)358µg/L，但對(duì)其有機(jī)碘的賦存形態(tài)卻尚未可知。對(duì)沉積物碘的賦存形態(tài)目前多借用同步輻射進(jìn)行表征[64]，如Shimamoto等(2011)運(yùn)用碘edgeXANES調(diào)查了日本千葉縣(臨海)天然地下水系統(tǒng)土壤中不同的碘形態(tài)，發(fā)現(xiàn)表層土中85%的碘以有機(jī)碘形態(tài)存在，且同時(shí)解譯出多種天然賦存有機(jī)碘譜圖，如碘乙酸、碘十八烷、碘代苯等[29];Kodama等(2006)運(yùn)用edgeXANES研究日本筑波土壤樣品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)土壤中有機(jī)碘所占的比例分別為50%、40%和10%[28]。
但該技術(shù)多針對(duì)碘含量較高的沉積物，上述所分析沉積物均以海相富碘沉積物為主，而針對(duì)陸源富有機(jī)質(zhì)富碘沉積體系沉積物碘的賦存形態(tài)仍需開(kāi)展相關(guān)定量研究。此外，有學(xué)者借用化學(xué)提取手段對(duì)沉積物碘賦存形態(tài)進(jìn)行表征，認(rèn)為用5%四甲基氫氧化銨可將沉積物中50%以上的有機(jī)碘提取出來(lái)，但提取化學(xué)試劑對(duì)有機(jī)碘形態(tài)的影響尚未可知[65]。為減少化學(xué)提取對(duì)原生有機(jī)碘的影響，可考慮選用液相色譜高分辨質(zhì)譜法(LCHRMS)對(duì)富有機(jī)質(zhì)富碘沉積物完成簡(jiǎn)單提取富集后對(duì)其分子結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行表征[66]。
參考文獻(xiàn)：
[1]韓云波，唐當(dāng)柱.我國(guó)全民補(bǔ)碘的現(xiàn)況[J].職業(yè)與健康，2020.36(08)：11421145+1149.
[2]史亮晶，申元英.不同水碘地區(qū)居民碘營(yíng)養(yǎng)狀況和甲狀腺相關(guān)疾病的研究進(jìn)展[J].疾病預(yù)防控制通報(bào)，2019.34(02)：9396.
[3]PEARCEEN,ANDERSSONM,ZimmermannMB.GlobalIodineNutrition:WhereDoWeStandin2013?[J].Thyroid,2013.23(5):523528.
[4]VOUTCHKOVADD,ERNSTSENV,HANSENB,etal.Assessmentofspatialvariationindrinkingwateriodineanditsimplicationsfor dietaryintake:AnewconceptualmodelforDenmark[J].Sci.TotalEnviron.,2014.493:432444.
[5]VOUTCHKOVADD,ERNSTSENV,KRISTIANSENSM,etal.IodineinmajorDanishaquifers[J].EnvironmentalEarthSciences,2017.76(13):447.
[6]VOUTCHKOVADD,KRISTIANSENSM,HANSENB,etal.IodineconcentrationsinDanishgroundwater:historicaldataassessment1933–2011[J].Environ.Geochem.Health,2014.36(6):11511164.
[7]ÁLVAREZF,REICHM,PÉREZFODICHA,etal.Sources,sinksandlongtermcyclingofiodineinthehyperaridAtacamacontinentalmargin[J].Geochim.Cosmochim.Acta,2015.161:5070.
[8]SMEDLEYPL,NICOLLIHB,MACDONALDDMJ,etal.HydrogeochemistryofarsenicandotherinorganicconstituentsingroundwatersfromLaPampa,Argentina[J].Appl.Geochem.,2002.17(3):259284.
作者：王焰新1,,李俊霞1，謝先軍1
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