本文關鍵詞：開封市城市水體表層沉積物重金屬及賦存形態(tài)研究

  更多相關文章： 城市水體 重金屬 BCR 賦存形態(tài) 生物有效性 沉積物質量基準

【摘要】：本文以開封市包公湖、龍亭湖、鐵塔湖三個城市水體為對象,分別選擇20、18、11個有代表性的采樣點。通過測定表層沉積物樣品中重金屬Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb的總量及賦存形態(tài)的含量,對城市水體沉積物重金屬及賦存形態(tài)的分布規(guī)律、各賦存形態(tài)的相關性關系、重金屬生物有效態(tài)的空間分布特征進行研究,并用沉積物質量基準法和次生相與原生相比值分布法兩種方法評價開封市三個城市水體沉積物重金屬的污染程度。通過研究,得出:(1)三個城市水體沉積物重金屬Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb均超過開封市土壤背景值。不同重金屬總量的排序為:包公湖:ZnCuPbCrNiCd;龍亭湖:ZnPbCrCuNiCd;鐵塔湖:ZnPbCrCuNiCd。研究區(qū)沉積物重金屬總量的分布規(guī)律表現為含量高值區(qū)多位于受人類活動影響深入的地段,或者在湖心區(qū)有機碳含量高的區(qū)域。(2)與非城市水體相比,包公湖Cu、Zn、Pb的含量偏高;龍亭湖和鐵塔湖Ni的含量偏低。與武漢、南京地區(qū)的城市水體相比,龍亭湖和鐵塔湖的Zn、Cd含量偏低;包公湖Cu、Pb兩元素含量偏高。(3)包公湖各重金屬以殘渣態(tài)為主要形態(tài),所占比例均大于60%。Cu的可氧化態(tài)占總量比例達到的19%。Cd的弱酸可提取態(tài)和可還原態(tài)比例也較高,分別有19%和12%的比例。龍亭湖和鐵塔湖6種金屬也以殘渣態(tài)為主導形態(tài),龍亭湖Cd的弱酸可提取態(tài)和可還原態(tài)以及鐵塔湖Cd的弱酸可提取態(tài)含量較高,接近總量的20%。(4)統(tǒng)計結果顯示:除個別形態(tài)外,6種金屬各賦存形態(tài)與總量均呈現顯著的相關性。各賦存形態(tài)與有機質也呈現出很好的相關性。其中Zn、Ni、Cu、Cr、Cd的相關性最好,Pb元素較差;且可氧化態(tài)重金屬與有機質的相關性趨勢大于其他賦存形態(tài),相關系數r在0.5~0.9之間,說明有機質是決定沉積物中可氧化態(tài)重金屬的含量和分布的一個重要因子。(5)包公湖各金屬的生物有效性:西部湖區(qū)東部湖區(qū);金屬Ni、Zn的生物有效性在淮河醫(yī)院、包公祠附近最高;金屬Pb除了淮河醫(yī)院外,在湖區(qū)入湖口處的生物有效性也很高。龍亭湖各金屬的生物有效性:楊家湖湖區(qū)黃坑湖區(qū);生物有效態(tài)含量高值出現在L2-8、L2-6、L1-9以及黃坑湖區(qū)西南角。鐵塔湖金屬Cr、Cd的生物有效態(tài)空間分布很均勻;Cu、Zn、Pb的生物有效性分布規(guī)律相似;Ni則在湖區(qū)東南部生物有效性最高。(6)沉積物重金屬的CBSQGS評價結果表明:包公湖各重金屬的污染程度:CuPbCr=NiZnCd。Cu、Pb部分采樣點含量超過PECS閾值,有毒性風險;Cr、Ni、Zn含量在TECS閾值和PECS閾值之間,有潛在的毒性風險;Cd無毒性風險。龍亭湖污染程度低于包公湖,各重金屬的污染程度:PbCr=Ni=CuZnCd。其中Cr、Ni、Cu、Zn、Pb部分采樣點有潛在的毒性風險;Cd無毒性風險。鐵塔湖污染程度低于包公湖,各重金屬的污染程度:PbCr=NiCuZn=Cd。其中Cr、Ni、Cu、Pb只有部分采樣點存在潛在的毒性風險;Zn和Cd全湖無毒性風險。(7)沉積物重金屬的R_(SP)評價結果表明:包公湖的Pb在B1-1采樣點有重度污染;Cd在B1-11處有輕度污染;Cu在B2-9有輕度污染,其余重金屬均未發(fā)現污染。龍亭湖6種重金屬均未發(fā)現污染。鐵塔湖僅在T1采樣點Cd的R_(SP)指數大于1,屬于輕度污染,其余重金屬無污染。
