本文關(guān)鍵詞：中國(guó)東部近海表層沉積物金屬元素賦存形態(tài)及粒級(jí)效應(yīng)研究

  更多相關(guān)文章： 沉積物 金屬元素 賦存形態(tài) 分粒級(jí) 近岸海域

【摘要】：海洋沉積物是金屬元素重要的源和匯。金屬元素在沉積物中以吸附、絡(luò)合、沉淀和共沉淀等作用與沉積物中的碳酸鹽、鐵錳水合氧化物、有機(jī)質(zhì)、硫化物以及鋁硅酸鹽等組分結(jié)合。只有研究這些不同形態(tài)的金屬含量才能夠確定金屬的毒性效應(yīng)和生物地球化學(xué)路徑。利用連續(xù)提取法研究沉積物中金屬元素的形態(tài)分布，有利于人們了解沉積物中金屬元素的來源、遷移以及污染情況，進(jìn)而及時(shí)防范沉積物的重金屬污染。本文通過對(duì)膠州灣西部?jī)蓚�(gè)站的沉積物進(jìn)行分粒級(jí)，繼而對(duì)不同粒級(jí)的沉積物進(jìn)行連續(xù)提取，研究了沉積物中金屬元素的不同形態(tài)含量與粒度的關(guān)系；應(yīng)用連續(xù)提取法分析了膠州灣中部一個(gè)站和東海西南部一個(gè)站的表層沉積物的干樣與濕樣提取結(jié)果的優(yōu)缺點(diǎn)；對(duì)連續(xù)提取法中水合鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)及有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)的提取方法進(jìn)行了條件對(duì)比實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化了近海表層沉積物中鐵錳水合氧化物結(jié)合態(tài)及有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)的的提取方法。主要結(jié)果如下： 1、樣品烘干的過程會(huì)使Fe由碳酸鹽結(jié)合態(tài)向鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)化。干樣提取Mn的可交換態(tài)的含量相對(duì)濕樣較高，對(duì)Mn的其它形態(tài)的提取產(chǎn)生影響相對(duì)較小。微量元素Cu、Zn、Cr和Ni的可交換態(tài)在濕樣中的含量基本上較高。Cu、Zn和Ni的鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)中的含量也是在濕樣中的含量較高，而Cr則是干樣的較高，各形態(tài)的影響都較小，沒有明顯規(guī)律。干樣與濕樣的處理方法各有優(yōu)缺點(diǎn)：干樣稱量更加精確，粒度分布均勻，，但可能會(huì)引起其中部分形態(tài)之間的轉(zhuǎn)化；濕樣對(duì)于保持金屬形態(tài)更具有優(yōu)勢(shì)，但在稱量過程中相對(duì)誤差較大，粒度之間的差異更加明顯。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中采用干樣還是濕樣進(jìn)行連續(xù)提取，需要視具體的實(shí)驗(yàn)要求來確定，對(duì)于需要精確測(cè)定沉積物中金屬元素不同形態(tài)的含量的情況，如本文中分粒級(jí)連續(xù)提取沉積物中金屬元素，則采用濕樣進(jìn)行提取。 2、為避免提取不完全和過度提取問題，經(jīng)條件實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的沉積物的鐵錳水合氧化物結(jié)合態(tài)金屬元素的提取方法為，采用0.04mol/LNH2OH HCl-0.02mol/LHNO3作為提取劑進(jìn)行兩次連續(xù)振蕩提取為佳，第1次提取時(shí)間為4h，第2次提取1h可用來進(jìn)行對(duì)過度提取的校正。ERO-Fe、Ni、Al、Cu、Zn、Cr、V和Co與鐵錳水合氧化物的含量之間有較好的相關(guān)性；ERO-Co、Cu、Zn、Mn和Pb占沉積物中該金屬的比例較高，受鐵錳水合氧化物的吸附或與其共沉淀而進(jìn)入在沉積物中。 3、在加熱條件下雙氧水會(huì)造成有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)的金屬的過度提取，連續(xù)振蕩與間歇振蕩過度提取的程度不同，連續(xù)振蕩較大。沉積物有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)的金屬含量需要做一定的校正，扣除過度提取的部分，尤其是Al和Si。采用溶出曲線外推法、Ti歸一化法和計(jì)算的方法對(duì)有機(jī)結(jié)合態(tài)中的金屬含量進(jìn)行了校正。計(jì)算法作為Ti歸一化外推的簡(jiǎn)化方法，方便應(yīng)用于實(shí)際的校正。對(duì)于近海表層沉積物可以采用金屬元素與Ti比值的計(jì)算法來校正有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)中金屬元素的含量。 4、采用篩分與沉降結(jié)合法對(duì)沉積物樣品進(jìn)行了粒級(jí)分離，進(jìn)而采用連續(xù)提取法進(jìn)行了形態(tài)分離。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果將不同粒徑沉積物中的不同形態(tài)的金屬元素分為三類：（1）隨沉積物的粒徑增大，不同形態(tài)含量下降的金屬，大部分的金屬元素可以歸到這一類，如大量元素中的Al、Fe、Mn和Mg；微量元素中的Zn、Cu、Cr、Cd、Ni、Pb、Co，表現(xiàn)出明顯的粒度效應(yīng)，即細(xì)顆粒富集效應(yīng)。（2）在各活性形態(tài)中含量非常低，絕大部分含量都存在于殘?jiān)鼞B(tài)，且殘?jiān)鼞B(tài)中的含量也呈現(xiàn)出粒度效應(yīng)的金屬：Ti和Sc。（3）隨沉積物的粒徑增大，活性組分含量下降，殘?jiān)鼞B(tài)的組分含量上升的金屬元素：Ba和Sr。沉積物中碳酸鈣、鐵錳氧化物、有機(jī)質(zhì)等活性組分的含量也呈現(xiàn)出較好的粒度效應(yīng)，所以重金屬形態(tài)分布的粒度效應(yīng)是沉積物中碳酸鈣、鐵錳氧化物、有機(jī)質(zhì)等活性組分含量與粒徑共同作用的結(jié)果，粒徑是主要因素。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：X55

