渭河陜西段潛流帶沉積物中Pb、Cd變化機(jī)理研究
本文關(guān)鍵詞:渭河陜西段潛流帶沉積物中Pb、Cd變化機(jī)理研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:沉積物中重金屬因其高毒性、難降解、易累積等特性,成為干擾河流生態(tài)功能正常發(fā)揮的重要因素,常被用作判別河流水環(huán)境質(zhì)量的重要參考指標(biāo),潛流帶因其獨(dú)特的水文作用機(jī)理,在水文調(diào)節(jié)、環(huán)境緩沖、生態(tài)保護(hù)等方面具有重要功能,因此厘清潛流帶沉積物中重金屬量值時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)機(jī)制,將有利于實(shí)現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)整體性評價(jià)與流域綜合管理。渭河作為北方地區(qū)典型性河流,正面臨著嚴(yán)峻的水生態(tài)與水環(huán)境問題,研究渭河潛流帶沉積物中重金屬量值和污染程度時(shí)空變化以及驅(qū)動(dòng)機(jī)制,將為北方河流水生態(tài)與水環(huán)境的改善提供思路,并為渭河流域綜合治理及區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。本研究在充分考慮渭河底棲生物活動(dòng)范圍及河流季節(jié)性與沖於性的基礎(chǔ)上,對渭河陜西段春、夏、冬三季潛流帶水交換特征及沉積物理化特性以及沉積物、河水及間隙水中Pb、Cd進(jìn)行測定、分析與評價(jià),以明確潛流帶沉積物中Pb、Cd時(shí)空變化特性及驅(qū)動(dòng)機(jī)制,結(jié)果表明:(1)渭河陜西段五研究斷面潛流帶沉積物中重金屬Pb,Cd含量的平均值及其垂向同一深度沉積物分層結(jié)果來看春、夏、冬存在明顯季節(jié)變化,總體而言,冬季高于春季高于夏季,其不同之處僅僅是不同河段其含量的季節(jié)變化幅度不同而已。同一季節(jié)不同河段及同一季節(jié)同一河段不同深度的潛流帶沉積物中Pb,Cd含量亦有較大區(qū)別,潛流帶沉積物中重金屬最大值與最小值的在垂向上并沒有明顯規(guī)律,即沉積物中重金屬Pb,Cd的含量大小在不同研究河段及其不同季節(jié)垂向不同深度表現(xiàn)出較大差異,最大值與最小值出現(xiàn)的深度并不確定。(2)基于富集系數(shù)法對渭河五研究斷面潛流帶沉積物中不同季節(jié)Pb、Cd的富集系數(shù)及污染等級和污染程度進(jìn)行評價(jià),總體而言Pb明顯低于Cd。Pb、Cd的富集系數(shù),污染等級,污染程度從季節(jié)來看,冬春季節(jié)明顯高于夏季。同一季節(jié)不同研究斷面潛流帶沉積物中Cd、Pb的污染程度也不盡相同,這種污染差異冬春季節(jié)表現(xiàn)明顯,夏季則差異不大。同一研究斷面同一季節(jié)垂向不同深度沉積物中Pb、Cd的富集系數(shù)存在差異,而污染程度,除個(gè)別研究點(diǎn)垂向變化明顯外,其余研究段面則表現(xiàn)不明顯;谫|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)法評價(jià)表明,春、夏、冬三季重金屬Cd的污染最為普遍,達(dá)到中度以上污染且大部分研究斷面為嚴(yán)重污染,對生物有必然的毒性效應(yīng);Pb的污染狀況夏季大部分河段低于TEL,為無污染或輕度污染外,春、冬二季均明顯高于夏季,達(dá)到中度污染或嚴(yán)重污染,污染的季節(jié)性變化明顯。(3)潛流帶沉積物中Cd、Pb的含量季節(jié)變化與河水、間隙水、地下水中Cd、Pb的濃度季節(jié)變化有關(guān),而且與河水的pH、氧化還原電位、濁度等理化性質(zhì)有關(guān)。不同季節(jié)水力條件的不同對沉積物沖刷和淤積頻率與程度不同,也是造成潛流帶沉積物重金屬季節(jié)變化的重要原因。不同季節(jié)河床沉積物來源不同,不同季節(jié)流域污染物的排放方式、種類、數(shù)量等存在明顯差異也是造成渭河潛流帶沉積物重金屬季節(jié)變化的重要原因。(4)不同季節(jié)不同深度沉積物組分及顆粒級配曲線均存在明顯變化,沉積物的垂向分層現(xiàn)象明顯,不同深度沉積物來源不同所致其不同深度重金屬含量存在差異。同時(shí)垂向不同深度沉積物所處的水力交換能力、方式等的不同,及當(dāng)時(shí)的河流污染程度等因素,也是造成垂向沉積物中Cd、Pb不同的原因。(5)相關(guān)性分析表明Cd、Pb并不具有同源性,Cd和OM有一定的相關(guān)性,但是達(dá)不到顯著水平,OM對沉積物Cd含量有一定的影響,但不是主控因子。同時(shí)Cd、 Pb粒徑效應(yīng)不顯著,粒徑不是沉積物中Cd、Pb含量變化的主控因子。
