本文關(guān)鍵詞：開(kāi)封市城市水體表層沉積物重金屬及賦存形態(tài)研究

  更多相關(guān)文章： 城市水體 重金屬 BCR 賦存形態(tài) 生物有效性 沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)

【摘要】：本文以開(kāi)封市包公湖、龍亭湖、鐵塔湖三個(gè)城市水體為對(duì)象,分別選擇20、18、11個(gè)有代表性的采樣點(diǎn)。通過(guò)測(cè)定表層沉積物樣品中重金屬Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb的總量及賦存形態(tài)的含量,對(duì)城市水體沉積物重金屬及賦存形態(tài)的分布規(guī)律、各賦存形態(tài)的相關(guān)性關(guān)系、重金屬生物有效態(tài)的空間分布特征進(jìn)行研究,并用沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)法和次生相與原生相比值分布法兩種方法評(píng)價(jià)開(kāi)封市三個(gè)城市水體沉積物重金屬的污染程度。通過(guò)研究,得出:(1)三個(gè)城市水體沉積物重金屬Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb均超過(guò)開(kāi)封市土壤背景值。不同重金屬總量的排序?yàn)?包公湖:ZnCuPbCrNiCd;龍亭湖:ZnPbCrCuNiCd;鐵塔湖:ZnPbCrCuNiCd。研究區(qū)沉積物重金屬總量的分布規(guī)律表現(xiàn)為含量高值區(qū)多位于受人類活動(dòng)影響深入的地段,或者在湖心區(qū)有機(jī)碳含量高的區(qū)域。(2)與非城市水體相比,包公湖Cu、Zn、Pb的含量偏高;龍亭湖和鐵塔湖Ni的含量偏低。與武漢、南京地區(qū)的城市水體相比,龍亭湖和鐵塔湖的Zn、Cd含量偏低;包公湖Cu、Pb兩元素含量偏高。(3)包公湖各重金屬以殘?jiān)鼞B(tài)為主要形態(tài),所占比例均大于60%。Cu的可氧化態(tài)占總量比例達(dá)到的19%。Cd的弱酸可提取態(tài)和可還原態(tài)比例也較高,分別有19%和12%的比例。龍亭湖和鐵塔湖6種金屬也以殘?jiān)鼞B(tài)為主導(dǎo)形態(tài),龍亭湖Cd的弱酸可提取態(tài)和可還原態(tài)以及鐵塔湖Cd的弱酸可提取態(tài)含量較高,接近總量的20%。(4)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示:除個(gè)別形態(tài)外,6種金屬各賦存形態(tài)與總量均呈現(xiàn)顯著的相關(guān)性。各賦存形態(tài)與有機(jī)質(zhì)也呈現(xiàn)出很好的相關(guān)性。其中Zn、Ni、Cu、Cr、Cd的相關(guān)性最好,Pb元素較差;且可氧化態(tài)重金屬與有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性趨勢(shì)大于其他賦存形態(tài),相關(guān)系數(shù)r在0.5~0.9之間,說(shuō)明有機(jī)質(zhì)是決定沉積物中可氧化態(tài)重金屬的含量和分布的一個(gè)重要因子。(5)包公湖各金屬的生物有效性:西部湖區(qū)東部湖區(qū);金屬Ni、Zn的生物有效性在淮河醫(yī)院、包公祠附近最高;金屬Pb除了淮河醫(yī)院外,在湖區(qū)入湖口處的生物有效性也很高。龍亭湖各金屬的生物有效性:楊家湖湖區(qū)黃坑湖區(qū);生物有效態(tài)含量高值出現(xiàn)在L2-8、L2-6、L1-9以及黃坑湖區(qū)西南角。鐵塔湖金屬Cr、Cd的生物有效態(tài)空間分布很均勻;Cu、Zn、Pb的生物有效性分布規(guī)律相似;Ni則在湖區(qū)東南部生物有效性最高。(6)沉積物重金屬的CBSQGS評(píng)價(jià)結(jié)果表明:包公湖各重金屬的污染程度:CuPbCr=NiZnCd。Cu、Pb部分采樣點(diǎn)含量超過(guò)PECS閾值,有毒性風(fēng)險(xiǎn);Cr、Ni、Zn含量在TECS閾值和PECS閾值之間,有潛在的毒性風(fēng)險(xiǎn);Cd無(wú)毒性風(fēng)險(xiǎn)。龍亭湖污染程度低于包公湖,各重金屬的污染程度:PbCr=Ni=CuZnCd。其中Cr、Ni、Cu、Zn、Pb部分采樣點(diǎn)有潛在的毒性風(fēng)險(xiǎn);Cd無(wú)毒性風(fēng)險(xiǎn)。鐵塔湖污染程度低于包公湖,各重金屬的污染程度:PbCr=NiCuZn=Cd。其中Cr、Ni、Cu、Pb只有部分采樣點(diǎn)存在潛在的毒性風(fēng)險(xiǎn);Zn和Cd全湖無(wú)毒性風(fēng)險(xiǎn)。(7)沉積物重金屬的R_(SP)評(píng)價(jià)結(jié)果表明:包公湖的Pb在B1-1采樣點(diǎn)有重度污染;Cd在B1-11處有輕度污染;Cu在B2-9有輕度污染,其余重金屬均未發(fā)現(xiàn)污染。龍亭湖6種重金屬均未發(fā)現(xiàn)污染。鐵塔湖僅在T1采樣點(diǎn)Cd的R_(SP)指數(shù)大于1,屬于輕度污染,其余重金屬無(wú)污染。
