黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻和砷的分布及其影響因素的研究
本文關(guān)鍵詞:黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻和砷的分布及其影響因素的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,銻、砷化合物得到了廣泛的應(yīng)用,導(dǎo)致自然界中銻和砷的排放量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)。由于銻和砷具有極強(qiáng)的毒性,因此其所帶來(lái)的環(huán)境健康問(wèn)題受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。海洋中過(guò)量的銻和砷會(huì)被海洋生物吸收利用,進(jìn)而破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡,并進(jìn)一步危害人類的健康。黃、東海作為太平洋西部重要的陸架邊緣海,擁有豐富的生物資源和礦產(chǎn)資源,是我國(guó)傳統(tǒng)的漁場(chǎng)及海產(chǎn)品基地,對(duì)黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻和砷的生物地球化學(xué)行為的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本論文利用實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)建立的氫化物發(fā)生—原子熒光光譜法(HG-AFS)對(duì)2011年3月和10月份黃、東海海域溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻(TDTSb和Sb(Ⅲ),[TDISb]= [Sb(Ⅳ)]+[Sb(Ⅲ)])和溶解態(tài)無(wú)機(jī)砷(TDIAs和As(Ⅲ),[TDIAs]=[As(Ⅳ)]+[As(Ⅲ)])的含量進(jìn)行了測(cè)定,以探討黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻和砷的海洋生物地球化學(xué)行為。此外,為了估算黃、東海海域銻和砷的輸出通量,于2012年7月搭載日本NN-354航次,乘坐“長(zhǎng)崎丸”科學(xué)考察船在對(duì)馬海峽進(jìn)行了調(diào)查研究,測(cè)定了該航次中TDISb和TDIAs的含量。結(jié)果表明,2011年3月TDIAs.As(Ⅲ).TDISb和Sb(Ⅲ)的平均濃度分別為18.2 noml/L±1.4 nmoI/L、0.32 nmol/L±0.45 nmol/L、 1.79 nmol/L±0.53 nmol/L和未檢出;2011年10月則分別為16.5 nmol/L±1.8 nmol/L、0.62 nmol/L±0.67 nmol/L、1.97 nmol/L±0.44 nmol/L和0.17 nmol/L± 0.08 nmol/L;2012年7月TDIAs和TDISb的平均濃度分別為18.0 nmol/L±2.0 nmol/L和1.48 nmol/L±0.13 nmol/L,溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻和砷均主要以+5價(jià)的形態(tài)存在。TDISb的平面分布表現(xiàn)為近岸濃度最高,隨著離岸距離的增加濃度逐漸降低,表明陸源物質(zhì)的輸入是黃、東海海域TDISb的主要來(lái)源。TDISb和鹽度在2011年3月(r=0.70,p0.01,n=290)和10月(r一0.77,P0.01,n=205)均呈現(xiàn)出顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,表明黃、東海海域溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻的行為大體上是保守的,其分布主要受到水團(tuán)物理混合的影響。因此可以以溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻作為示蹤因子來(lái)估算各個(gè)水團(tuán)的貢獻(xiàn)量。通過(guò)對(duì)2011年10月PN斷面的估算可以得出,長(zhǎng)江沖淡水主要影響了距長(zhǎng)江口120 km以內(nèi)的近岸區(qū)域,在P0l站的表層水體其貢獻(xiàn)百分比能達(dá)到13%。此外,長(zhǎng)江沖淡水還影響了距長(zhǎng)江口120~350 km之間海域的30 m以上表層水體。距長(zhǎng)江口350 km以上的外海區(qū)域的近底層水體主要受到了黑潮水入侵的影響,長(zhǎng)江沖淡水的影響微乎其微。與TDISb的分布類似,TDIAs的濃度也是在近岸區(qū)域的表層水體中比較高,顯示了陸源物質(zhì)輸入的影響。但是,在東海陸架區(qū)及黃海東南部海域的近底層水體也能觀測(cè)到TDIAs濃度的高值,表明了高背景值的黑潮以及黃海暖流入侵對(duì)TDIAs分布的重要影響。TDIAs的垂直分布表現(xiàn)為表層消耗、深層富集的分布特點(diǎn),屬于典型的營(yíng)養(yǎng)鹽型分布。As(Ⅲ)的分布與TDIAs不同,在Chlα的高值區(qū),As(Ⅱ)濃度的最大值出現(xiàn)在表層或次表層水體。2011年10月PN斷面As(ⅢI)/TDIAs與Chlα呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系(r=0.81,p0.01,n=57),說(shuō)明生物活動(dòng)可能是海水中的砷發(fā)生形態(tài)轉(zhuǎn)化的主要原因之一。根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)可以得出,黃、東海海域TDISb和TDIAs的來(lái)源主要包括河流的輸入、大氣的干濕沉降以及臺(tái)灣暖流和黑潮水的入侵等,而水體中TDISb和TDIAs的匯則主要是通過(guò)對(duì)馬海峽流向日本海的對(duì)馬暖流。由于缺乏相關(guān)的數(shù)據(jù)支持,本文沒(méi)有考慮地下水的釋放、顆粒物的沉降及生物的吸收利用等過(guò)程的影響。通過(guò)對(duì)源、匯項(xiàng)通量的計(jì)算可以得出,黃、東海TDISb和TDIAs的停留時(shí)間分別為3.7 a±1.8 a、3.1 a±2.1 a,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于它們?cè)诖笱笾械耐A魰r(shí)間。通過(guò)與世界上其它主要海域中TDISb和TDIAs含量的對(duì)比發(fā)現(xiàn),黃、東海海域TDISb和TDIAs的含量仍然處于自然狀態(tài),未受到明顯的人為污染。