【關(guān)鍵詞】:渭河 潛流帶特征 重金屬變化 重金屬評價(jià)
【學(xué)位授予單位】:西北大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X522
【目錄】:
- 中文摘要3-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-20
- 1.1 研究目的與意義10-14
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析14-17
- 1.2.1 潛流帶國內(nèi)外研究進(jìn)展14-16
- 1.2.2 國內(nèi)外河流重金屬研究現(xiàn)狀16-17
- 1.3 主要研究內(nèi)容17-18
- 1.3.1 潛流帶沉積物水交換與粒徑試驗(yàn)研究17
- 1.3.2 潛流帶沉積物中Pb、Cd的污染評價(jià)17-18
- 1.3.3 潛流帶沉積物Pb、Cd時(shí)空變化機(jī)理研究18
- 1.4 研究思路18-20
- 第二章 研究區(qū)域與研究方法20-28
- 2.1 研究區(qū)概況20-22
- 2.1.1 流域自然概況20
- 2.1.2 流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展20-21
- 2.1.3 研究斷面概況21-22
- 2.2 研究方法22-26
- 2.2.1 野外測試與取樣22-25
- 2.2.2 室內(nèi)分析25-26
- 2.3 河流潛流帶沉積物重金屬污染評價(jià)26-28
- 2.3.1 基于富集系數(shù)的重金屬污染評價(jià)法26
- 2.3.2 基于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)法的重金屬評價(jià)法26-28
- 第三章 渭河潛流帶沉積物中Pb、Cd量值時(shí)空變化28-35
- 3.1 渭河潛流帶沉積物中Pb含量時(shí)空變化28-31
- 3.1.1 渭河陜西段沉積物中Pb含量時(shí)間變化28-29
- 3.1.2 渭河陜西段沉積物中Pb含量空間變化29-31
- 3.2 渭河潛流帶沉積物中Cd含量時(shí)空變化31-34
- 3.2.1 渭河陜西段沉積物中Cd含量時(shí)間變化31-32
- 3.2.2 渭河陜西段沉積物中Pb含量空間變化32-34
- 3.3 小結(jié)34-35
- 第四章 渭河潛流帶沉積物Pb、Cd污染程度時(shí)空變化35-44
- 4.1 基于富集系數(shù)法的潛流帶沉積物Pb、Cd污染評價(jià)35-39
- 4.1.1 潛流帶沉積物中Pb污染季節(jié)變化35
- 4.1.2 潛流帶沉積物中Pb污染空間變化35-37
- 4.1.3 潛流帶沉積物中Cd污染季節(jié)變化37
- 4.1.4 潛流帶沉積物Cd污染空間變化37-39
- 4.2 基于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)法的Pb、Cd污染評價(jià)39-42
- 4.2.1 評價(jià)范圍的確定39-40
- 4.2.2 基于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)法Pb、Cd污染時(shí)空變化分析40-42
- 4.3 小結(jié)42-44
- 第五章 渭河潛流帶沉積物中Pb、Cd變化機(jī)理研究44-60
- 5.1 渭河潛流帶沉積物中Pb、Cd時(shí)間變化機(jī)理44-52
- 5.2 潛流帶沉積物重金屬空間變化機(jī)理52-56
- 5.3 潛流帶物理化學(xué)特性對重金屬的影響效應(yīng)56-58
- 5.4 小結(jié)58-60
- 結(jié)論與展望60-62
- 主要結(jié)論60-61
- 展望61-62
- 參考文獻(xiàn)62-75
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果75-77
- 致謝77
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:渭河陜西段潛流帶沉積物中Pb、Cd變化機(jī)理研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):261506
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