【摘要】：20世紀(jì)80年代以來,巢湖流域水環(huán)境質(zhì)量惡化,水環(huán)境的重要組成部分沉積物成為重金屬等污染物的蓄積庫(kù)。在環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí),沉積物中污染物會(huì)通過擴(kuò)散、沉積物再懸浮、生物擾動(dòng)等途徑再次進(jìn)入上覆水體中形成內(nèi)源污染。污染物在沉積物中的遷移轉(zhuǎn)化過程受到沉積物微觀物理結(jié)構(gòu)的影響,揭示沉積物的真實(shí)三維微孔結(jié)構(gòu),對(duì)于認(rèn)識(shí)污染物的遷移轉(zhuǎn)化過程以及評(píng)價(jià)內(nèi)源污染風(fēng)險(xiǎn)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本研究驗(yàn)證和改進(jìn)了一套包含樣品制備方法、數(shù)據(jù)獲取方法、圖像解譯方法、參數(shù)計(jì)算方法的未成巖沉積物三維物理結(jié)構(gòu)研究方法,在巢湖進(jìn)行了應(yīng)用,并結(jié)合巢湖沉積物粒徑和重金屬(鎳、銅、鋅、鉛、鉻和鎘)空間分布特征的分析,探討了巢湖沉積物物理孔隙結(jié)構(gòu)與化學(xué)污染物(重金屬)的相關(guān)性。主要研究結(jié)果如下:(1)在物理結(jié)構(gòu)方面,巢湖沉積物的粒徑組分含量總體上差別不大,基本由黏土與粉砂組成,但沉積條件及物質(zhì)來源的不同導(dǎo)致巢湖不同湖區(qū)粒度參數(shù)和孔隙結(jié)構(gòu)存在顯著差異。東部湖區(qū)表層沉積物(1-2 cm內(nèi))孔隙連通程度高于中部和西部湖區(qū),東部湖區(qū)孔隙度為0.75,連通體積占總體積67.47%,中部湖區(qū)僅為0.28。沉積物孔隙曲率在2.83-9.31之間,在不同方向上存在顯著差異,西部湖區(qū)沉積物在Z方向上的曲率較大,中部和東部湖區(qū)沉積物在X和Y方向上的曲率相對(duì)較大。此外,孤立孔體積、連通性等孔隙參數(shù)也有所差別。在垂直剖面上,沉積物孔隙度隨深度增加而減小,0-10 cm內(nèi)變化不大,在0.51-0.44之間,10 cm后變化幅度明顯增大,17-18 cm深度的孔隙度降為0.01,說明沉積物與上覆水物質(zhì)的交換主要集中在沉積物上層。S/V(孤立孔面積與體積之比)在剖面上的變化幅度較小,明顯低于表層沉積物在不同湖區(qū)上的變化。孤立孔數(shù)量、體積與表面積隨深度增加均呈現(xiàn)出減小的趨勢(shì),某些深度上出現(xiàn)的異常可能是受到當(dāng)時(shí)底棲動(dòng)物活動(dòng)以及沉積條件改變的影響。(2)在污染物(重金屬)分布上,巢湖表層沉積物的6種重金屬中除Ni和Cr外,其他4種(Cu、Zn、Pb和Cd)都不同程度超過背景值,平均含量分別為背景值的1.40、2.09、1.37和4.46倍。在空間分布上,重金屬污染程度總體呈現(xiàn)出東西部湖區(qū)高,中部湖區(qū)低的特點(diǎn)。西部湖區(qū)重金屬的潛在生態(tài)危害為中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),其他區(qū)域RI(綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù))值均低于150,為低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),短期內(nèi)不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生威脅。沉積柱垂直剖面數(shù)據(jù)顯示,巢湖沉積物重金屬含量整體上隨時(shí)間的推移而有所升高,重金屬生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)呈增加趨勢(shì),在表層沉積物(0-5 cm)中含量最高。6種重金屬在沉積物中富集系數(shù)大小關(guān)系為:CdZnCu≈PbCrNi。Cd的富集系數(shù)在2.47~7.71之間,說明人為輸入已經(jīng)成為沉積物Cd的主要來源;Ni、Cr未發(fā)生富集(富集系數(shù)小于1.5),為自然來源;元素Cu、Pb、Zn富集主要集中在西部湖區(qū)。結(jié)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果,防止Cd、Zn和Pb進(jìn)一步累積是治理巢湖重金屬污染的重要目標(biāo)。(3)巢湖沉積物物理孔隙結(jié)構(gòu)與化學(xué)污染物(重金屬)的相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),沉積物有機(jī)質(zhì)含量與孔隙度極顯著正相關(guān)(P0.01),與曲率極顯著負(fù)相關(guān)(P0.01),說明有機(jī)質(zhì)含量的增加會(huì)導(dǎo)致沉積物孔隙度增大和曲率降低,有利于促進(jìn)沉積物與上覆水之間物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化;粒徑不同組分含量對(duì)孔隙度、曲率影響不大;沉積物Pb含量與曲率存在顯著正相關(guān)(P0.05),可能是因?yàn)槌练e物在垂直方向上具有較大的曲率會(huì)抑制Pb向上覆水中釋放。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X524;X824

