水庫沉積物中重金屬的遷移與富集效應(yīng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-22 02:08
大壩阻斷了河流上下游的連通性,導(dǎo)致大量懸浮物及其攜帶的各種污染物質(zhì)在庫區(qū)沉降。其中重金屬具有難降解、持久存在、生物富集和較強(qiáng)的毒性等特點(diǎn),嚴(yán)重危害生態(tài)系統(tǒng)和人類的健康。水庫沉積物蓄積重金屬的同時(shí),在受到擾動(dòng)或周圍環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化的情況下,會(huì)將重金屬釋放至上層水體,給安全供水帶來隱患。本研究以A水庫的沉積物為主要研究對象,結(jié)合水庫的水文特征,分析了重金屬在水庫不同區(qū)域的分布特征、沉積過程和遷移富集等行為,評(píng)價(jià)了重金屬的污染和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。針對大壩附近沉積物中的重金屬,對比了A水庫與遼寧、吉林兩省其他典型的水源水庫,為深入了解水庫沉積物中重金屬的水文循環(huán)和沉積物的污染管理提供參考。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)基于A水庫消落區(qū)的水位和上游的降雨量以及水文站的流量、含沙量和輸沙率等水文數(shù)據(jù),結(jié)合采樣站點(diǎn)剖面沉積物的層理結(jié)構(gòu),采用改進(jìn)的洪水事件層解譯法確定該站點(diǎn)的沉積速率并重建重金屬的沉積過程。結(jié)果表明,A水庫建庫以來消落區(qū)(K地區(qū))被水淹沒的時(shí)間超過65%,洪水的沙峰受洪峰流量和上游降雨強(qiáng)度等影響,短時(shí)強(qiáng)降雨造成的洪水含沙量更大。采樣站點(diǎn)的平均沉積速率為0.97-1.10 cm/a,與通過建庫前...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)工作研究進(jìn)展
1.2.1 沉積物中重金屬的形態(tài)
1.2.2 重金屬遷移轉(zhuǎn)化的影響因素
1.2.3 湖泊和水庫的沉積速率
1.2.4 沉積物中重金屬的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 研究區(qū)域與方法
2.1 研究區(qū)域
2.1.1 A水庫
2.1.2 其他水庫
2.2 樣品采集與預(yù)處理
2.2.1 壩前沉積物柱狀樣品
2.2.2 A水庫沉積物
2.3 分析測試方法
2.3.1 基本物理化學(xué)指標(biāo)
2.3.2 重金屬總量分析
2.3.3 重金屬形態(tài)測定
2.4 質(zhì)量控制與保證
2.5 數(shù)據(jù)處理分析
2.5.1 統(tǒng)計(jì)分析方法
2.5.2 重金屬污染與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
3 水庫消落區(qū)重金屬的沉積過程研究
3.1 引言
3.2 消落區(qū)沉積物中的重金屬分布與來源
3.2.1 有機(jī)質(zhì)的分布特征
3.2.2 重金屬的分布特征
3.2.3 重金屬來源解析
3.3 消落區(qū)重金屬的沉積速率研究
3.3.1 水文特性分析
3.3.2 沉積速率推求
3.4 本章小結(jié)
4 水庫覆水區(qū)沉積物中重金屬的遷移與富集
4.1 引言
4.2 沉積物的基本物理化學(xué)特性
4.2.1 沉積物粒度
4.2.2 沉積物pH值
4.2.3 沉積物有機(jī)質(zhì)
4.2.4 孔隙水總氮、總磷
4.3 沉積物中重金屬元素的空間分布
4.3.1 沉積物中重金屬總量的分布
4.3.2 沉積物中重金屬形態(tài)的分布
4.3.3 沉積物中重金屬的擴(kuò)散通量
4.4 覆水區(qū)沉積物中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化
4.4.1 沉積物顆粒對重金屬分布的影響
4.4.2 可溶態(tài)Mn~(2+)的水力遷移
4.5 本章小結(jié)
5 水庫壩前沉積物中重金屬的分布與來源
5.1 引言
5.2 壩前表層沉積物中重金屬的時(shí)空分布
5.2.1 重金屬總量的時(shí)空分布
5.2.2 重金屬形態(tài)的時(shí)空分布
5.3 壩前柱狀沉積物中重金屬的分布與來源
5.3.1 沉積物柱狀樣品特征
5.3.2 有機(jī)質(zhì)的分布特征
5.3.3 重金屬的分布特征
5.3.4 重金屬的來源分析
5.4 本章小結(jié)
6 水庫沉積物中重金屬的總體分布與污染評(píng)價(jià)
6.1 引言
6.2 重金屬背景值的確定
6.3 A水庫沉積物中重金屬的總體分布
6.3.1 重金屬總量的分布特征