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳振樓,許世遠(yuǎn),柳林,余佳,俞立中;上海濱岸潮灘沉積物重金屬元素的空間分布與累積[J];地理學(xué)報(bào);2000年06期

2 張朝生,章申,王立軍,王麗珍;長(zhǎng)江與黃河沉積物金屬元素地球化學(xué)特征及其比較[J];地理學(xué)報(bào);1998年04期

3 任景玲;張經(jīng);劉素美;;以Al/Ti比值為地球化學(xué)示蹤劑反演海洋古生產(chǎn)力的研究進(jìn)展[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2005年12期

4 李任偉;沉積物污染和環(huán)境沉積學(xué)[J];地球科學(xué)進(jìn)展;1998年04期

5 魯棟梁;夏璐;;重金屬廢水處理方法與進(jìn)展[J];化工技術(shù)與開發(fā);2008年12期

6 梁濤;陳巖;張朝生;李海濤;崇忠義;宋文沖;;利用網(wǎng)格采樣法比較潮間帶沉積物不同粒度區(qū)域重金屬含量特征[J];環(huán)境科學(xué);2008年02期

7 陳靜生，王飛越，陳江麟;論小于63μm粒級(jí)作為水體顆粒物重金屬研究介質(zhì)的合理性及有關(guān)粒級(jí)轉(zhuǎn)換模型研究[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);1994年04期

8 馮曉萍;蔡進(jìn)功;;沉積物的顆粒大小與所含有機(jī)質(zhì)關(guān)系的研究進(jìn)展[J];海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì);2010年06期

9 蔣富清;李安春;李鐵剛;;沖繩海槽北端表層沉積物過渡元素地球化學(xué)特征[J];海洋與湖沼;2006年01期

10 郭鵬然;仇榮亮;王暢;牟德海;王朝暉;;珠江口桂山島沉積物中重金屬的污染評(píng)價(jià)和形態(tài)分布特征[J];海洋環(huán)境科學(xué);2011年02期

本文編號(hào)：1293756