本文選題：鎘　切入點：菲　出處：《山東建筑大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：南四湖是我國北方的最大淡水湖泊,集水產(chǎn)航運、農(nóng)田灌溉、防災抗洪、旅游文化等綜合功能于一體。隨著南四湖流域內(nèi)經(jīng)濟及工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,城市化過程的推進,特別是印染、煉油、焦化、煉煤等行業(yè)污染物排放,使環(huán)境中污染物的總量和種類不斷增加,流域內(nèi)重金屬與多環(huán)芳烴的污染日趨嚴重,由此引發(fā)的復合污染進一步加劇了環(huán)境風險。多種污染物造成的復合污染不僅對環(huán)境造成損害,而且通過加和、協(xié)同、拮抗等作用使各種污染物的遷移轉化行為規(guī)律及綜合毒性發(fā)生轉變,對人類及其它生物體產(chǎn)生大量潛在的風險及不可預估的影響。沉積物作為水體介質污染物的“匯”和“源”,對水體污染物的聚集、遷移及轉化等均有重要作用。同時沉積物是影響水生態(tài)環(huán)境質量的重要因子,也對水環(huán)境系統(tǒng)組成結構和功能完善等至關重要。針對南四湖流域內(nèi)重金屬與多環(huán)芳烴污染加重現(xiàn)狀,亟待開展針對南四湖沉積物中重金屬-多環(huán)芳烴復合污染體系的研究。本研究以南四湖表層沉積物為吸附劑,選取鎘為重金屬的代表、菲為多環(huán)芳烴有機物的代表,分析表征了南四湖沉積物基本特性,研究了復合污染體系中不同條件下南四湖表層沉積物對鎘和菲的吸附解吸規(guī)律,構建了鎘和菲在南四湖沉積物上的吸附曲線,研究了外界因素變化對吸附解吸過程的影響,初步探討了復合污染體系下各影響因素對南四湖沉積物中鎘和菲遷移轉化的影響,建立了吸附動力學方程及吸附等溫線,為南四湖流域水環(huán)境污染治理、水生態(tài)修復和環(huán)境風險分析等工作提供支撐依據(jù)。主要研究結果如下:(1)對南四湖各點位樣品的基本理化性質及屬性表征的測定結果表明,南四湖水體仍舊受外界污染并且存在富營養(yǎng)化現(xiàn)象。其表層沉積物中主要含SiO2、CaCO3、CaSiO3等物質;沉積物均呈片狀結構堆積、表面凹凸不平并含有絮狀結構、吸附點位眾多、吸附比表面積大,且含有酮類、酸類、脂類、芳香族及酰胺類化合物等。(2)分別研究了南四湖沉積物對鎘和菲的吸附特征,擬合了吸附動力學方程。結果表明,無論上覆水有無菲的存在,對鎘的吸附均符合擬二級動力學方程;無論上覆水有無鎘的存在,對菲的吸附均符合擬二級動力學方程。在有菲存在條件下,南四湖沉積物對鎘的吸附作用變?nèi)?解吸能力變強。在有鎘存在條件下,南四湖沉積物對菲的吸附作用變強,解吸能力變?nèi)酢?3)研究了等溫狀態(tài)下,南四湖沉積物對鎘或菲的吸附。南四湖沉積物對鎘的吸附量隨外加鎘的量增多而增多,對菲的吸附量隨外加菲的量增多而增多,并均以非線性比例增加。均能采用Freundich方程得到較好的擬合,在有菲、無菲條件下對鎘的吸附正相關系數(shù)R2分別為0.9875、0.9638;無鎘、有鎘條件下對菲的吸附正相關系數(shù)R2分別為0.9897、0.9600。隨著南四湖沉積物量的增多,其吸附鎘的總量增多,但單位質量上吸附鎘的含量逐漸降低;同樣,當南四湖沉積物量增多時,其吸附菲總量增多,但單位質量上吸附菲的含量逐漸降低。(4)研究了不同pH值對南四湖沉積物吸附鎘和菲的影響。南四湖水環(huán)境的pH值均大于7,使得沉積物對鎘和菲的吸附較為穩(wěn)定。但隨pH值降低,南四湖沉積物對菲的吸附量逐漸升高,對鎘的吸附量卻逐漸降低,進而導致沉積物吸附的鎘向水體中的釋放量增加,產(chǎn)生生態(tài)風險;隨pH值的升高,南四湖沉積物對鎘的吸附量在逐漸增多,對菲的吸附量卻逐漸降低,進而導致沉積物吸附的菲向水體中的釋放量增加。(5)研究了外加菲或鎘的試驗條件下,南四湖沉積物對鎘或菲的吸附影響。隨著外加菲的量增加,南四湖沉積物對鎘的吸附量呈現(xiàn)降低趨勢;隨著外加鎘的量增加,對菲的吸附量呈現(xiàn)增加趨勢。(6)研究了溫度對南四湖沉積物吸附鎘和菲的影響。結果表明,當環(huán)境溫度降低時,鎘和菲在水環(huán)境中遷移能力降低,南四湖沉積物對鎘和菲的吸附量均逐漸升高。而溫度升高時,南四湖沉積物對鎘和菲的吸附量逐漸降低。因此,在夏季高溫條件下,南四湖沉積物中吸附的鎘和菲向水體環(huán)境中釋放量增加,環(huán)境風險增加。
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【學位授予單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X524

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