【關(guān)鍵詞】:溶解態(tài)無(wú)機(jī)砷 溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻 形態(tài) 分布 影響因素 黃、東海
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X55
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-12
- 0 前言12-14
- 1 文獻(xiàn)綜述14-30
- 1.1 銻的文獻(xiàn)綜述14-20
- 1.1.1 自然界中銻的分布14-16
- 1.1.2 銻的形態(tài)16-17
- 1.1.3 銻的毒性17
- 1.1.4 銻的海洋生物地球化學(xué)行為17-20
- 1.2 砷的文獻(xiàn)綜述20-28
- 1.2.1 自然界中砷的分布20-23
- 1.2.2 砷的形態(tài)23
- 1.2.3 砷的毒性23-24
- 1.2.4 砷的海洋生物地球化學(xué)行為24-28
- 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容28-30
- 2 實(shí)驗(yàn)部分30-42
- 2.1 儀器設(shè)備與試劑30-31
- 2.1.1 儀器設(shè)備30
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑30-31
- 2.2 試劑的制備31-33
- 2.2.1 測(cè)定溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻所需試劑的制備31-32
- 2.2.2 測(cè)定溶解態(tài)無(wú)機(jī)砷所需試劑的制備32-33
- 2.3 實(shí)驗(yàn)工藝的優(yōu)化33-37
- 2.3.1 外接氫氣發(fā)生器33-35
- 2.3.2 原子化系統(tǒng)的改造35-36
- 2.3.3 流量選擇36-37
- 2.3.3.1 載氣流量36-37
- 2.3.3.2 輔助氫氣流量37
- 2.4 溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻的測(cè)定步驟37-39
- 2.4.1 TDISb的測(cè)定步驟37-38
- 2.4.2 Sb(Ⅲ)的測(cè)定步驟38
- 2.4.3 儀器工作參數(shù)38-39
- 2.4.4 工作曲線39
- 2.5 溶解態(tài)無(wú)機(jī)砷的測(cè)定步驟39-42
- 2.5.1 TDIAs的測(cè)定步驟39-40
- 2.5.2 As(Ⅲ)的測(cè)定步驟40
- 2.5.3 儀器工作參數(shù)40-41
- 2.5.4 工作曲線41-42
- 3 樣品的采集及預(yù)處理42-46
- 3.1 研究區(qū)域概況42-44
- 3.2 樣品采集及預(yù)處理44-46
- 4 黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻的分布、季節(jié)變化及其影響因素46-66
- 4.1 黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻的含量及平面分布46-50
- 4.2 黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻的斷面分布50-54
- 4.3 黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻的周日變化54-56
- 4.4 影響黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻分布的主要因素56-60
- 4.4.1 水團(tuán)混合對(duì)黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻分布的影響56-59
- 4.4.2 大氣沉降的影響59-60
- 4.5 黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻的收支及停留時(shí)間60-62
- 4.6 黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)銻的污染狀況及其與世界其它海域的對(duì)比62-63
- 4.7 小結(jié)63-66
- 5 黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)砷的分布、季節(jié)變化及其影響因素66-86
- 5.1 黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)砷的含量及平面分布66-69
- 5.2 黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)砷的斷面分布69-72
- 5.3 黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)砷的周日變化72-74
- 5.4 影響黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)砷分布的主要因素74-81
- 5.4.1 水團(tuán)混合對(duì)黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)砷分布的影響74-76
- 5.4.2 其它因素對(duì)黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)砷分布的影響76-81
- 5.4.2.1 生物活動(dòng)的影響77-79
- 5.4.2.2 底層沉積物的釋放79-80
- 5.4.2.3 大氣沉降的影響80-81
- 5.5 黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)砷的收支情況及停留時(shí)間81-82
- 5.6 黃、東海溶解態(tài)無(wú)機(jī)砷的污染狀況及其與世界其它海域的對(duì)比82-84
- 5.7 小結(jié)84-86
- 6 主要結(jié)論86-88
- 參考文獻(xiàn)88-97
- 致謝97-98
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷98
- 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文98
【相似文獻(xiàn)】
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10 任景玲;姜U,
本文編號(hào):329963
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