【摘要】：河流入海沉積物是研究陸地周邊污染狀況的有效載體。本文以海州灣入海河流沉積物為研究對象,分別對9條河流入海處河漫灘表土(0-5cm)32個沉積物樣品的黑碳(簡稱BC,包括焦炭(Char)和煙炱(Soot))、磁化率(MS)、總有機碳(TOC)、多環(huán)芳烴(PAHs)和幾種重金屬元素(簡稱HMs,包括Cr、Mn、Ni、Zn和Pb)等地球化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行測試和分析,系統(tǒng)探討海州灣地區(qū)沉積物中各項地球化學(xué)指標(biāo)的空間分布特征及其相關(guān)性,利用Arcgis和SPSS分析,對黑碳、多環(huán)芳烴和重金屬的污染狀況進(jìn)行評估和來源解析,其研究結(jié)果對于該研究區(qū)域污染狀況深入理解和治理對策,提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)海州灣入海河流沉積物中不同地球化學(xué)指標(biāo)的濃度空間分布呈現(xiàn)區(qū)域性。黑碳的濃度在0.144~4.678 mg/g范圍內(nèi)變化,平均值為1.005 mg/g,最高值在該區(qū)域西南部石梁河流域樣點SLH-4(4.678 mg/g),而最低值則出現(xiàn)在該區(qū)域東北部繡針河流域樣點XZ-2(0.079 mg/g);總有機碳的濃度在0.083~2.290 mg/g范圍內(nèi)變化,平均值為0.726 mg/g,最高值在該區(qū)域中部沙王河流域樣點SWH-1(2.290mg/g),而最低值則出現(xiàn)在該區(qū)域東北部繡針河流域樣點XZ-2(0.083 mg/g);5種重金屬濃度的變化范圍分別在Cr(47.88~135.44 mg/kg)、Mn(268.11~2050.52mg/kg)、Ni(17.68~133.05 mg/kg)、Zn(30.42~605.11 mg/kg)、Pb(18.13~71 mg/kg)內(nèi)變化,所有的平均濃度均高于其環(huán)境背景值(5種重金屬的環(huán)境背景值分別為Cr(60.28 mg/kg)、Mn(570 mg/kg)、Ni(31.62 mg/kg)、Zn(64.68 mg/kg)、Pb(24.7 mg/kg)),其空間分布(Cr、Mn、Ni、Zn、Pb)均以東北部繡針河等環(huán)海州灣沿岸河流向西南部石梁河流域減少的趨勢;16種多環(huán)芳烴(PAHs)的總濃度和平均濃度分別為456.85~3048.86 ng/g和1237.36 ng/g,其組分來看,海州灣主要以3~5環(huán)多環(huán)芳烴為主。從多環(huán)芳烴濃度的空間分布來看,該區(qū)位于西南臨洪河流域的多環(huán)芳烴濃度最高。可見,海州灣入海河流沉積物中各項環(huán)境指標(biāo)的濃度分布區(qū)域性特征與海州灣城鄉(xiāng)工業(yè)空間格局和人類活動的強度密切相關(guān)。(2)根據(jù)地累積指數(shù)法、潛在風(fēng)險指數(shù)法和富集系數(shù)3種評價方法得知,重金屬Mn、Cr、Ni、Zn和Pb污染屬于輕、中度污染。BC/TOC值(0.5~1)表明海州灣入海河流沉積物中黑碳主要來自區(qū)域化石燃料和海港交通的生物質(zhì)燃燒;同構(gòu)異構(gòu)體比值表明海州灣入海河流沉積物中多環(huán)芳烴主要來源于煤炭、石油和生物質(zhì)燃燒�？梢�,海州灣入海河流沉積物中重金屬、黑碳和多環(huán)芳烴表明該區(qū)域污染物主要來源于沿環(huán)海州灣一帶周邊的石化工業(yè)和海港交通作業(yè)的污染物的排放。(3)不同入海河流沉積物中黑碳、總有機碳、重金屬和多環(huán)芳烴的相關(guān)性差異與其物質(zhì)來源不同密切相關(guān)。從沉積物中黑碳、重金屬、總有機碳和多環(huán)芳烴的相關(guān)性表明:海州灣入海河流沉積物中的污染物來自混合污染源,黑碳和總有機碳、多環(huán)芳烴主要來源于生物質(zhì)或化石燃料的燃燒源。而重金屬則主要來源于工廠污染物排放物。相對于總有機碳,黑碳和多環(huán)芳烴的相關(guān)性顯著(P0.05),其中Char與3環(huán)呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)(P0.01),與人類農(nóng)業(yè)生物質(zhì)燃燒有關(guān);Soot與4環(huán)為正相關(guān)(P0.05),與周邊石化工業(yè)和海港交通作業(yè)的污染物排放相關(guān);從黑碳組分Soot與重金屬的相關(guān)性整體上明顯高于Char與重金屬的相關(guān)性。黑碳對重金屬的富集作用表明黑碳可作為多環(huán)芳烴和重金屬的理想前驅(qū)體,同時對其污染程度具有重要的指示意義。綜上所述,沉積物中重金屬、黑碳、多環(huán)芳烴的來源差異不僅與人類活動排放物燃燒過程有關(guān),而且還受到區(qū)域排放物質(zhì)傳輸和沉積埋藏的動力學(xué)所控制。圖19幅,表16個,參考文獻(xiàn)107篇。
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X142
【圖文】：

2 研究區(qū)域概況及樣品采集2 研究區(qū)域概況及樣品采集2.1 地理位置及氣候特征海州灣位于江蘇省北部，與山東省接壤，是連云港市的轄區(qū)，南始連云港市高公島（34°45′25″N，119°29′45″E），北至日照市佛手咀（35°05′55″N，119°21′53″E），海州灣東鄰黃海、西連大陸，有眾多河流匯入。海州灣是一個半開闊的海灣，海岸線長 86.81 km，寬 42 km，最大水深 12.2 m，總面積約 876.39 km2[8]，如圖 2-1 所示。

等遠(yuǎn)近聞名的景點，其中最吸引國內(nèi)外游客的是濱海浴場。素有 黃金海岸‖之稱的海州灣海岸帶占有江蘇省最大的天然優(yōu)質(zhì)浴場—連島濱海浴場。2.4.2 經(jīng)濟社會該區(qū)域主要屬于連云港市管轄，其位于連云港市的嵐山區(qū)、贛榆區(qū)和連云區(qū)。截止 2013 年，該區(qū)登記人口有 520.2 萬人，每平方公里內(nèi)的人口密度約有 581.5 人但城市化水平并不高。然而從 2005 年 2013 年，城市化的水平得到了改善[51]。201年，該區(qū)經(jīng)濟普遍呈現(xiàn)上升趨勢，其國內(nèi)生產(chǎn)總值有 1965.89 億元，相比于江蘇省其他市，該區(qū)經(jīng)濟屬于落后地區(qū)，調(diào)整了三大產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)后，經(jīng)濟有了較快的發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展勢頭逐漸拔高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值不斷提高，完成了農(nóng)林經(jīng)濟增加值（277.51 億元）。與此同時，工業(yè)經(jīng)濟開始穩(wěn)步的增長，增加值達(dá) 989.77 億元[52]該區(qū)工業(yè)分為輕工業(yè)和重工業(yè)，而重工業(yè)是該區(qū)主要的工業(yè)結(jié)構(gòu)，它包括鋼鐵工業(yè)有色冶金、金屬材料加工業(yè)等，這些工業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的“三廢”是造成其周邊環(huán)境污染的主要原因。2.5 沉積物樣品采集方法及采樣點設(shè)置

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本文編號：2742024