長(zhǎng)江口及其鄰近海域沉積物重金屬環(huán)境地球化學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-11-01 00:31
三峽工程對(duì)長(zhǎng)江口及其鄰近海域?qū)碓鯓拥沫h(huán)境影響一直是世界眾多科學(xué)家共同關(guān)注的問題。本論文分析研究了三峽工程一期蓄水早期(2003年)和2007年研究區(qū)表層沉積物中重金屬元素的含量和分布特征,并與蓄水前進(jìn)行比較,探討了三峽工程一期蓄水對(duì)研究區(qū)表層沉積物中重金屬分布的影響。采用4種沉積物重金屬污染的評(píng)價(jià)方法,對(duì)研究區(qū)底質(zhì)的綜合污染狀況及其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了定量評(píng)價(jià),篩選出了主要風(fēng)險(xiǎn)因子。分析了柱狀沉積物中重金屬含量的垂向分布,并結(jié)合210Pb的測(cè)年資料,研究了長(zhǎng)江口及其鄰近海域沉積物中重金屬污染的歷史記錄和累積特征。結(jié)合海水的溫、鹽和懸浮體濃度數(shù)據(jù),剖析了2003年懸浮顆粒物中重金屬元素濃度的水平和垂向分布規(guī)律。主要結(jié)論如下: (1)長(zhǎng)江口是長(zhǎng)江口海域重金屬元素的主要沉積“匯”,但2007年4月表層沉積物中重金屬元素含量都在杭州灣口附近出現(xiàn)了高值區(qū),說明杭州灣口可能已經(jīng)成為長(zhǎng)江口海域重金屬元素的另一重要的沉積“匯”。自2003年三峽工程一期蓄水以來,長(zhǎng)江口及其鄰近海域表層沉積物中重金屬元素含量有逐漸降低的趨勢(shì)。 (2)重金屬元素大都在泥質(zhì)區(qū)富集,說明水動(dòng)力因素和細(xì)顆粒物質(zhì)對(duì)金屬元素的吸附作用是除物源外控制重金屬元素富集的另外兩大因素,個(gè)別元素(特別是Cd)在長(zhǎng)江口外缺氧區(qū)富集,說明氧化還原條件也是控制重金屬元素富集的重要因素。長(zhǎng)江輸入的重金屬元素被細(xì)顆粒沉積物吸附沉積的順序(自早到晚)為:Zn、Fe、Cr、Pb、Cu、Co、Cd (Ni)。 (3)自2003三峽工程一期蓄水以來,重金屬元素含量分布總體上南高北(特別是調(diào)查區(qū)東北部)低、近岸高遠(yuǎn)岸低和泥質(zhì)區(qū)高沙質(zhì)區(qū)低的特征沒有發(fā)生變化,說明重金屬元素的沉積機(jī)制沒有發(fā)生明顯的變化。 (4)懸浮體濃度和鹽度是控制底層懸浮顆粒物中Cu、Co和Ni富集的主要機(jī)制,沿岸排污是影響Pb、Zn和Cd分布的主要因素。Cd相對(duì)其它重金屬元素(Cu、Pb、Zn、Co和Ni)在固相中的比例較少,鹽度增加可能導(dǎo)致懸浮體中部分Cd向水相遷移。溫度對(duì)懸浮體中Cu、Pb、Zn、Cd、Co和Ni的含量分布沒有明顯的影響。 (5)在三峽工程一期蓄水后早期(2003年),Cr在二類沉積物中的比例下降,對(duì)生物的負(fù)面效應(yīng)減小;Cu在二類沉積物中的比例上升,對(duì)生物產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)有增加趨勢(shì);Pb、Zn和Cd在不同沉積物標(biāo)準(zhǔn)中所占比例基本不變,元素對(duì)生物的負(fù)面效應(yīng)較低。達(dá)到二類沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重金屬元素含量主要分布在長(zhǎng)江口外泥質(zhì)沉積區(qū)。 (6)從總的污染程度來看,長(zhǎng)江口及其鄰近海域污染程度和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)為低級(jí)。典型污染要素的污染程度由高到低的順序?yàn)?CrCuZnPbCd。Cr是研究區(qū)表層沉積物中的主要環(huán)境污染因子。各污染物對(duì)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)影響程度由大到小的順序?yàn)?CdCuCrPbZn,與地積累指數(shù)的大小順序相同。Cd和Cu的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)所占貢獻(xiàn)的比例合計(jì)達(dá)60%以上,是研究區(qū)的主要生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)因子。 (7)在三峽工程一期蓄水后早期(2003年),長(zhǎng)江口及其鄰近海域表層沉積物總的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和單個(gè)污染物的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較蓄水前有所增加,而2007年的風(fēng)險(xiǎn)水平又降到了1988~1992年的水平。 (8)長(zhǎng)江口及其鄰近海域沉積物中重金屬污染歷史大致分為三個(gè)階段:70年代末~80年代末(第一階段)沉積物中重金屬元素的平均富集因子大于第二階段(80年代末~90年代初),這是自1988年國務(wù)院將長(zhǎng)江上游列為全國水土保持重點(diǎn)防治區(qū),控制侵蝕泥沙起到了有效作用的結(jié)果。三峽工程施工、1998年長(zhǎng)江中下游地區(qū)的特大洪水和長(zhǎng)江口地區(qū)工業(yè)和生活污水的排放是造成90年代初~2003年重金屬元素平均富集因子較前一階段有所增加的主要原因。
【學(xué)位單位】:中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2008
【中圖分類】:P734.2
【部分圖文】:
東海與黃海是以自長(zhǎng)江口北岸到濟(jì)州島的連線為界。因此,長(zhǎng)江口海域?qū)嶋H上是跨越黃海和東海兩個(gè)海域。長(zhǎng)江口海域的環(huán)流特征如圖 2-1 所示。圖2-1 東中國海夏季環(huán)流(渤海、黃海、東海海洋圖集,水文,1992)
5m10m15m20m25m30m深度Co5m10m15m20m25m30m深度Ni圖 5-6 河口斷面懸浮體中重金屬元素含量垂向分布圖圖 5-6 顯示 13 站重金屬元素 Cu、Pb、Zn、Cd、Co 和 Ni 從中層向表層和底層濃度逐漸降低,該站懸浮體含量(圖 5-7)低(懸浮體含量在 50mg/L~150mg/L之間),中部濃度稍高于上部和下部,水體溫度 25~26℃,鹽度小于 0.2‰,垂向分布較均一。6 種重金屬元素富集區(qū)與懸移質(zhì)濃度高值區(qū)(圖 5-7)吻合,顯然,受長(zhǎng)江口外潮汐影響非常小的,基本受淡水控制的 13 站中顆粒態(tài)重金屬元素分布主要受懸浮體濃度因素制約。
第二類 21.62%(8/37) 36.84%(14/38) 0 0 0第三類 0 0 0 0 0圖6-1 研究區(qū)內(nèi)不同站位Cu和Cr含量6.1.2 生物效應(yīng)數(shù)據(jù)庫法針對(duì)長(zhǎng)江口這一區(qū)域,本文選用適合于河口與海洋沉積物的新的閾值濃度分級(jí) Cu Cr Pb Zn Cd第一類 ≤35.0 ≤80.0 ≤60.0 ≤150.0 ≤0.50第二類 ≤100.0 ≤150
【引證文獻(xiàn)】
本文編號(hào):2864749
【學(xué)位單位】:中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2008
【中圖分類】:P734.2
【部分圖文】:
東海與黃海是以自長(zhǎng)江口北岸到濟(jì)州島的連線為界。因此,長(zhǎng)江口海域?qū)嶋H上是跨越黃海和東海兩個(gè)海域。長(zhǎng)江口海域的環(huán)流特征如圖 2-1 所示。圖2-1 東中國海夏季環(huán)流(渤海、黃海、東海海洋圖集,水文,1992)
5m10m15m20m25m30m深度Co5m10m15m20m25m30m深度Ni圖 5-6 河口斷面懸浮體中重金屬元素含量垂向分布圖圖 5-6 顯示 13 站重金屬元素 Cu、Pb、Zn、Cd、Co 和 Ni 從中層向表層和底層濃度逐漸降低,該站懸浮體含量(圖 5-7)低(懸浮體含量在 50mg/L~150mg/L之間),中部濃度稍高于上部和下部,水體溫度 25~26℃,鹽度小于 0.2‰,垂向分布較均一。6 種重金屬元素富集區(qū)與懸移質(zhì)濃度高值區(qū)(圖 5-7)吻合,顯然,受長(zhǎng)江口外潮汐影響非常小的,基本受淡水控制的 13 站中顆粒態(tài)重金屬元素分布主要受懸浮體濃度因素制約。
第二類 21.62%(8/37) 36.84%(14/38) 0 0 0第三類 0 0 0 0 0圖6-1 研究區(qū)內(nèi)不同站位Cu和Cr含量6.1.2 生物效應(yīng)數(shù)據(jù)庫法針對(duì)長(zhǎng)江口這一區(qū)域,本文選用適合于河口與海洋沉積物的新的閾值濃度分級(jí) Cu Cr Pb Zn Cd第一類 ≤35.0 ≤80.0 ≤60.0 ≤150.0 ≤0.50第二類 ≤100.0 ≤150
【引證文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2864749
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