【關(guān)鍵詞】：城市水體 重金屬 BCR 賦存形態(tài) 生物有效性 沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X52
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展12-18
• 1.2.1 城市水體沉積物污染研究12-13
• 1.2.2 水體沉積物中重金屬的來(lái)源13
• 1.2.3 水體沉積物重金屬總量的研究13-15
• 1.2.4 水體沉積物重金屬賦存形態(tài)的研究15-16
• 1.2.5 沉積物重金屬的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究16-18
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線18-21
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.3.2 技術(shù)路線19-21
• 2 研究區(qū)概況21-23
• 2.1 自然地理概況21
• 2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況21
• 2.3 城市水環(huán)境概況21-23
• 3 材料與方法23-28
• 3.1 樣品采集與預(yù)處理23-25
• 3.1.1 樣品的采集23-25
• 3.1.2 樣品的預(yù)處理25
• 3.2 實(shí)驗(yàn)條件25
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑25
• 3.2.2 主要儀器設(shè)備25
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制25
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法25-27
• 3.3.1 沉積物有機(jī)質(zhì)的測(cè)定25-26
• 3.3.2 重金屬總量的測(cè)定26
• 3.3.3 重金屬賦存形態(tài)的測(cè)定26-27
• 3.4 數(shù)據(jù)處理方法27-28
• 4 城市水體沉積物重金屬總量研究28-36
• 4.1 城市水體沉積物重金屬含量水平28-29
• 4.2 城市水體沉積物重金屬總量的分布特征29-33
• 4.3 開(kāi)封市城市水體沉積物重金屬總量與其他水體沉積物的比較33-34
• 4.3.1 與非城市水體沉積物重金屬的比較33
• 4.3.2 與其他城市水體沉積物重金屬的比較33-34
• 4.4 小結(jié)34-36
• 5 城市水體沉積物重金屬賦存形態(tài)研究36-61
• 5.1 城市水體沉積物重金屬賦存形態(tài)的含量水平37-43
• 5.2 城市水體沉積物重金屬賦存形態(tài)的分布特征43-56
• 5.2.1 Cr的賦存形態(tài)分布特征43-45
• 5.2.2 Ni的賦存形態(tài)分布特征45-47
• 5.2.3 Cu的賦存形態(tài)分布特征47-49
• 5.2.4 Zn的賦存形態(tài)分布特征49-52
• 5.2.5 Cd的賦存形態(tài)分布特征52-54
• 5.2.6 Pb的賦存形態(tài)分布特征54-56
• 5.3 沉積物重金屬賦存形態(tài)的相關(guān)性分析56-58
• 5.3.1 重金屬總量與各形態(tài)的相關(guān)性56-57
• 5.3.2 有機(jī)質(zhì)與各形態(tài)的相關(guān)性57-58
• 5.4 小結(jié)58-61
• 6 城市水體沉積物重金屬的生物有效性初探61-67
• 6.1 包公湖沉積物重金屬的生物有效性61-63
• 6.2 龍亭湖沉積物重金屬的生物有效性63-64
• 6.3 鐵塔湖沉積物重金屬的生物有效性64-66
• 6.4 小結(jié)66-67
• 7 城市水體沉積物重金屬污染評(píng)價(jià)研究67-73
• 7.1 基于多方的一致性沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)(CBSQGS)法67-69
• 7.1.1 包公湖表層沉積物重金屬CBSQGS評(píng)價(jià)67-68
• 7.1.2 龍亭湖表層沉積物重金屬CBSQGS評(píng)價(jià)68-69
• 7.1.3 鐵塔湖表層沉積物重金屬CBSQGS評(píng)價(jià)69
• 7.2 基于形態(tài)學(xué)的次生相與原生相比值分布法69-71
• 7.3 小結(jié)71-73
• 8 結(jié)論與展望73-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 致謝81-82

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