本文關(guān)鍵詞：三峽庫區(qū)低水運行期表層沉積物重金屬污染特征研究

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【摘要】：三峽工程是我國有史以來建設(shè)的最大的水利工程項目,是長江治理和開發(fā)的重要骨干工程,具有以防洪為主,兼顧發(fā)電、航運、供水等多項功能。受三峽工程影響,三峽庫區(qū)人口、經(jīng)濟以及城市得到了迅速發(fā)展,但同時也產(chǎn)生了一系列水環(huán)境問題。本次主要研究三峽工程建成后實行“冬蓄夏排”的反季節(jié)性人工水位調(diào)節(jié)管理條件下低水運行期三峽庫區(qū)河流水系沉積物中重金屬污染特征。為全面了解三峽庫區(qū)(重慶-宜昌段)低水位運行期干支流沉積物中重金屬的含量水平、空間分布、賦存形態(tài)、來源解析、污染程度。于2015年6月在三峽庫區(qū)(重慶-宜昌段)采集沉積物樣品67個,通過ICP-MS等儀器測定了沉積物中金屬含量及其化學賦存形態(tài),運用SPSS、matlab統(tǒng)計分析軟件對重金屬空間變化分布、賦存形態(tài)、來源進行對比分析,并采用地積累指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法進行污染評價。研究結(jié)果表明:(1)本次研究三峽庫區(qū)(重慶—宜昌)沉積物中重金屬元素:Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg,平均含量分別為:103.2 mg·kg~(-1)、42.8 mg·kg~(-1)、58.8mg·kg~(-1)、148.5mg·kg~(-1)、12.3mg·kg~(-1)、0.90mg·kg~(-1)、53.1mg·kg~(-1)、0.123mg·kg~(-1),各元素值普遍高于其在長江水系沉積物金屬元素的背景值。(2)庫區(qū)干流沉積物重金屬含量沿程變化趨勢主要有以下3種情況:1)整體呈現(xiàn)明顯增加趨勢,主要代表元素有:Ni、Cu、As;2)源頭含量較高,沿程先減小后增加趨勢,主要代表元素有Zn、Cd、Pb、Hg;3)整體呈現(xiàn)不明顯增加趨勢,在某些特殊位置有極值出現(xiàn),代表元素:Cr。支流河口處干支流沉積物中同種元素含量比較發(fā)現(xiàn):上游段(重慶江北區(qū)-豐都縣)內(nèi)烏江與渠溪河各項重金屬含量普遍大于干流重金屬含量,庫區(qū)中下游段支流各項重金屬含量普遍小于干流重金屬含量。(3)采用Pearson相關(guān)分析法和主成分分析法對三峽庫區(qū)沉積物中重金屬污染源進行分析發(fā)現(xiàn):自然因素主要支配沉積物中Ni、Cu、Zn、As、Pb元素的來源;工業(yè)污染源主要支配沉積物中Cd、Hg元素的來源;Cr元素來源于某些特定行業(yè)污染源。(4)采用地積累指數(shù)與潛在生態(tài)風險評價方法綜合分析,結(jié)果表明:1)庫區(qū)干流沉積物中:Cd元素在庫區(qū)干流上游段、下游段已達到中等污染程度;Pb元素整體處于輕度污染水平;Cu和Zn元素容易通過積累在下游產(chǎn)生輕度污染。其余Cr、As、Ni元素除了極個別斷面產(chǎn)生污染外,整體對生態(tài)環(huán)境危害較弱。2)庫區(qū)支流整體呈現(xiàn)輕度生態(tài)危害,河流沉積物中的重金屬對庫區(qū)生態(tài)環(huán)境危害較弱。渠系河、大寧河生態(tài)危害程度有加重的趨勢。其中Cd元素污染應該引起重視。(5)庫區(qū)表層沉積物中Cr、Ni元素主要以殘渣態(tài)為主(占總量的75%以上);Cu、Zn、As元素主要以殘渣態(tài)和可還原態(tài)為主(合計占總量80~95%);Cd元素主要以酸可提取態(tài)和可還原態(tài)為主(分別占總量的55%和23%);Pb元素主要以可還原態(tài)和殘渣態(tài)為主(各占總量的71%和18%)。Cd和Pb元素生物可利用態(tài)含量較高,均超過該元素的長江沉積物背景值;該種形態(tài)下的重金屬元素容易進入水體,并且在地球化學條件變化時轉(zhuǎn)化成能被生物吸收和利用的形態(tài),對生物造成較大危害。干流上游段重慶主城區(qū)及下游段,渠系河、大寧河、磨刀溪、沿渡河應當是重金屬生態(tài)危害研究與防治的重點區(qū)域。
【學位授予單位】：華北水利水電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X524

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