黃河包頭段水體集高含沙水流水質(zhì)環(huán)境和工業(yè)污染于一體，擁有宏大的沉積物群體比表面與周圍水介質(zhì)構(gòu)成的微界面體系，具有獨特的水動力學過程，同時包頭市的工業(yè)污水排放使黃河包頭段重金屬污染嚴重。開展黃河包頭段重金屬在水-沉積物界面的吸附機制及其在環(huán)境中的時空分布、遷移轉(zhuǎn)化和污染迭加等研究具有典型性和代表性。本研究以環(huán)境地球化學、生物地球化學、污染生態(tài)學及現(xiàn)代沉積學的理論和方法為指導，注重環(huán)境污染載體有關(guān)信息的綜合獲取及時空變化規(guī)律的對比，以重金屬的地球化學特性及其吸附機制為主線，深入開展了黃河包頭段沉積物粒徑和水體常見離子對重金屬吸附的影響、重金屬間的競爭吸附及礦物組成對重金屬形態(tài)分布的影響等一系列重金屬吸附解吸機制研究，探討了黃河包頭段重金屬的時空分布、遷移轉(zhuǎn)化、污染迭加等動態(tài)過程；首次開展了黃河包頭段天然魚群及沿岸植物對重金屬富集能力的研究，為重金屬生物有效性、生物地球化學循環(huán)及生態(tài)風險評價積累了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本研究取得了如下主要成果和進展。1．推導了不同粒級沉積物的表面分形分維計算公式，計算了不同粒級沉積物的表面分形分維值、黃河包頭段沉積物整體的表面分形分維值（1.91）和＜63μm沉積物的表... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古大學內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
目錄
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 重金屬概述
        1.1.1 重金屬定義
        1.1.2 重金屬的危害
        1.1.3 重金屬污染的特點
        1.1.4 重金屬研究的必要性
    1.2 水系沉積物重金屬研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 重金屬研究熱點
    1.3 水系沉積物重金屬研究的主要內(nèi)容
        1.3.1 重金屬吸附研究
        1.3.2 重金屬形態(tài)研究
        1.3.3 重金屬對水生生物的影響
    1.4 選題依據(jù)及意義
        1.4.1 黃河重金屬研究現(xiàn)狀
        1.4.2 選題依據(jù)及意義
    1.5 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 主要研究內(nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
    參考文獻
第二章 研究區(qū)域概況及研究方法
    2.1 研究區(qū)概況
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 氣候及氣象條件
        2.1.3 黃河包頭段的主要污染源
    2.2 研究方法
        2.2.1 樣品采集
        2.2.2 樣品分析
        2.2.3 實驗儀器
    參考文獻
第三章 黃河包頭段不同粒徑沉積物分形校正下重金屬的吸附研究
    3.1 實驗方法
    3.2 黃河包頭段沉積物對重金屬吸附動力學研究
    3.3 黃河包頭段沉積物分形分維
        3.3.1 常見的經(jīng)驗粒徑分布函數(shù)
        3.3.2 分粒級顆粒的表面分形分維計算公式推導
        3.3.3 黃河包頭段沉積物低分維值原因分析
    3.4 分形校正模型對重金屬吸附的研究
    3.5 粒徑對吸附量的影響
    3.6 小結(jié)
    參考文獻
第四章 黃河包頭段水體主要離子對重金屬在沉積物上吸附影響機制
    4.1 實驗方法
    4.2 各種離子對重金屬吸附的影響
        4.2.1 硝酸根對重金屬吸附的影響
        4.2.2 各種離子對 Cu~(2+) 的吸附影響
        4.2.3 各種離子對 Pb~(2+) 吸附的影響
        4.2.4 各種離子對 Zn~(2+) 的吸附影響
        4.2.5 各種離子對 Cd~(2+) 的吸附影響
    4.3 黃河包頭段水環(huán)境中離子對重金屬的影響
    4.4 小結(jié)
    參考文獻
第五章 黃河包頭段水-沉積物界面重金屬間競爭吸附機制研究
    5.1 實驗方法
    5.2 Cu~(2+)、Pb~(2+)，Zn~、(Cd)~(2+)間正交競爭吸附作用
        5.2.1 Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+) 對 Cu~(2+) 的競爭吸附作用
