粵北某鈾礦是典型的花崗巖型鈾礦。本文以粵北某鈾礦周邊水體表層沉積物為研究對象,分析水體表層沉積物中放射性與重金屬的含量及污染來源,利用BCR連續(xù)提取法分析了研究區(qū)18個表層沉積物樣品中重金屬Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和U的賦存形態(tài),并基于富集因子評價法、地累積指數(shù)評價法、潛在生態(tài)危害指數(shù)評價法和次生相與原生相比值評價法對研究區(qū)6種重金屬的污染現(xiàn)狀和潛在生態(tài)風(fēng)險做了分析研究。得出的主要結(jié)論如下:第一,對研究區(qū)18個采樣點(diǎn)表層沉積物的放射性和重金屬元素含量分析可以看出:表層沉積物中Cd的含量在Ⅰ號水體與Ⅱ號水體中均超過了土壤環(huán)境Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)值,且其天然本底值高于土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)值,這可能是該研究區(qū)位于成礦地帶導(dǎo)致;Cu、Zn、Pb和Cr含量的均值都未超過土壤環(huán)境Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn);U元素的平均含量比沉積物背景值超出三倍多,除了U元素外,其他重金屬元素在Ⅰ號水體和Ⅱ號水體表層沉積物中含量差別不大。同時,采用主成分分析法(PCA)對研究區(qū)全部采樣點(diǎn)的重金屬元素進(jìn)行載荷因子分析,第一主成分F1的方差為48.8%,主要表現(xiàn)為Cu、Pb、Cd具有較高的正載荷,即F1與Cu、Pb、Cd具有較強(qiáng)的相關(guān)性,表明這幾張重金屬具有良好的共變性;第二主成分F2的方差為24.5%,Zn和U元素具有較高正載荷,即F2與Zn和U具有較強(qiáng)的相關(guān)性。Zn和U含量較高點(diǎn)多出現(xiàn)在Ⅰ號水體附近,靠近尾礦庫,表明環(huán)境中U可能主要來源于鈾礦開采和渣場淋浸等產(chǎn)生的廢水;第三主成分F3的方差為14.1%,表現(xiàn)為Zn,Pb元素具有較高正載荷,根據(jù)空間分布及大小情況來看,Ⅱ號水體下游出現(xiàn)Zn,Pb含量較高點(diǎn),附近多有農(nóng)田等。因此,第二、三主成分來源可能多為農(nóng)業(yè)和工業(yè)污染排放。第二,對研究區(qū)表層沉積物重金屬賦存形態(tài)與分布特征進(jìn)行分析,可知Pb、Cr、Cu和Zn主要存在于殘渣態(tài)中,U和Cd則主要分布于可交換態(tài),生物有效性最高,份額占比分別為52.39%和56.34%,在環(huán)境中最為活躍,顯示了較高的生物活性,容易被釋放到環(huán)境中造成二次污染。第三,富集因子評價法和地累積指數(shù)評價結(jié)果顯示,Cu、Cr和Pb在研究區(qū)主要受自然來源影響,Cd、U和Zn都受到了不同程度的人類活動的影響;潛在生態(tài)風(fēng)險評價結(jié)果表明,各重金屬潛在生態(tài)危害程度依次為Cd㧐Pb㧐Zn㧐Cu㧐Cr,Cd的單個重金屬潛在生態(tài)危害指數(shù)的平均值為344.8,污染等級為強(qiáng)污染,Cu、Pb、Cr和Zn元素的潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)則遠(yuǎn)低于40,污染類型為無污染。次生相與原生相比值評價法結(jié)果表明,各重金屬元素RSP均值的大小順序?yàn)?Cd㧐U㧐Pb㧐Zn㧐Cu㧐Cr,其中,Pb、U、Cd和Zn的RSP均值均處于1-2之間,表現(xiàn)為輕度污染;Cu和Cr的RSP均值都小于1,表明這兩組重金屬元素對研究區(qū)無污染。
【學(xué)位單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X753;X824
【部分圖文】：

第 2 章 研究區(qū)概況與研究方法第 2 章 研究區(qū)概況與研究方法分布采集時間為 2018 年 10 月上旬，當(dāng)?shù)睾恿饔韶S水期影響較小，水環(huán)境相對穩(wěn)定。依據(jù)研究區(qū)污染源分布了 18 個采樣點(diǎn)，如圖 1 所示。1～8、13~18 號采樣受納水體，9～12 號采樣點(diǎn)為Ⅰ號水體，是沿礦區(qū)的采樣點(diǎn)流向 18 號采樣點(diǎn)。用干凈的采樣勺挖取 0～干凈的聚乙烯塑料密封袋中（排除空氣），密封做好

圖 2 表層沉積物中重金屬各形態(tài)所占百分含量Fig.2 The partions of heavy metals in surface sediments可氧化態(tài)中，各重金屬元素含量均值的大小順序可表示為：Cu(27.29mg/kg)㧐 Zn(21.12mg/kg) 㧐 Pb(13.14mg/kg) 㧐 Cr(7.12mg/kg) 㧐 U(1.79mg/kg) 㧐Cd(0.007mg/kg) ； 在 氧 化 態(tài) 中 各 元 素 所 占 比 大 小 可 表 示 為 ：Cu(31.24%)>Cr(16.77%)>Zn(12.38%)>Pb(7.38%)>U(6.95%)≈Cd(6.63%)。在殘渣態(tài)中，各個元素含量均值的大小順序?yàn)椋篊u(80.59mg/kg)㧐Zn(73.08mg/kg) 㧐 Cr(58.51mg/kg) 㧐 Pb(49.47mg/kg) 㧐 U(2.15mg/kg) 㧐Cd(0.038mg/kg) ， 在 殘 渣 態(tài) 中 各 元 素 所 占 比 大 小 為 ：Cr(83.18%)>Pb(44.40%)>Zn(41.95%)>Cu(36.98%)>U(19.83%)>Cd(15.14%)。綜合分析以上四個態(tài)的結(jié)果，可知 Pb、Cr、Cu 和 Zn 主要存在于殘渣態(tài)中，U 和 Cd 則主要分布于可交換態(tài)。

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本文編號：2817478