Heavy metal contamination in sediments has been a great concern around the world due to their potential toxic effects on ecological predators and on human health. Accumulation of heavy metals in benthic organisms is often observed in spite of their low bioavailability in sediments. Direct measurement of bioaccumulation levels using whole organism or tissue samples is probably the most reliable measure for bioaccumulation. However, the whole process of sample preparation and analysis for this is costly and time-consuming and can suffer from experimental artifacts; hence, passive sampling techniques have been successfully used as surrogates for assessing bioaccumulation in sediments. The present work aims to review state-of-the-art passive sampling methods (PSMs) for assessing the bioaccumulation of heavy metals to benthic organisms in sediments. The reviews are divided into four categories: PSMs for biogeochemistry and sediment quality studies, PSMs for bioaccumulation studies, PSMs for bioturbation studies, and PSMs for remediation performance assessment studies. Based on the availability of references on the different PSMs discussed in this paper, the diffusive gradient in thin film (DGT) technique is the most widely used because of its ability to measure the bioavailable fraction of contaminants in sediment. Use of PSMs, coupled with direct measurements from biological samples, can be a robust approach as they can provide a better understanding of the bioaccumulation and the different biogeochemical factors that can affect the uptake of heavy metals by benthic organisms.

中文翻译：

---

沉积物中重金属生物富集的被动采样方法

沉积物中的重金属污染由于其对生态掠食者和人类健康的潜在毒性影响，已成为全世界关注的焦点。尽管底栖生物在沉积物中的生物利用度较低，但经常观察到底栖生物中重金属的积累。使用整个生物体或组织样本直接测量生物蓄积水平可能是最可靠的生物蓄积测量方法。然而，为此，样品制备和分析的整个过程既昂贵又费时，并且会遭受实验假象的困扰。因此，被动采样技术已成功地用作评估沉积物中生物富集的替代物。本工作旨在审查用于评估沉积物中底金属对重金属生物积聚的最新被动采样方法（PSM）。审查分为四个类别：用于生物地球化学和沉积物质量研究的PSM，用于生物蓄积研究的PSM，用于生物扰动研究的PSM和用于修复性能评估研究的PSM。基于本文讨论的不同PSM的参考文献的可用性，薄膜扩散梯度（DGT）技术由于能够测量沉积物中污染物的生物利用度而被广泛使用。PSM的使用，加上对生物样品的直接测量，可能是一种可靠的方法，因为它们可以更好地了解生物累积以及可能影响底栖生物对重金属吸收的不同生物地球化学因素。用于生物蓄积性研究的PSM，用于生物扰动研究的PSM和用于修复性能评估研究的PSM。基于本文讨论的不同PSM的参考文献的可用性，薄膜扩散梯度（DGT）技术由于能够测量沉积物中污染物的生物利用度而被广泛使用。PSM的使用，加上对生物样品的直接测量，可能是一种可靠的方法，因为它们可以更好地了解生物累积以及可能影响底栖生物对重金属吸收的不同生物地球化学因素。用于生物蓄积性研究的PSM，用于生物扰动研究的PSM和用于修复性能评估研究的PSM。基于本文讨论的不同PSM的参考文献的可用性，薄膜扩散梯度（DGT）技术由于能够测量沉积物中污染物的生物利用度而被广泛使用。PSM的使用，加上对生物样品的直接测量，可能是一种可靠的方法，因为它们可以更好地了解生物累积以及可能影响底栖生物对重金属吸收的不同生物地球化学因素。薄膜扩散梯度（DGT）技术由于能够测量沉积物中污染物的生物利用度而被广泛使用。PSM的使用，加上对生物样品的直接测量，可能是一种可靠的方法，因为它们可以更好地了解生物累积以及可能影响底栖生物对重金属吸收的不同生物地球化学因素。薄膜扩散梯度（DGT）技术由于能够测量沉积物中污染物的生物利用度而被广泛使用。PSM的使用，加上对生物样品的直接测量，可能是一种可靠的方法，因为它们可以更好地了解生物累积以及可能影响底栖生物对重金属吸收的不同生物地球化学因素。