        5.2.2 Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+) 對 Pb~(2+) 的競爭吸附作用
        5.2.3 Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+) 對 Zn~(2+) 的競爭吸附作用
        5.2.4 Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+) 對 Cd~(2+) 的競爭吸附作用
    5.3 小結(jié)
    參考文獻
第六章 黃河包頭段沉積物組成對重金屬形態(tài)分布的影響研究
    6.1 實驗材料與分析
    6.2 沉積物礦物組成對重金屬形態(tài)分布的影響
        6.2.1 伊利石、綠泥石對形態(tài)分布的影響
        6.2.2 碳酸鈣(方解石)對重金屬形態(tài)的影響
        6.2.3 石英、正長石、斜長石及鈉閃石對重金屬形態(tài)的影響
    6.3 有機質(zhì)對重金屬形態(tài)的影響
    6.4 小結(jié)
    參考文獻
第七章 黃河包頭段沉積物重金屬污染特征
    7.1 次生相中重金屬含量的季節(jié)性變化
        7.1.1 次生相中 Cu 含量的季節(jié)變化
        7.1.2 次生相中 Pb 含量的季節(jié)變化
        7.1.3 次生相中 Zn 含量的季節(jié)變化
        7.1.4 次生相中 Cd 含量的季節(jié)變化
    7.2 黃河包頭段重金屬運移過程
    7.3 黃河包頭段重金屬次生相富集特征
        7.3.1 次生相富集系數(shù)
        7.3.2 黃河包頭段沉積物次生相富集系數(shù)變化特征
    7.4 黃河包頭段沉積物對重金屬的運移和凈化能力
    7.5 小結(jié)
    參考文獻
第八章 重金屬在黃河包頭段生物體內(nèi)的富集特征
    8.1 黃河包頭段沿岸植物種及其生活習性
    8.2 黃河包頭段天然魚群種類及其形態(tài)特征描述
    8.3 生物富集系數(shù)及轉(zhuǎn)移系數(shù)計算方法
        8.3.1 生物富集系數(shù)
        8.3.2 轉(zhuǎn)移系數(shù)
    8.4 野生植物對重金屬的富集能力
        8.4.1 富集能力的元素差異性
        8.4.2 富集能力的點位差異性
        8.4.3 富集能力的物種差異性
        8.4.4 富集能力營養(yǎng)部位差異性
    8.5 天然魚群對重金屬的富集能力
        8.5.1 富集能力元素差異性
        8.5.2 富集能力魚齡差異性
        8.5.3 富集能力魚種差異性
        8.5.4 富集能力營養(yǎng)部位差異性
    8.6 小結(jié)
    參考文獻
第九章 結(jié)論
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表論文
攻讀博士學位期間參加的課題


【參考文獻】：
期刊論文
[1]多重分形表面的吸附模型[J]. 謝云霞.  四川理工學院學報(自然科學版). 2006(03)
[2]天津永定新河口海區(qū)海底表層沉積物的污染[J]. 張效龍,徐家聲,金永德,尹毅.  海洋地質(zhì)動態(tài). 2006(05)
[3]環(huán)境重金屬污染水體及土壤的生態(tài)毒理診斷及修復研究進展[J]. 康維鈞,孫漢文.  河北工業(yè)科技. 2006(01)
[4]粘土礦物與重金屬界面反應(yīng)的研究進展[J]. 劉云,吳平霄.  環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備. 2006(01)
[5]自然水體懸浮顆粒物吸附鉛和鎘的特性[J]. 張波濤,董德明,楊帆,張薇,花修藝.  吉林大學學報(理學版). 2005(06)
[6]粘土礦物在環(huán)境礦物學中的應(yīng)用研究[J]. 曹蕾.  安慶師范學院學報(自然科學版). 2005(04)
[7]水體重金屬污染的生態(tài)效應(yīng)及生物監(jiān)測[J]. 常晉娜,瞿建國.  四川環(huán)境. 2005(04)
[8]漳衛(wèi)南運河沉積物重金屬污染及其潛在生態(tài)風險評價[J]. 郝紅,周懷東,王劍影,李貴寶.  中國水利水電科學研究院學報. 2005(02)
[9]沉積物顆粒表面分形特征的研究[J]. 王毅力,蘆家娟,周巖梅,石寶友,王東升.  環(huán)境科學學報. 2005(04)
[10]顆粒物微界面吸附模型的分形修正——朗格繆爾（Langmuir）、弗倫德利希（Freundlich）和表面絡(luò)合模型[J]. 趙旭,王毅力,郭瑾瓏,韓海榮,解明曙.  環(huán)境科學學報. 2005(01)



本文編號：3499789