濕地作為地球三大生態(tài)系統(tǒng)之一,雖然僅占地球6%,卻孕育了地球上20%的已知物種,具有不可替代的生態(tài)功能,因此被稱為“地球之腎”。雖然濕地是一個十分重要的生態(tài)系統(tǒng),但其內(nèi)部卻是非常脆弱的,容易受污染物質(zhì)的影響。作為濕地中污染物質(zhì)之一的微量元素,其在濕地中具有長期持續(xù)并累積轉(zhuǎn)化的潛在生態(tài)風(fēng)險。尤其是近年來,由于人類的工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)施肥,地質(zhì)背景及礦業(yè)活動,污水灌溉等因素,使?jié)竦刂械奈⒘吭睾坎粩嗬鄯e,導(dǎo)致微量元素污染日益加重,對濕地的生態(tài)功能造成了極大的損害。以往的研究往往只涉及微量元素本身,而忽略了水體中共存污染物對微量元素配分的影響,同時只考察微量元素的化學(xué)形態(tài)而忽略了微量元素的存在形態(tài)。因此本研究以云貴高原巖溶濕地—草海濕地為研究對象,綜合研究草海濕地水化學(xué)環(huán)境,濕地水體、沉積物中微量元素的環(huán)境地球化學(xué)特征,以及水化學(xué)條件,共存污染物影響下微量元素的配分、存在形態(tài)的變化以及影響機(jī)制探討,主要得出以下結(jié)論:(1)草海濕地水體受碳酸鹽巖溶蝕的影響,水體中的主要的陽離子為Ca2+、Mg2+,主要的陰離子為HCO3-、SO42-。受制于濕地內(nèi)的地球化學(xué)過程的影響,濕地水具有明顯的季節(jié)性變化,豐水期濕地水水化學(xué)類型有Ca-HCO3、Ca-SO4、Mg-HCO3和Mg-SO4和型,相反到枯水期由于受水體蒸發(fā)作用影響,其化學(xué)類型主要為Ca-HCO3型。(2)豐水期微量元素濃度大于枯水期。對比其它淡水濕地,草海濕地明顯出現(xiàn)Pb、Cu、Zn元素濃度較高以及部分點(diǎn)位Cd元素較高,結(jié)果分析可能與當(dāng)?shù)氐牡V業(yè)活動(土法煉鋅)有關(guān)。綜合污染指數(shù)和健康風(fēng)險評價都指出草海濕地存在Hg、Cd元素污染。(3)參照國家沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),草海濕地沉積物中Hg污染嚴(yán)重,Cd、Zn次之。溫度、氧化還原電位、水動力學(xué)條件、有機(jī)質(zhì)、粒徑、鹽度等是不同水期濕地沉積物中微量元素分布差異的影響因素。而且,溫度、水動力學(xué)條件、有機(jī)質(zhì)以及沉積物顆粒的粒徑對不同水期沉積物中Cd、Pb、Cr、Cu、Zn元素的分布影響較大,屬于主控因素。氧化還原電位和鹽度是沉積物中Hg和As元素的主控因素。通過主成分分析,可知Hg元素的來源有巖石風(fēng)化、礦石燃燒和農(nóng)業(yè)灌溉源,As元素主要源于農(nóng)業(yè)灌溉,Cd元和Zn素主要源于巖石風(fēng)化和礦業(yè)活動,Pb元素主要源于巖石風(fēng)化和礦石燃燒,Cr元素和Cu元素主要為巖石風(fēng)化。形態(tài)分析中指出草海濕地沉積物中Cd元素的可交換組份最高,同時其活性系數(shù)與遷移能力也最大,容易被生物所利用,當(dāng)草海濕地的水環(huán)境發(fā)生變化時,Cd元素容易向濕地水體中遷移,從而對湖泊生態(tài)環(huán)境造成的潛在危害也最大。(4)利用PHREEQC軟件對草海濕地微量元素主要存在形態(tài)進(jìn)行模擬,分析溫度、酸堿度和氧化還原電位對微量元素存在形態(tài)的影響發(fā)現(xiàn):隨著溫度的改變,微量元素Hg、As、Cd、Pb、Cd、Cu、Zn的各種存在形態(tài)發(fā)生微小的改變,主要存在形態(tài)隨著溫度的升高,含量會發(fā)生一定的變化,但并不顯著。值得注意的是,隨著溫度的升高,水體六價Cr元素的各形態(tài)含量逐漸增加。濕地水體中微量元素的主要存在形態(tài)受p H值影響較大,主要是p H值的變化改變了水體OH-離子的含量,從而使OH-與微量元素結(jié)合的量發(fā)生變化氧化還原電位值會影響As和Cu元素的主要存在形態(tài)變化,其原因是改變了元素的價態(tài),影響其與陰離子的結(jié)合。
【學(xué)位單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X171.1;X142
【部分圖文】：

作為地球上三大系統(tǒng)之一的濕地，雖然僅占地球 6%，卻為孕育了地球上 20%的已知物種，具有不可替代的生態(tài)功能，因此被稱為“地球之腎”（Bassi et al.,2014；徐守國等，2006）。濕地生態(tài)系統(tǒng)屬于水域生態(tài)系統(tǒng)，其生物群落由水生和陸生種類組成，物質(zhì)循環(huán)、能量流動以及物種遷移與演變活躍，具有較高的生態(tài)多樣性、物種多樣性和生物生產(chǎn)力（Chaikumbung et al., 2016）。同時由于濕地物種種類異常豐富，又有非常高的生物生產(chǎn)力，濕地生物之間形成了復(fù)雜食物鏈、食物網(wǎng)，因此濕地也被稱為“生命的搖籃”（Goldhaber et al., 2014）。除了南極洲，全球都可以找到濕地的蹤跡（圖 1-1）。根據(jù)世界自然保育監(jiān)察中心估計，濕地占全球陸地面積的 6%，總面積約為 5.7 億公頃（570 萬平方公里），當(dāng)中 2%為湖泊、30%為泥塘、26%為泥沼、20%為沼澤、15%為泛濫平原。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，全球濕地面積在逐漸減少，其中濕地?fù)p失最大的是亞洲，但歐洲的情況最為嚴(yán)重。截至 2009 年，全球至少有 33%的濕地已經(jīng)消失，其中458 萬 km2為非水濕地，264 萬 km2為開放水域。

積的 5.58%（圖 1-2）。但中國的濕地不斷受到多種影響因素的嚴(yán)重威脅。自 1950年代以來，大量濕地遭到破壞和退化。在過去的幾十年里，中國已經(jīng)認(rèn)識到濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要性，并在濕地保護(hù)方面做出了許多努力。建立了 550 多個國家濕地自然保護(hù)區(qū)和 100 個國家濕地公園。然而，在這么多努力的背景下，每年濕地消失率仍接近 1%。

沖積主要為砂、礫及粘土。（三）地質(zhì)構(gòu)造草海及其周圍地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造相當(dāng)復(fù)雜，北西向構(gòu)造線與北東向、北北東向構(gòu)造線在草海西部交接，褶皺斷層相互干擾切割，構(gòu)成一個地質(zhì)構(gòu)造非常破碎的地帶。由于地層收到強(qiáng)烈擠壓，褶皺緊密，斷層眾多，縱橫交錯。很多褶皺被斷層切斷破壞。斷層活動激烈，斷距大，延伸遠(yuǎn)，并有明顯的繼承性和頻繁的地震活動伴隨。斷層活動往往以斷塊升降運(yùn)動為主要形式，主宰了晚近地殼活動的主流。
【參考文獻(xiàn)】

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