6.3.2 重金屬形態(tài)的分布特征
6.4 重金屬污染與評(píng)價(jià)
6.4.1 A水庫消落區(qū)沉積物
6.4.2 A水庫覆水區(qū)沉積物
6.4.3 東北典型水庫壩前柱狀沉積物
6.5 重金屬評(píng)價(jià)結(jié)果的對比
6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]幾種土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法的對比[J]. 周長松,鄒勝章,李錄娟,申豪勇. 地球與環(huán)境. 2015(06)
[2]新立城水庫取水口底泥清理與處理方案[J]. 楊敏軍,李桂娟. 東北水利水電. 2015(05)
[3]海河流域西部地區(qū)水庫沉積物重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 程先,王瑞霖,王建力,孫然好. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]光釋光測年法——綜述及進(jìn)展[J]. 張克旗,吳中海,呂同艷,馮卉. 地質(zhì)通報(bào). 2015(01)
[5]土壤和沉積物中重金屬的提取方法研究述評(píng)[J]. 丁淮劍,張超,季宏兵,薛亦峰. 環(huán)境工程. 2014(S1)
[6]土壤重金屬生物可利用性的研究進(jìn)展[J]. 李國臣,李澤琴,高嵐. 土壤通報(bào). 2012(06)
[7]中國湖泊沉積物137Cs和210Pbex斷代的一些問題[J]. 張信寶,龍翼,文安邦,賀秀斌. 第四紀(jì)研究. 2012 (03)
[8]大伙房水庫沉積物重金屬形態(tài)分析及污染特征[J]. 羅燕,秦延文,張雷,鄭丙輝,賈靜,曹偉. 環(huán)境科學(xué)研究. 2011(12)
[9]土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法[J]. 郭笑笑,劉叢強(qiáng),朱兆洲,王中良,李軍. 生態(tài)學(xué)雜志. 2011(05)
[10]大伙房水庫表層沉積物重金屬污染分析與評(píng)價(jià)[J]. 羅燕,秦延文,張雷,鄭丙輝,賈靜. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
博士論文
[1]濕法脫硫系統(tǒng)中氧化態(tài)汞的還原行為及脫硫石膏中汞的穩(wěn)定性研究[D]. 王青峰.浙江大學(xué) 2015
[2]珠江口及近海沉積物中重金屬元素的分布、賦存形態(tài)及其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D]. 楊永強(qiáng).中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2007
碩士論文
[1]飲用水水源地沉積物重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D]. 趙健.大連理工大學(xué) 2016
[2]大伙房水庫底質(zhì)潛在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及評(píng)價(jià)[D]. 任泓泉.遼寧大學(xué) 2012
本文編號(hào):3200777
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)工作研究進(jìn)展
1.2.1 沉積物中重金屬的形態(tài)
1.2.2 重金屬遷移轉(zhuǎn)化的影響因素
1.2.3 湖泊和水庫的沉積速率
1.2.4 沉積物中重金屬的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 研究區(qū)域與方法
2.1 研究區(qū)域
2.1.1 A水庫
2.1.2 其他水庫
2.2 樣品采集與預(yù)處理
2.2.1 壩前沉積物柱狀樣品
2.2.2 A水庫沉積物
2.3 分析測試方法
2.3.1 基本物理化學(xué)指標(biāo)
2.3.2 重金屬總量分析
2.3.3 重金屬形態(tài)測定
2.4 質(zhì)量控制與保證
2.5 數(shù)據(jù)處理分析
2.5.1 統(tǒng)計(jì)分析方法
2.5.2 重金屬污染與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
3 水庫消落區(qū)重金屬的沉積過程研究
3.1 引言
3.2 消落區(qū)沉積物中的重金屬分布與來源
3.2.1 有機(jī)質(zhì)的分布特征
3.2.2 重金屬的分布特征
3.2.3 重金屬來源解析
3.3 消落區(qū)重金屬的沉積速率研究
3.3.1 水文特性分析
3.3.2 沉積速率推求
3.4 本章小結(jié)
4 水庫覆水區(qū)沉積物中重金屬的遷移與富集