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王國(guó)剛;;巢湖幾成臭“巢”[J];中國(guó)國(guó)情國(guó)力;2000年06期

2 楊建軍;張斗勝;;巢湖污染現(xiàn)狀與治理對(duì)策[J];安徽科技;2008年10期

3 米學(xué)芹;周懷宇;;巢湖生態(tài)歷史變遷考論[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2009年05期

4 ;巢湖出現(xiàn)20平方公里藍(lán)藻聚集 有局部暴發(fā)趨勢(shì)[J];中國(guó)建設(shè)信息(水工業(yè)市場(chǎng));2010年08期

5 史春;;巢湖三分,是否有利于保護(hù)巢湖[J];環(huán)境教育;2011年10期

6 張輝;曹樹青;;安徽力推巢湖治理良策[J];環(huán)境保護(hù);2012年18期

7 譚德榮;盧光陽;方三丈;;巢湖在呼喚[J];華夏星火;1999年07期

8 張應(yīng)松;;秀美巢湖何時(shí)歸?[J];綠色視野;2008年05期

9 ;問診巢湖“活水之路”[J];綠色視野;2008年07期

10 張鵬;徐尚勇;朱玉寬;;巢湖“蝶變”[J];綠色視野;2012年11期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 趙日亮;王傳江;;淺談巢湖治理重點(diǎn)與開發(fā)利用[A];健康湖泊與美麗中國(guó)——第三屆中國(guó)湖泊論壇暨第七屆湖北科技論壇論文集[C];2013年

2 黃潔;王式成;;環(huán)巢湖經(jīng)濟(jì)圈的水資源保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展[A];健康湖泊與美麗中國(guó)——第三屆中國(guó)湖泊論壇暨第七屆湖北科技論壇論文集[C];2013年

3 范裕祥;金社軍;劉剛;周培;王文本;季愛娟;;巢湖生態(tài)系統(tǒng)的變化和修復(fù)措施[A];健康湖泊與美麗中國(guó)——第三屆中國(guó)湖泊論壇暨第七屆湖北科技論壇論文集[C];2013年

4 吳躍東;;巢湖流域環(huán)境問題的防治對(duì)策與建議[A];“資源保障 環(huán)境安全——地質(zhì)工作使命”華東六省一市地學(xué)科技論壇文集[C];2011年

5 湯菁;;“融城”與“融心”——“巢湖撤市”背景下“新城市共同體”的建構(gòu)[A];“傳播與中國(guó)·復(fù)旦論壇”（2012）——可溝通城市：理論建構(gòu)與中國(guó)實(shí)踐論文集[C];2012年

6 金慶海;;合肥地區(qū)含磷洗衣粉對(duì)巢湖水質(zhì)影響的研究[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊(cè)）[C];2001年

7 孫興旺;馬友華;石潤(rùn)圭;黃文星;王桂苓;趙艷萍;吳春蕾;;巢湖流域農(nóng)村生活源污染現(xiàn)狀與防治對(duì)策[A];全國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染綜合防治高層論壇論文集[C];2008年

