重金屬和多環(huán)芳烴是水體中重要的持久性有毒污染物。沉積物是進入水體的各種污染物的積蓄庫。松花江是東北地區(qū)重要的水資源,是流域污染物集聚地。調(diào)查和分析松花江沉積物中重金屬和多環(huán)芳烴的污染特征,可以更好地反映水質(zhì)的狀況,對于保障松花江生態(tài)系統(tǒng)安全具有重要意義。本文從流域角度出發(fā),選取松花江干流(包括吉林省下游江段和黑龍江省江段)大范圍空間尺度作為研究區(qū)域,對不同江段表層和柱樣沉積物中重金屬和多環(huán)芳烴的含量及分布特征分析,利用Pb和Cs測年技術(shù)建立時間標尺,分別從空間和時間尺度上考察松花江沉積物中重金屬和多環(huán)芳烴的沉積變化情況,了解流域人類活動對水質(zhì)變化的影響。取得的主要結(jié)果如下:(1)松花江表層沉積物中多環(huán)芳烴含量的差別較大,變化范圍在187~2079 ng/g,平均值為1029 ng/g,多環(huán)芳烴的組成均以萘、菲、芴、苊等低環(huán)(2~3)多環(huán)芳烴為主。沉積物中多環(huán)芳烴主要來自石油源和燃燒源的混合源。柱樣沉積物中,多環(huán)芳烴總量的峰值呈現(xiàn)非表層的特征;2環(huán)和3環(huán)多環(huán)芳烴化合物在垂直剖面中的含量高于4環(huán)和4環(huán)以上多環(huán)芳烴化合物。借助效應(yīng)區(qū)間低值和效應(yīng)區(qū)間中值對松花江沉積物中多環(huán)芳烴的生態(tài)風(fēng)險評價的結(jié)果表明,沉積物中多環(huán)芳烴不存在嚴重的生態(tài)風(fēng)險;吉林市江段和哈爾濱市江段附近的沉積物中多環(huán)芳烴含量存在潛在的生態(tài)風(fēng)險,不過潛在風(fēng)險幾率很低。部分江段沉積物中萘、芴和苊的潛在風(fēng)險幾率較高,應(yīng)引起重視。(2)松花江表層沉積物中Ni、Cd、Mn、Zn、Cu、Pb和Hg等重金屬含量范圍分別為22.0~79.5 mg/kg、0.1~5.2 mg/kg、434~1480 mg/kg、87~352 mg/kg、1.9~41.0 mg/kg、17.1~50.2mg/kg和0.06~3.45 mg/kg。重金屬含量從吉林省段至黑龍江省段沿江逐漸降低,重金屬污染多集中于吉林省江段。松花江表層沉積物中Hg、Pb、Zn、Cd和Ni出現(xiàn)了不同程度的富集,其中Hg的富集指數(shù)最高,其次是Cd,Zn屬于中度富集;Pb、Cu、Ni和Mn屬于輕度富集或無富集。柱樣沉積物中,Hg均出現(xiàn)了富集,富集現(xiàn)象多集中在上部沉積物中。與其他重金屬相比,Hg的富集程度最高。除Hg外,松原段柱樣沉積物還發(fā)現(xiàn)了Cd富集;哈爾濱段沉積物還出現(xiàn)了Pb富集。(3)運用地累積指數(shù)對松花江表層和柱樣沉積物中Pb、Hg、Cd、Ni、Zn、Cu、Mn等重金屬污染程度進行評價,結(jié)果表明沉積物普遍受到Hg的嚴重污染,Cd在部分江段沉積物中污染較嚴重,Zn、Ni和Pb的污染相對較輕,Mn和Cu無污染。吉林省江段受到的污染較嚴重,黑龍江省江段污染相對較輕。Lars Hakanson指數(shù)法對表層和柱樣沉積物中重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險評價的結(jié)果顯示,松花江沉積物中重金屬污染處于很強的生態(tài)危害等級,Hg和Cd是產(chǎn)生生態(tài)危害的主要重金屬元素,Ni、Zn、Mn、Pb和Cu等重金屬生態(tài)危害輕微。(4)應(yīng)用137Cs和210Pb放射性同位素定年方法建立松花江沉積物的年代序列。結(jié)果表明,沉積物的年齡跨度約為90~100年,137Cs和210Pb定年方法計算出的年代存在4年以內(nèi)的偏差,但兩者反映了相同趨勢的沉積速率變化規(guī)律。借助定年結(jié)果,得出多環(huán)芳烴含量及重金屬含量在過去百年間隨年代的歷史變化特征。各江段沉積物中Zn、Mn、Cu、Ni、Pb和Cd等重金屬含量隨著年代的變化存在不同的變化特征,但Hg含量隨著年代的變化特征基本一致,20世紀60年代以來,Hg含量隨著年代的變化開始增加,到80年代以后依然增加。松花江沉積物中多環(huán)芳烴含量及沉積通量的變化特征一致,在20世紀40年代以前無明顯變化,之后開始小幅增加,在80年代后大幅增加,并在90年代前后出現(xiàn)峰值,其后開始下降。這個結(jié)果既能反映出人類活動對環(huán)境影響的歷史過程。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：X52
【部分圖文】：

采樣位置圖

圖 2.3 PAHs 總離子流圖Fig 2.3 The total ion chromatogram of PAHs出峰順序依次是：萘（1）、苊烯（2）、苊（3）、芴（4）、菲（5）、蒽（6）、熒蒽

多環(huán)芳烴總量的平面分布
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2 李雙文;;重金屬進入人體的渠道[J];百科知識;2011年01期

3 袁旭音,陶于祥,王潤華,姜月華,王愛華;湖州市不同土壤重金屬的污染現(xiàn)狀[J];上海地質(zhì);2002年03期

4 胡省英,冉偉彥,范宏瑞;土壤—作物系統(tǒng)中重金屬元素的地球化學(xué)行為[J];地質(zhì)與勘探;2003年05期

5 陳芳,董元華,安瓊,欽繩武;長期肥料定位試驗條件下土壤中重金屬的含量變化[J];土壤;2005年03期

6 謝寶貴,劉潔玉;重金屬在三種食用菌中的累積及對其生長的影響[J];中國食用菌;2005年02期

7 薛艷,沈振國,周東美;蔬菜對土壤重金屬吸收的差異與機理[J];土壤;2005年01期

8 張煒鵬;陳金林;黃全能;王擎運;趙好;薛丹;;南方主要綠化樹種對重金屬的積累特性[J];南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年05期

9 孫嘉龍;肖唐付;周連碧;何立斌;寧增平;李航;彭景權(quán);;微生物與重金屬的相互作用機理研究進展[J];地球與環(huán)境;2007年04期

10 劉曉輝;呂憲國;劉惠清;;溝谷地不同植被下土壤重金屬縱向分異研究[J];環(huán)境科學(xué);2007年12期

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6 劉小雪;松花江干流沉積物中重金屬和多環(huán)芳烴污染特征[D];吉林大學(xué);2016年

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本文編號：2867145