4.1 引言
4.2 沉積物的基本物理化學(xué)特性
4.2.1 沉積物粒度
4.2.2 沉積物pH值
4.2.3 沉積物有機(jī)質(zhì)
4.2.4 孔隙水總氮、總磷
4.3 沉積物中重金屬元素的空間分布
4.3.1 沉積物中重金屬總量的分布
4.3.2 沉積物中重金屬形態(tài)的分布
4.3.3 沉積物中重金屬的擴(kuò)散通量
4.4 覆水區(qū)沉積物中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化
4.4.1 沉積物顆粒對重金屬分布的影響
4.4.2 可溶態(tài)Mn~(2+)的水力遷移
4.5 本章小結(jié)
5 水庫壩前沉積物中重金屬的分布與來源
5.1 引言
5.2 壩前表層沉積物中重金屬的時(shí)空分布
5.2.1 重金屬總量的時(shí)空分布
5.2.2 重金屬形態(tài)的時(shí)空分布
5.3 壩前柱狀沉積物中重金屬的分布與來源
5.3.1 沉積物柱狀樣品特征
5.3.2 有機(jī)質(zhì)的分布特征
5.3.3 重金屬的分布特征
5.3.4 重金屬的來源分析
5.4 本章小結(jié)
6 水庫沉積物中重金屬的總體分布與污染評(píng)價(jià)
6.1 引言
6.2 重金屬背景值的確定
6.3 A水庫沉積物中重金屬的總體分布
6.3.1 重金屬總量的分布特征
6.3.2 重金屬形態(tài)的分布特征
6.4 重金屬污染與評(píng)價(jià)
6.4.1 A水庫消落區(qū)沉積物
6.4.2 A水庫覆水區(qū)沉積物
6.4.3 東北典型水庫壩前柱狀沉積物
6.5 重金屬評(píng)價(jià)結(jié)果的對比
6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]幾種土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法的對比[J]. 周長松,鄒勝章,李錄娟,申豪勇. 地球與環(huán)境. 2015(06)
[2]新立城水庫取水口底泥清理與處理方案[J]. 楊敏軍,李桂娟. 東北水利水電. 2015(05)
[3]海河流域西部地區(qū)水庫沉積物重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 程先,王瑞霖,王建力,孫然好. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]光釋光測年法——綜述及進(jìn)展[J]. 張克旗,吳中海,呂同艷,馮卉. 地質(zhì)通報(bào). 2015(01)
[5]土壤和沉積物中重金屬的提取方法研究述評(píng)[J]. 丁淮劍,張超,季宏兵,薛亦峰. 環(huán)境工程. 2014(S1)
[6]土壤重金屬生物可利用性的研究進(jìn)展[J]. 李國臣,李澤琴,高嵐. 土壤通報(bào). 2012(06)
[7]中國湖泊沉積物137Cs和210Pbex斷代的一些問題[J]. 張信寶,龍翼,文安邦,賀秀斌. 第四紀(jì)研究. 2012 (03)
[8]大伙房水庫沉積物重金屬形態(tài)分析及污染特征[J]. 羅燕,秦延文,張雷,鄭丙輝,賈靜,曹偉. 環(huán)境科學(xué)研究. 2011(12)
[9]土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法[J]. 郭笑笑,劉叢強(qiáng),朱兆洲,王中良,李軍. 生態(tài)學(xué)雜志. 2011(05)
[10]大伙房水庫表層沉積物重金屬污染分析與評(píng)價(jià)[J]. 羅燕,秦延文,張雷,鄭丙輝,賈靜. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
博士論文
[1]濕法脫硫系統(tǒng)中氧化態(tài)汞的還原行為及脫硫石膏中汞的穩(wěn)定性研究[D]. 王青峰.浙江大學(xué) 2015
[2]珠江口及近海沉積物中重金屬元素的分布、賦存形態(tài)及其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D]. 楊永強(qiáng).中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2007
碩士論文
[1]飲用水水源地沉積物重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D]. 趙健.大連理工大學(xué) 2016
[2]大伙房水庫底質(zhì)潛在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及評(píng)價(jià)[D]. 任泓泉.遼寧大學(xué) 2012
本文編號(hào):3200777
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