本文關(guān)鍵詞：重金屬在錳礦區(qū)溪流及水生植物中的遷移轉(zhuǎn)化與環(huán)境風(fēng)險

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【摘要】：錳礦開采與冶煉會產(chǎn)生大量的重金屬廢水,這些廢水經(jīng)地表徑流的作用最終進入湖泊或河流,對當(dāng)?shù)厮鷳B(tài)環(huán)境與下游飲用水安全造成威脅,而水生植物是水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在元素的地球化學(xué)循環(huán)占有重要的地位。為了解錳礦區(qū)河流水生植物對重金屬遷移轉(zhuǎn)化過程的影響以及重金屬的潛在風(fēng)險,本研究以廣西某一錳礦區(qū)溪流為調(diào)查區(qū)域,對該河流錳礦區(qū)段水生植物、水體和沉積物進行采樣分析,探索水生植物對重金屬遷移轉(zhuǎn)化的影響,了解Mn富集水生植物的耐受及累積機理,并評價Mn礦區(qū)水體環(huán)境重金屬生態(tài)風(fēng)險。主要結(jié)果表明：(1)Mn礦開采與冶煉對H河Mn礦段造成重金屬污染,其中水體中Mn含量嚴重超標,主要以懸浮顆粒態(tài)的形式向下游遷移。沉積物中的Mn、Pb、Zn及Cu含量越靠近污染源,重金屬濃度越大。在沉積物中Mn和Pb生物有效性非常高,極易被生物利用,而Zn和Cu生物可利用態(tài)所占比例較低。(2)H河Mn礦段內(nèi)主要水生植物以挺水植物為主,且多數(shù)為一年生草本植物,對金屬元素富集含量趨勢為MnZnCuPb。多種水生植物對Mn表現(xiàn)出較高的富集量,尤其是剛莠竹、圓葉節(jié)節(jié)菜和狐尾藻地上組織Mn的含量均超過了10000 mg Kg-1。主成分分析表明植物相中重金屬與水相中相對應(yīng)的金屬元素含量關(guān)聯(lián)度不大,而與沉積相中可交換態(tài)金屬含量具有正相關(guān)性。實驗室水培實驗表明,Mn富集水生植物狐尾藻在不同濃度的Mn脅迫下均能正常生長,主要累積Mn的部位為葉片(最高達16143.87 mg Kg-1),富集系數(shù)(BCF)和轉(zhuǎn)運系數(shù)(TF)值均大于1,符合Mn超富集植物的要求,是一種新發(fā)現(xiàn)的Mn超富集水生植物,在Mn礦山活動污染的水生態(tài)環(huán)境修復(fù)中具有較強的應(yīng)用潛力。(3)沉積物中重金屬富集程度和污染程度大小均為MnZnCuPb:其中Mn屬于重度污染,Cu、Pb和Zn均為輕微污染；Mn和Pb主要存在形態(tài)為還原態(tài),而Cu和Zn主要以殘渣態(tài)主,其在環(huán)境中相對遷移順序為Mn PbZnCu;總體潛在生態(tài)風(fēng)險屬于重度,其中Mn達到嚴重生態(tài)危害程度,Cu、Pb、和Zn均屬于低生態(tài)危害程度,表明該河段需要重點治理。
【關(guān)鍵詞】：錳礦區(qū) 重金屬 風(fēng)險評價 水生植物 錳超富集植物
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X75;X173;X52
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 主要縮略詞表11-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 引言12-13
• 1.2 錳礦區(qū)廢水對環(huán)境的影響13-14
• 1.2.1 錳礦區(qū)廢水的來源13
• 1.2.2 錳礦區(qū)廢水的特點與危害13-14
• 1.3 水環(huán)境中錳的遷移轉(zhuǎn)化14-17
• 1.3.1 錳在水相中的遷移14-15
• 1.3.2 錳在土壤/沉積物中的遷移15-16
• 1.3.3 影響水環(huán)境中錳循環(huán)的環(huán)境因素16-17
• 1.4 水生植物對重金屬的影響17
• 1.5 生態(tài)風(fēng)險評價17-18
• 1.6 研究目的及意義18-19
• 1.7 研究主要內(nèi)容和技術(shù)路線19-21
• 第二章 研究方法21-29
• 2.1 研究區(qū)域概況21-22
• 2.2 研究內(nèi)容22-23
• 2.3 野外調(diào)查23-26
• 2.3.1 樣品采集23-24
• 2.3.2 樣品處理24
• 2.3.3 樣品分析24-26
• 2.4 超富集水生植物對Mn的耐性與累積特性26-28
• 2.4.1 材料培養(yǎng)與處理26-27
• 2.4.2 株高、生物量和耐受指數(shù)的測定27
• 2.4.3 葉綠素及抗氧化酶測定27
• 2.4.4 植物錳含量測定27-28
• 2.5 生物富集系數(shù)和生物轉(zhuǎn)移系數(shù)28
• 2.6 數(shù)據(jù)處理28-29
• 第三章 重金屬在溪流水相與沉積物中的分布29-36
• 引言29
• 3.1 水相中重金屬的分布29-32
• 3.1.1 水體的理化性質(zhì)29-31
• 3.1.2 水體的重金屬的含量31-32
• 3.2 沉積物中重金屬的分布32-34
• 3.3 沉積物中重金屬的賦存形態(tài)34-35
• 3.4 小結(jié)35-36
• 第四章 重金屬在水生植物中的遷移轉(zhuǎn)化36-56
• 引言36
• 4.1 水生植物物種36-37
• 4.2 水生植物的重金屬含量37-40
• 4.3 植物體重金屬含量與環(huán)境重金屬濃度相關(guān)系分析40-42
• 4.3.1 重金屬在植物相與水相中的相關(guān)性40-41
• 4.3.2 重金屬在植物相與沉積相中的相關(guān)性41-42
• 4.4 水生植物重金屬富集特征42-43
• 4.5 水生植物對錳的耐受與累積機理43-54
• 4.5.1 錳脅迫下水生植物的生長狀況43-47
• 4.5.2 水生植物對錳的吸收累積特性47-48
• 4.5.3 錳脅迫下水生植物生理響應(yīng)機制48-50
• 4.5.4 錳脅迫對水生植物細胞超微結(jié)構(gòu)的影響50-53
• 4.5.4.1 錳對狐尾藻根細胞超微結(jié)構(gòu)的影響50-51
• 4.5.4.2 錳對狐尾藻莖細胞超微結(jié)構(gòu)的影響51-52
• 4.5.4.3 錳對狐尾藻葉細胞超微結(jié)構(gòu)的影響52-53
• 4.5.5 討論53-54
• 4.6 小結(jié)54-56
• 第五章 重金屬污染生態(tài)風(fēng)險評價56-62
• 引言56
• 5.1 評價方法56-58
• 5.1.1 重金屬污染特征評價方法56-57
• 5.1.2 重金屬潛在遷移性和生態(tài)毒性風(fēng)險評價57-58
• 5.2 重金屬的富集程度58-59
• 5.3 重金屬的遷移特性59-60
• 5.4 重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險評價60-61
• 5.5 小結(jié)61-62
• 第六章 結(jié)論與展望62-64
• 6.1 結(jié)論62
• 6.2 展望62-64
• 參考文獻64-72
• 致謝72-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄73

【參考文獻】

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本文編號：914305