本文關(guān)鍵詞：太湖流域典型河流重金屬風(fēng)險評估及來源解析

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【摘要】：太湖流域是我國的重要水網(wǎng)地區(qū),隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人口的劇增,流域重金屬污染問題日益突出,且由于流域跨越多個行政區(qū)域,重金屬污染的防治難度較高。把握太湖流域主要河流,尤其是跨行政邊界河流重金屬污染的總體狀況、生態(tài)風(fēng)險,開展來源解析是太湖流域重金屬污染管理和控制的基礎(chǔ)和前提。本研究選取太湖流域蘇滬邊界典型的水源保護區(qū)河流太浦河和典型的工業(yè)用水河流吳淞江昆山段作為研究區(qū)域,在2015年5月至2016年1月間(夏秋冬三季)對河水和表層底泥進行采樣,測定水樣和表層底泥樣品中V、Cr、Mn、 Co、Cu、Cd、Sb、Ba、T1和Pb的濃度,并測定水樣中的總氮(TN)、氨氮(NH4-N)、硝酸鹽氮(NO3-N)、總磷(TP)、正磷酸鹽(PO4-P)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)和懸浮物濃度(SS)等指標(biāo)。在重金屬測定分析的基礎(chǔ)上,采用水質(zhì)質(zhì)量指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法評估河水中重金屬的污染風(fēng)險,采用地累積指數(shù)、污染負荷指數(shù)和潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)評估表層底泥中重金屬的污染風(fēng)險和潛在生態(tài)風(fēng)險。然后結(jié)合測定的水體其他污染物的濃度數(shù)據(jù),采用多元統(tǒng)計方法相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析對河水和表層底泥中的重金屬來源進行解析。本研究主要得到以下結(jié)論：(1)重金屬濃度的測定分析結(jié)果表明,河水中重金屬的污染程度不高,僅Mn、Ni、Sb、T1的最大濃度超出飲用水地表水源地標(biāo)準(zhǔn)限值,重金屬在河水中的整體濃度分布趨勢為夏季秋季冬季,太浦河吳淞江昆山段。表層底泥中11種重金屬的濃度整體高于太湖流域土壤重金屬背景值和江蘇省重金屬土壤背景值,其中Sb和Cu超出背景值的倍數(shù)最高,各種重金屬在表層底泥中的季節(jié)和空間分布總體較為穩(wěn)定,無顯著的季節(jié)和河流間差異(P0.05)。(2)河水中重金屬的內(nèi)梅羅單因子污染系數(shù)評價結(jié)果表明,Mn在兩條河流的污染最為嚴重,整體為低污染；Ni、Sb整體無污染,最大污染指數(shù)達到低污染；Mn、Ni、Sb除外的8種重金屬無污染。就河流多金屬綜合污染情況而言,水質(zhì)質(zhì)量指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評價結(jié)果基本相同,太浦河重金屬整體無污染,吳淞江昆山段重金屬整體為低污染(水質(zhì)質(zhì)量指數(shù)法)或中度污染(內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法)。地累積指數(shù)和污染負荷指評價的結(jié)果顯示,表層底泥中的11種重金屬中污染風(fēng)險最大的金屬是Sb,其次為Cu；潛在生態(tài)風(fēng)險系數(shù)的評價結(jié)果表明,兩條河流潛在生態(tài)風(fēng)險最大的金屬都是Sb,其次為Tl。太浦河和吳淞江昆山段表層底泥中的重金屬整體擁有中度污染風(fēng)險(污染負荷指數(shù)法)和較強潛在生態(tài)風(fēng)險(潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)法)。(3)對太浦河和吳淞江昆山段河水和表層底泥中的重金屬和水體TN、NH4-N、 NO3-N、TP、PO4-P、CODMn、SS等進行了相關(guān)性分析和主成分分析,結(jié)合研究區(qū)域工業(yè)點源分布情況得到重金屬的主要來源,并通過兩條河流河水和表層底泥中重金屬的聚類分析對源解析的結(jié)論加以驗證,結(jié)果表明：太浦河重金屬受支流帶入的影響較為明顯,工業(yè)活動對其影響相對較弱,按照金屬來源來看,河水中的V和Co可能主要受內(nèi)源釋放作用的影響,Ni、Cd和Pb可能主要來自支流帶入,Cr、Mn、Cu、Sb可能來自內(nèi)源釋放、支流帶入和工業(yè)活動的共同作用,Ba可能主要來自內(nèi)源釋放和工業(yè)活動,T1可能主要來自內(nèi)源釋放和支流帶入；表層底泥中的V、Cr、Ni、Sb可能主要來自支流帶入,Cu、 Cd、T1可能主要來自工業(yè)活動和支流帶入,Ba和Pb可能來自工業(yè)活動、支流帶入和自然來源,Mn和Co可能主要來自自然來源和人類活動。吳淞江昆山段重金屬受工業(yè)活動的影響較為明顯,河水中的V、Mn、Co、 Ba、T1可能主要來自內(nèi)源釋放,Cd和Ni可能主要來自流域內(nèi)的工業(yè)活動,Cr、 Cu、Sb、Pb可能主要受內(nèi)源釋放和工業(yè)活動的共同作用；表層底泥中V、Cr、 Co、Ni、Ba、T1、Pb可能主要來自自然來源和工業(yè)活動,Mn和Cd可能主要來自于自然源,Cu和Sb可能主要來自工業(yè)活動。