【關鍵詞】：城市水體 重金屬 BCR 賦存形態(tài) 生物有效性 沉積物質量基準
【學位授予單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X52
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內外研究進展12-18
• 1.2.1 城市水體沉積物污染研究12-13
• 1.2.2 水體沉積物中重金屬的來源13
• 1.2.3 水體沉積物重金屬總量的研究13-15
• 1.2.4 水體沉積物重金屬賦存形態(tài)的研究15-16
• 1.2.5 沉積物重金屬的風險評價研究16-18
• 1.3 研究內容與技術路線18-21
• 1.3.1 研究內容18-19
• 1.3.2 技術路線19-21
• 2 研究區(qū)概況21-23
• 2.1 自然地理概況21
• 2.2 社會經濟概況21
• 2.3 城市水環(huán)境概況21-23
• 3 材料與方法23-28
• 3.1 樣品采集與預處理23-25
• 3.1.1 樣品的采集23-25
• 3.1.2 樣品的預處理25
• 3.2 實驗條件25
• 3.2.1 實驗試劑25
• 3.2.2 主要儀器設備25
• 3.2.3 實驗質量控制25
• 3.3 實驗方法25-27
• 3.3.1 沉積物有機質的測定25-26
• 3.3.2 重金屬總量的測定26
• 3.3.3 重金屬賦存形態(tài)的測定26-27
• 3.4 數據處理方法27-28
• 4 城市水體沉積物重金屬總量研究28-36
• 4.1 城市水體沉積物重金屬含量水平28-29
• 4.2 城市水體沉積物重金屬總量的分布特征29-33
• 4.3 開封市城市水體沉積物重金屬總量與其他水體沉積物的比較33-34
• 4.3.1 與非城市水體沉積物重金屬的比較33
• 4.3.2 與其他城市水體沉積物重金屬的比較33-34
• 4.4 小結34-36
• 5 城市水體沉積物重金屬賦存形態(tài)研究36-61
• 5.1 城市水體沉積物重金屬賦存形態(tài)的含量水平37-43
• 5.2 城市水體沉積物重金屬賦存形態(tài)的分布特征43-56
• 5.2.1 Cr的賦存形態(tài)分布特征43-45
• 5.2.2 Ni的賦存形態(tài)分布特征45-47
• 5.2.3 Cu的賦存形態(tài)分布特征47-49
• 5.2.4 Zn的賦存形態(tài)分布特征49-52
• 5.2.5 Cd的賦存形態(tài)分布特征52-54
• 5.2.6 Pb的賦存形態(tài)分布特征54-56
• 5.3 沉積物重金屬賦存形態(tài)的相關性分析56-58
• 5.3.1 重金屬總量與各形態(tài)的相關性56-57
• 5.3.2 有機質與各形態(tài)的相關性57-58
• 5.4 小結58-61
• 6 城市水體沉積物重金屬的生物有效性初探61-67
• 6.1 包公湖沉積物重金屬的生物有效性61-63
• 6.2 龍亭湖沉積物重金屬的生物有效性63-64
• 6.3 鐵塔湖沉積物重金屬的生物有效性64-66
• 6.4 小結66-67
• 7 城市水體沉積物重金屬污染評價研究67-73
• 7.1 基于多方的一致性沉積物質量基準(CBSQGS)法67-69
• 7.1.1 包公湖表層沉積物重金屬CBSQGS評價67-68
• 7.1.2 龍亭湖表層沉積物重金屬CBSQGS評價68-69
• 7.1.3 鐵塔湖表層沉積物重金屬CBSQGS評價69
• 7.2 基于形態(tài)學的次生相與原生相比值分布法69-71
• 7.3 小結71-73
• 8 結論與展望73-76
• 參考文獻76-81
• 致謝81-82

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