8 馬方平;;巢湖水環(huán)境治理實(shí)踐與探索[A];健康湖泊與美麗中國(guó)——第三屆中國(guó)湖泊論壇暨第七屆湖北科技論壇論文集[C];2013年

9 劉洪劍;方建民;劉圣清;劉德勝;;巢湖流域濕地環(huán)境質(zhì)量問題及其生態(tài)重建對(duì)策[A];健康湖泊與美麗中國(guó)——第三屆中國(guó)湖泊論壇暨第七屆湖北科技論壇論文集[C];2013年

10 張業(yè)鎖;;塑造大湖特色 打造大湖名城[A];健康湖泊與美麗中國(guó)——第三屆中國(guó)湖泊論壇暨第七屆湖北科技論壇論文集[C];2013年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者　 蘇大鵬 白海星;水是如何“活”的[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2006年

2 本報(bào)記者　 蘇大鵬 白海星;巢湖：蓄勢(shì)待發(fā)譜新篇[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2006年

3 本報(bào)記者 毛學(xué)農(nóng);巢湖一體化開發(fā)已成必然[N];江淮時(shí)報(bào);2009年

4 本報(bào)記者 劉堯;“選擇巢湖必將是最佳選擇!”[N];巢湖日?qǐng)?bào);2010年

5 何小龍;巢湖市長(zhǎng)向委員立下“軍令狀”[N];江淮時(shí)報(bào);2008年

6 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)管理學(xué)院 王榮森 吳濤 張勇;環(huán)巢湖觀光大道應(yīng)當(dāng)立即停建[N];經(jīng)濟(jì)參考報(bào);2012年

7 ;將“巢湖”打造成“生態(tài)強(qiáng)省”重要支點(diǎn)[N];安徽日?qǐng)?bào);2012年

8 合肥市社科聯(lián) 宋雁冰 宣馨馨;巢湖保護(hù)、開發(fā)與利用研討會(huì)綜述[N];安徽日?qǐng)?bào);2012年

9 傅年豐;合肥投資500億加快巢湖治理[N];江淮時(shí)報(bào);2012年

10 王永亮;合肥大刀闊斧興修水利呵護(hù)巢湖水[N];中華建筑報(bào);2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 奚姍姍;巢湖水體氮、磷結(jié)構(gòu)特征、環(huán)境效應(yīng)與防控對(duì)策研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

2 李國(guó)蓮;巢湖污染物賦存、來源及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

3 賈鐵飛;近千年以來巢湖環(huán)境演變研究[D];華東師范大學(xué);2008年

4 陳恩虎;明清時(shí)期巢湖流域農(nóng)業(yè)發(fā)展研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

5 李如忠;地質(zhì)環(huán)境與巢湖富營(yíng)養(yǎng)化控制機(jī)制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

6 過龍根;大型淺水富營(yíng)養(yǎng)湖泊—巢湖的漁業(yè)生態(tài)學(xué)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（水生生物研究所）;2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 歐霞;巢湖周邊地區(qū)農(nóng)戶施肥行為的影響因素分析[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

2 周閃閃;明代巢湖流域水旱災(zāi)害時(shí)空分布研究[D];安徽大學(xué);2016年

3 張之;新型城鎮(zhèn)化背景下巢湖流域土地集約利用評(píng)價(jià)方法研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

4 肖灑;巢湖沉積物孔隙結(jié)構(gòu)研究與重金屬污染評(píng)價(jià)[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 孟澤婧;巢湖藍(lán)藻衰亡過程中顏色、形態(tài)變化分析及資源化研究[D];安徽大學(xué);2011年

6 任武;巢湖水環(huán)境與流域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展研究[D];安徽大學(xué);2010年

7 徐春明;巢湖污染及治理的人口因素研究[D];安徽大學(xué);2010年

8 孫興旺;巢湖流域農(nóng)村生活污染源產(chǎn)排污特征與規(guī)律研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

9 王鳳娟;巢湖東半湖浮游生物與水質(zhì)狀況及營(yíng)養(yǎng)類型評(píng)價(jià)[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

10 吳亞東(Yaketon Wu);巢湖流域水體和沉積物中有機(jī)磷和菊酯類農(nóng)藥污染研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2563217