【關(guān)鍵詞】：太湖流域 重金屬 風(fēng)險評估 源解析
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X522;X824
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-18
• 第一章 緒論18-29
• 1.1 選題背景18-19
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-26
• 1.2.1 河流重金屬風(fēng)險評估19-25
• 1.2.2 河流重金屬來源解析25-26
• 1.3 研究目標(biāo)與意義26-27
• 1.4 研究內(nèi)容27
• 1.5 技術(shù)路線27-29
• 第二章 材料與方法29-38
• 2.1 研究區(qū)域概況29-30
• 2.1.1 典型的飲用水源地保護區(qū)河流——太浦河29
• 2.1.2 典型的工業(yè)用水河流——吳淞江昆山段29-30
• 2.2 樣品采集30-32
• 2.3 樣品分析32-34
• 2.3.1 重金屬32
• 2.3.2 其他水質(zhì)指標(biāo)32
• 2.3.3 質(zhì)量控制32-34
• 2.4 重金屬風(fēng)險評估34-37
• 2.4.1 水質(zhì)質(zhì)量指數(shù)法34-35
• 2.4.2 內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法35
• 2.4.3 地累積指數(shù)法35
• 2.4.4 污染負荷指數(shù)法35-36
• 2.4.5 潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)法36-37
• 2.5 重金屬來源解析37-38
• 第三章 研究區(qū)域水質(zhì)及重金屬分布特征38-57
• 3.1 太浦河和吳淞江昆山段水質(zhì)特征38-45
• 3.1.1 高錳酸鹽指數(shù)時空分布特征38-39
• 3.1.2 總氮、氨氮和硝酸鹽氮時空分布特征39-41
• 3.1.3 總磷和正磷酸鹽時空分布特征41-43
• 3.1.4 水體懸浮物時空分布特征43-45
• 3.2 河水中重金屬的分布特征45-51
• 3.2.1 河水中的重金屬含量45-46
• 3.2.2 河水中重金屬的季節(jié)和空間分布46-50
• 3.2.3 河水中溶解態(tài)和顆粒態(tài)重金屬分布50-51
• 3.3 表層底泥中重金屬的分布特征51-56
• 3.3.1 表層底泥中重金屬的含量51-53
• 3.3.2 表層底泥中重金屬的季節(jié)和空間分布53-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 第四章 研究區(qū)域重金屬風(fēng)險評估57-67
• 4.1 河水中的重金屬風(fēng)險評估57-60
• 4.1.1 水質(zhì)質(zhì)量指數(shù)57-58
• 4.1.2 內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)58-60
• 4.2 表層底泥中的重金屬風(fēng)險評估60-65
• 4.2.1 地累積指數(shù)60-61
• 4.2.2 污染負荷指數(shù)61-63
• 4.2.3 潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)63-65
• 4.3 本章小結(jié)65-67
• 第五章 重金屬來源解析67-94
• 5.1 太浦河和吳淞江昆山段的工業(yè)點源分布67-69
• 5.2 太浦河重金屬來源解析69-81
• 5.2.1 太浦河的不同介質(zhì)間重金屬濃度相關(guān)性分析69-70
• 5.2.2 太浦河河水中重金屬來源解析70-76
• 5.2.3 太浦河表層底泥中重金屬來源解析76-81
• 5.3 吳淞江昆山段重金屬來源解析81-92
• 5.3.1 吳淞江昆山段的不同介質(zhì)間重金屬濃度相關(guān)性分析81-82
• 5.3.2 吳淞江昆山段河水中重金屬來源解析82-88
• 5.3.3 吳淞江昆山段表層底泥中重金屬來源解析88-92
• 5.4 本章小結(jié)92-94
• 第六章 結(jié)論與展望94-96
• 6.1 主要結(jié)論94-95
• 6.2 研究展望95-96
• 參考文獻96-103
• 碩士期間參與課題及研究成果103-104
• 參與課題103
• 研究成果103-104
• 致謝104-105

【參考文獻】

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本文編號：925192