【摘要】：砷是一種具有金屬和半金屬屬性的有毒元素,是世界公認(rèn)的五毒元素之一。隨著工業(yè)化的發(fā)展,人為活動干預(yù)的加強(qiáng)導(dǎo)致湖泊、河流、土壤和地下水受到嚴(yán)重的砷污染,并給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、人體健康帶來巨大的威脅和財(cái)產(chǎn)損失。微藻作為食物鏈的初級生產(chǎn)者,對砷很敏感,通過對藻的監(jiān)測能夠很好反應(yīng)砷的情況:水體受砷污染前后變化決定了水體中對砷耐受能力強(qiáng)弱的藻是否會成為優(yōu)勢藻的一個(gè)變化情況。此外,砷的變化還受到環(huán)境因子的重要影響:如在Eh處于較高值的氧化狀態(tài)下,有利于三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷,并被鐵氧化物吸附沉淀,一定程度上減小對水體生物的毒性。因砷危害巨大,加之環(huán)境因子影響砷的形態(tài)、價(jià)態(tài)及在砷脅迫下對藻的影響十分敏感。因此本文將從砷的角度對陽宗海砷價(jià)態(tài)、形態(tài)及對微藻光合作用的影響方面進(jìn)行研究,探討了表層水體、沉積物界面水及沉積物中砷在環(huán)境因子影響下的變化規(guī)律;藻在砷的脅迫下形成優(yōu)勢藻及砷對藻光合作用的影響。并為今后水體砷的治理、監(jiān)測等提供一定的理論依據(jù)。本文主要研究結(jié)果如下:1.探索了表層水體中高砷區(qū)的分布及污染源。研究結(jié)果表明:高砷區(qū)主要分陽宗海南部和北部地區(qū),污染主要來自談葛營、湯池鎮(zhèn)、三十畝的磷肥廠、火電廠、溫泉及粉煤灰堆積場等。2.探討了表層水和沉積物界面水中砷在環(huán)境因子影響下的變化。結(jié)果表明:(1)表層水體中主要以As(Ⅴ)為主、沉積物界面水主要為As(Ⅲ);在表層水體中Eh呈正值處于氧化狀態(tài),As(Ⅲ)氧化為As(Ⅴ)。(2)在沉積物界面水中,Eh處于較低的還原狀態(tài)下,As(Ⅴ)被還原為As(Ⅲ);年平均pH值8(pH=7.5-8.9)呈弱堿性,有利于As(Ⅲ)轉(zhuǎn)化成為As(Ⅴ);在T25℃的條件下,隨著溫度的升高As(Ⅴ)被還原為As(Ⅲ);在Eh處于較高的氧化狀態(tài)下,As(Ⅲ)氧化為As(Ⅴ)的同時(shí)As(Ⅲ)還被鐵氧化物吸附沉淀,反之,處于Eh0mv的還原狀態(tài)下,As(Ⅴ)還原為As(Ⅲ),As(Ⅲ)從鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)中解析出來;在pH呈弱堿性條件下,As(Ⅲ)氧化為As(Ⅴ),在氧充足情況下,鐵鈍化形成附有活性點(diǎn)位的鐵氧化物使As(Ⅲ)被吸附沉淀。(3)在沉積物中的砷形態(tài)在環(huán)境因子(T、Eh、pH)的綜合影響下呈微弱的相關(guān)性。3.研究發(fā)現(xiàn)因不同砷濃度和季節(jié)性環(huán)境因子的變化對不同藻的影響不同,自然狀態(tài)多種混合藻其生物有效性、葉綠素a濃度和光合作用(ETR_(max))不同。研究結(jié)果表明:溫度(14-25℃)且砷濃度較低的條件,促進(jìn)了藍(lán)藻、綠藻和褐藻中大部分藻的生長、葉綠素a和ETR max的增加;高濃度的砷和氧化還原電位(Eh)對藍(lán)藻、綠藻和褐藻中大部分藻的生長、葉綠素a和ETR max的增加起抑制;pH=8(弱堿性)促進(jìn)了藍(lán)藻的生長和光合作用,但是抑制綠藻和褐藻生長和光合作用。綜上所述,砷在環(huán)境因子的影響下,水體中的砷與沉積中的砷均會發(fā)生改變。并在砷污染區(qū)砷的脅迫下會使藻的種群、葉綠素a、光合電子傳遞速率發(fā)生變化。
【圖文】：

宗海的固體廢物為 8.1×107kg/yr，廢氣釋放量為 6.41×109kg/yr（其中污染氣體釋放量為 3.7×107kg/yr，二氧化碳為 1.10×107kg/yr，火電廠產(chǎn)生的污染導(dǎo)致火電廠附近湖泊表層水體顏色為黑色[35,59]。同一時(shí)間，根據(jù) WHO 修改的修訂案，，飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)由原來的 50μg/L 調(diào)整為 10μg/L、《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》III 水限值為0.05mg/L、Ⅳ類水限值為 0.01mg/L[7]。在 21 世紀(jì)隨著人口的增加、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的提高，陽宗海除火電廠、磷肥廠、云南鋁廠、硫酸廠等外，還受到新建的別墅區(qū)、賓館、學(xué)校、高爾夫球場、農(nóng)業(yè)（水果、大鵬蔬菜）和流域內(nèi)降水、干沉降等的影響[47,60]，湖水總體處于Ⅳ類水質(zhì)�，F(xiàn)今雖然經(jīng)過長時(shí)間的治理但是在某些采樣點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)顯示仍然存在著輕微的污染，存在著一定程度上的潛在生物危害。2.2 樣品采集與預(yù)處理2.2.1 樣點(diǎn)布置和采樣

第 2 章 研究區(qū)域與研究方法距離陽宗海 2008 年砷污染時(shí)間爆發(fā)，已經(jīng)過去 7 年了，雖然當(dāng)時(shí)快速處后，水質(zhì)已經(jīng)達(dá)標(biāo)，但是仍然存在著一定的潛在威脅，對陽宗海的繼續(xù)監(jiān)測利于很好的研究對陽宗海湖泊污染和治理前后的環(huán)境變化。因此，2015 年 12 月首次通過對陽宗海均勻的布置了 35 個(gè)采樣點(diǎn)。并分別對 35 個(gè)樣點(diǎn)的湖泊表水體和底層水體進(jìn)行采樣，用 100mL 白色塑料瓶對表層和底層水體各采 3 個(gè)品，分別加入空白（無任何添加劑）、硫脲-抗壞血酸。因?yàn)榧尤肓螂蹇箟难釋?As(III)無影響但可使 As(V)還原為 As(III)并與硼氫化鉀反應(yīng)，使砷被完全測出來[61]，共計(jì) 210 個(gè)樣品。采樣位置如上圖 2.2.1 所示。2.2.2 陽宗海水體和沉積物樣品采集和處理根據(jù) 35 個(gè)樣點(diǎn)砷實(shí)測數(shù)據(jù)選取具有代表性的點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的再次布點(diǎn)，原有的 35 個(gè)樣點(diǎn)中選取了三個(gè)樣點(diǎn)(A1、A23 和 A34)后，又在其北部（S3）
【學(xué)位授予單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：Q945.11;X524

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2594397