本文關(guān)鍵詞：汞在衡水湖濕地環(huán)境介質(zhì)和蘆葦中的分布與季節(jié)性變化特征研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在我國(guó),汞的研究區(qū)多集中在貴州等汞礦區(qū),對(duì)非汞礦污染區(qū)的研究較少,但汞能在大氣長(zhǎng)距離遷移而后通過(guò)大氣沉降造成湖泊污染,因此針對(duì)汞在非汞礦污染區(qū)淡水湖泊的研究十分必要。濕地處于水陸交錯(cuò)帶,其氧化還原環(huán)境的特殊性強(qiáng)烈地影響汞在其中的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程。濕地植物作為濕地汞地球化學(xué)循環(huán)中一環(huán),目前對(duì)濕地汞研究多集中在土水氣等非生物介質(zhì)中,對(duì)汞和濕地植物之間的研究較少。衡水湖濕地是我國(guó)的重要濕地,蘆葦是其中的優(yōu)勢(shì)種。前人研究結(jié)果表明,汞是衡水湖濕地沉積物和蘆葦中主要的重金屬污染元素。同時(shí)根據(jù)衡水湖水質(zhì)狀況調(diào)查報(bào)告,在冬季出現(xiàn)地表水汞含量超標(biāo)的現(xiàn)象,汞污染在衡水湖濕地具有季節(jié)性差異。因此本研究以河北衡水湖濕地為研究區(qū),蘆葦為研究對(duì)象,通過(guò)野外采樣結(jié)合原位控制實(shí)驗(yàn)分析汞在衡水湖濕地環(huán)境介質(zhì)和蘆葦中的分布與季節(jié)性變化特征。得出如下結(jié)論:(1)通過(guò)對(duì)衡水湖濕地汞污染的野外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):衡水湖濕地汞污染在總量上表現(xiàn)為,大氣總汞濃度均值是(2.9±0.85)ng·m-3,表層水總汞濃度均值是(0.081±0.053)μg·L-1,土壤總汞濃度均值是(0.027±0.013)mg·kg-1。在空間分布特征上表現(xiàn)為,岸邊表層水總汞濃度顯著高于湖中表層水總汞濃度(P0.05),但岸邊土壤總汞濃度顯著低于湖中沉積物總汞濃度(P0.05);岸邊大氣總汞濃度與土壤總汞濃度呈正相關(guān)關(guān)系,在人為活動(dòng)劇烈的地點(diǎn)出現(xiàn)相對(duì)富集。與十年前衡水湖濕地相比較,汞污染程度從高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)降低為低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),即當(dāng)前汞不會(huì)造成衡水湖濕地出現(xiàn)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。(2)通過(guò)對(duì)衡水湖濕地不同環(huán)境介質(zhì)中汞污染的持續(xù)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),衡水湖濕地大氣總汞濃度年平均濃度為3.87 ng·m-3,略高于北半球大氣總汞的背景濃度,但低于典型冬季燃煤城市的大氣總汞濃度年均值。冬季衡水湖濕地大氣總汞濃度略高于其他季節(jié)。大氣總汞濃度按季節(jié)表現(xiàn)為:冬季秋季夏季春季。表層水總汞濃度年平均濃度為0.075μg·L-1。衡水湖濕地表層水年變化較小,區(qū)域內(nèi)不同采樣點(diǎn)的表層水總汞濃度在春夏兩季季有較大變異,秋冬則趨于穩(wěn)定。土壤總汞濃度年平均濃度為0.027 mg·kg-1,夏季土壤中的總汞略高于環(huán)境背景值。使用地積累指數(shù)法和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法評(píng)價(jià)各個(gè)季節(jié)衡水湖濕地汞污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度,結(jié)果表明個(gè)別采樣點(diǎn)在夏季有輕度汞污染發(fā)生,人為活動(dòng)是導(dǎo)致這些采樣點(diǎn)出現(xiàn)輕度汞污染的主要原因。(3)濕地植物是濕地汞地球化學(xué)循環(huán)中重要的一環(huán),因此在對(duì)衡水湖濕地汞污染持續(xù)的野外檢測(cè)中也加入對(duì)典型濕地植物蘆葦?shù)囊巴鈱?shí)驗(yàn)。通過(guò)衡水湖濕地蘆葦野外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),衡水湖濕地中蘆葦葉片總汞濃度年均值為0.030 mg·kg-1,按季節(jié)表現(xiàn)為:冬季秋季夏季春季,而且冬季葉片總汞濃度高于其他季節(jié),與大氣總汞濃度具有極好的正相關(guān)關(guān)系,與季節(jié)變化表現(xiàn)一致。蘆葦莖干總汞濃度僅在秋冬季節(jié)可測(cè)得,在春夏季測(cè)定值均低于檢出限,并與環(huán)境介質(zhì)中的總汞濃度相關(guān)性均較差。蘆葦根系總汞濃度年均值為0.0068 mg·kg-1,與土壤總汞季節(jié)性變化有一致趨勢(shì),并與土壤、大氣總汞濃度均具有較好的正相關(guān)關(guān)系。蘆葦不同部位總汞濃度年均值表現(xiàn)為:葉片根系莖干。(4)為進(jìn)一步研究蘆葦中不同器官汞的來(lái)源以及積累效應(yīng),設(shè)置控制實(shí)驗(yàn)�？刂茖�(shí)驗(yàn)中,水體初期隨濃度梯度設(shè)置不同有較明顯的梯度出現(xiàn),但不同的濃度設(shè)置最終趨于同一穩(wěn)定值。土壤總汞濃度隨時(shí)間變化的程度較小,初期固定水體中的外源汞源表現(xiàn)為略有上升,后期基本持平。蘆葦葉片和莖干中的總汞濃度隨時(shí)間變化而逐漸上升,根系總汞濃度則與時(shí)間變化關(guān)系較小,沒(méi)有明顯的變化趨勢(shì)。在控制實(shí)驗(yàn)下蘆葦不同器官汞的積累隨時(shí)間的變化規(guī)律與自然條件下類似,但控制實(shí)驗(yàn)設(shè)置的濃度梯度未在蘆葦不同器官表現(xiàn)出明顯的積累效應(yīng)。通過(guò)對(duì)野外實(shí)驗(yàn)和原位控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果中蘆葦不同器官總汞濃度與環(huán)境介質(zhì)總汞濃度的相關(guān)性分析,可以得出,蘆葦葉片和莖干中的汞大部分來(lái)自大氣,根系中的汞主要來(lái)自土壤,水體對(duì)蘆葦各器官汞的積累貢獻(xiàn)不明顯。
