本文關(guān)鍵詞：惠濟河開封段底泥重金屬污染特征及影響機制研究

  更多相關(guān)文章： 惠濟河 底泥 重金屬形態(tài) 影響機制 潛在生態(tài)風險

【摘要】：本文以惠濟河開封段底泥為研究對象,采集河流表層及垂直底泥樣品,測定表層樣品重金屬(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)含量、理化性質(zhì)和垂直面重金屬各形態(tài)含量,利用地積累指數(shù)法與潛在生態(tài)危害法對其開展污染狀況評價。初步研究表明:(1)整體河流表層底泥中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn平均含量分別為24.51、67.86、290.65、28.46、115.34和1936.95 mg?kg~(-1)。其中Cd、Cu、Pb和Zn含量均明顯高于中國潮土背景值,同時表層樣點重金屬變異系數(shù)超過49%,其污染源可能為點源污染。在各個支流上,底泥重金屬含量沿河分布不均。(2)在六個斷面上,各河流下游斷面(H2、H4和H6)Cd、Cu、Pb、Zn含量大于相對應的各河流上游斷面(H1、H3和H5)Cd、Cu、Pb、Zn含量。Cd、Zn主要以殘渣態(tài)與弱酸可提取態(tài)為主,Cu和Pb主要以殘渣態(tài)為主。各斷面不同重金屬形態(tài)含量及百分比組成垂直變化特征均不相同,且沒有呈現(xiàn)一定的分布規(guī)律性。(3)整體樣點表層底泥pH均值為7.51,呈中性至微弱堿性。各支流底泥pH均值高低次序依次為:黃汴河馬家河東護城河化肥河藥廠河惠濟河;有機質(zhì)含量均值為88.87 g?kg~(-1),其含量明顯高于開封市城區(qū)土壤有機質(zhì)含量均值,各支流底泥有機質(zhì)含量均值高低順序依次為:化肥河惠濟河藥廠河東護城河黃汴河馬家河;粒徑在黏粒、粉砂和砂粒范圍內(nèi)含量分別為11.41%、72.50%和16.01%,粉砂為底泥粒度的主要組分,各支流底泥的中值粒徑大小次序依次為:東護城河(18.16μm)黃汴河(16.51μm)惠濟河(15.89μm)整體河流(14.88μm)化肥河(13.50μm)馬家河(12.53μm)。各支流表層底泥pH值和粒徑組成變化差異性都不大,而有機質(zhì)含量在各支流間變異偏大。(4)整體河流底泥Cd、Cr、Pb、Zn的污染源可能相同,Cr與Pb、Zn的污染源可能相似。底泥重金屬含量主要影響因素為污染源分布,表層底泥重金屬與其pH間相關(guān)性不顯著,Cd、Cr、Pb、Zn與其有機質(zhì)間呈顯著正相關(guān)。隨著粒徑的增大,各重金屬元素與粒徑之間的相關(guān)性逐步由顯著相關(guān)性變?yōu)椴伙@著相關(guān)性,各重金屬與0~4um粒級間均存在極顯著的正相關(guān)性,與63μm粒級間相關(guān)性不顯著。(5)對于表層底泥重金屬的地積累指數(shù)評價結(jié)果來說,若以中國潮土元素背景值作基準,Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的地積累指數(shù)(Igeo)均值分別為4.49、-0.84、1.28、-0.72、0.86和1.63,即Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn分別屬于5(重污染)、0(清潔)、2(偏中度污染)、0(清潔)、1(輕度污染)和2(偏中度污染)等級。若以工業(yè)化前沉積物中重金屬最高背景值,Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的地積累指數(shù)(I_(geo))均值分別為1.21、-1.27、0.23、-1.92、-0.82和0.33,即Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn分別屬于2(偏中度污染)、0(清潔)、1(輕度污染)、0(清潔)、0(清潔)、1(輕度污染)等級�？芍啄郈r、Ni整體上以清潔為主,尚未構(gòu)成污染危害,Cu、Zn和Pb已有污染積累跡象,是次主要污染因子,Cd已嚴重污染,是研究河段底泥中最主要污染因子。(6)對于底泥重金屬的潛在生態(tài)危害評價結(jié)果來看,分別以中國潮土元素背景值和工業(yè)化前沉積物中重金屬最高背景值作基準,重金屬潛在生態(tài)風險高低順序一致,均為:CdCuZnPbNiCr,可知Cd的潛在生態(tài)風險程度非常高,是研究河段最主要的生態(tài)風險影響因子。從采樣點RI空間可知,75個樣點的綜合潛在生態(tài)風險全部為“很強”等級,黃汴河上游樣點潛在危害等級較下游更高,馬家河大部分樣點RI相對較低,而化肥河全段RI等級在各支流中最高。其中污染最為嚴重的河段為化肥河及惠濟河下游,這兩條河段需要加強長期監(jiān)測與后期工程疏浚治理。
【關(guān)鍵詞】：惠濟河 底泥 重金屬形態(tài) 影響機制 潛在生態(tài)風險
【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】：X522
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 選題背景11
• 1.2 國內(nèi)外研究進展11-15
• 1.2.1 底泥重金屬污染現(xiàn)狀研究11-13
• 1.2.2 底泥重金屬賦存形態(tài)研究13
• 1.2.3 底泥重金屬影響因素研究13-14
• 1.2.4 重金屬污染影響評價研究14-15
• 1.3 本研究區(qū)域相關(guān)研究15-17
• 2 研究區(qū)概況17-21
• 2.1 本文研究范圍17
• 2.2 研究區(qū)自然經(jīng)濟概況17-18
• 2.3 開封市惠濟河及其支流概況18-21
• 3 研究內(nèi)容與方法21-27
• 3.1 研究內(nèi)容21
• 3.2 研究方法21-24
• 3.2.1 資料查找21
• 3.2.2 樣品采集21-22
• 3.2.3 樣品的處理與分析方法22-23
• 3.2.4 底泥重金屬污染評價方法23-24
• 3.3 技術(shù)路線24-27
• 4 底泥重金屬特征分析27-43
• 4.1 表層底泥重金屬含量及分布特征27-32
• 4.1.1 表層底泥重金屬含量特征27-28
• 4.1.2 表層底泥重金屬沿河分布特征28-32
• 4.2 底泥重金屬形態(tài)垂直分布特征32-43
• 4.2.1 鎘的形態(tài)垂直分布33-35
• 4.2.2 銅的形態(tài)垂直分布35-37
• 4.2.3 鉛的形態(tài)垂直分布37-39
• 4.2.4 鋅的形態(tài)垂直分布39-43
• 5 底泥重金屬含量影響因素分析43-55
• 5.1 酸堿度對底泥重金屬含量的影響43-45
• 5.1.1 底泥pH值測定結(jié)果及其分布特征43-44
• 5.1.2 pH與底泥重金屬的相關(guān)性分析44-45
• 5.2 有機質(zhì)對底泥重金屬含量的影響45-48
• 5.2.1 底泥有機質(zhì)含量及其分布特征45-47
• 5.2.2 有機質(zhì)與底泥重金屬的相關(guān)性分析47-48
• 5.3 粒度對底泥重金屬含量的影響48-51
• 5.3.1 底泥粒度組成及其分布特征48-49
• 5.3.2 粒度與底泥重金屬的相關(guān)性分析49-51
• 5.4 其它因素對底泥重金屬含量的影響51-55
• 5.4.1 污染源分布對底泥重金屬含量的影響51-52
• 5.4.2 底泥重金屬間的自相關(guān)分析52-55
• 6 表層底泥重金屬污染評價55-71
• 6.1 底泥重金屬的評價基準值55
• 6.2 底泥重金屬的地積累指數(shù)評價55-60
• 6.2.1 整體河流底泥重金屬地積累指數(shù)評價結(jié)果55-57
• 6.2.2 典型支流底泥重金屬地積累指數(shù)評價結(jié)果57-60
• 6.3 底泥重金屬的潛在生態(tài)危害評價60-71
• 6.3.1 底泥樣點重金屬潛在危害評價結(jié)果60-65
• 6.3.2 底泥樣點重金屬潛在危害空間分布特征65-69
• 6.3.3 樣點底泥重金屬RI空間分布差異成因討論69-71
• 7 結(jié)論與展望71-73
• 7.1 本文主要結(jié)論71-72
• 7.2 不足和展望72-73
• 參考文獻73-79
• 致謝79-81
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文81-82

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