【關(guān)鍵詞】：汞 衡水湖濕地 環(huán)境介質(zhì) 蘆葦 分布特征 季節(jié)性變化特征
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X173;X52;Q948
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-16
• 第一章 緒論16-28
• 1.1 概述16-17
• 1.2 濕地中汞的地球化學(xué)特征17-20
• 1.2.1 汞的基本理化性質(zhì)17-18
• 1.2.2 濕地汞的遷移機(jī)制18
• 1.2.3 濕地汞的轉(zhuǎn)化機(jī)制18-20
• 1.3 濕地植物對(duì)濕生環(huán)境的適應(yīng)20
• 1.4 濕地植物對(duì)汞的吸收過(guò)程20-25
• 1.4.1 濕地植物吸收汞的主要途徑20-25
• 1.4.2 濕地植物中汞的分布特征與遷移轉(zhuǎn)化25
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線25-28
• 1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容25-27
• 1.5.2 技術(shù)路線27-28
• 第二章 材料與方法28-37
• 2.1 研究區(qū)概況28-31
• 2.1.1 地質(zhì)地貌29
• 2.1.2 氣候29
• 2.1.3 水文與水資源29-30
• 2.1.4 植被類型30
• 2.1.5 人為活動(dòng)情況30-31
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方案31-32
• 2.2.1 野外實(shí)驗(yàn)31
• 2.2.2 控制實(shí)驗(yàn)31-32
• 2.3 樣品采集與檢測(cè)32-35
• 2.3.1 樣品采集與保存32-33
• 2.3.2 樣品檢測(cè)33-35
• 2.4 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法35-36
• 2.4.1 地積累指數(shù)法35
• 2.4.2 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法35-36
• 2.5 數(shù)據(jù)處理36-37
• 第三章 汞在衡水湖濕地環(huán)境介質(zhì)中的空間分布特征37-51
• 3.1 采樣情況37-39
• 3.2 汞污染現(xiàn)狀及分布特征39-46
• 3.2.1 大氣總汞濃度與分布特征39-40
• 3.2.2 表層水總汞濃度與分布特征40-42
• 3.2.3 土壤/沉積物總汞濃度與分布特征42-44
• 3.2.4 汞在不同環(huán)境介質(zhì)的空間對(duì)比分析44-46
• 3.3 衡水湖汞污染現(xiàn)狀與其他湖泊的對(duì)比46-48
• 3.4 近十年衡水湖濕地汞污染變化情況48-50
• 3.5 小結(jié)50-51
• 第四章 汞在衡水湖濕地環(huán)境介質(zhì)中的季節(jié)性變化特征51-61
• 4.1 采樣情況51-53
• 4.2 大氣總汞季節(jié)性變化特征53-54
• 4.3 表層水總汞季節(jié)性變化特征54-55
• 4.4 土壤總汞季節(jié)性變化特征55-57
• 4.5 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)57-59
• 4.5.1 衡水湖濕地汞污染地積累指數(shù)及污染級(jí)數(shù)57-58
• 4.5.2 衡水湖濕地汞污染潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)58-59
• 4.6 小結(jié)59-61
• 第五章 汞在蘆葦不同器官的分布與季節(jié)性變化特征61-72
• 5.1 野外條件下汞在蘆葦不同器官的季節(jié)性變化特征61-67
• 5.1.1 蘆葦葉片總汞濃度季節(jié)性變化特征62-63
• 5.1.2 蘆葦莖干總汞濃度季節(jié)性變化特征63-65
• 5.1.3 蘆葦根系總汞濃度季節(jié)性變化特征65-67
• 5.2 控制實(shí)驗(yàn)下汞在蘆葦不同器官的分布特征67-71
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置67-68
• 5.2.2 水體、土壤、大氣總汞變化情況特征68-69
• 5.2.3 蘆葦不同器官總汞分布特征與來(lái)源69-71
• 5.3 小結(jié)71-72
• 第六章 結(jié)論與展望72-75
• 6.1 結(jié)論72-74
• 6.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-88
• 附錄88-89
• 在讀期間的學(xué)術(shù)研究89-90
• 致謝90-92
• 詳細(xì)摘要92-98

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