广东省典型供水水库沉积物氮盐及重金属研究

论文摘要

本文以广东省22座典型供水水库作为研究对象,通过对水库沉积物中全氮、铵氮及重金属含量的测定研究,来了解广东省典型大中型供水水库沉积物中氮盐及重金属含量的现状及分布规律,并采用国际上使用比较广泛的Hakanson潜在生态风险评价来评价各水库表层沉积物中重金属的污染情况。研究结果表明：六个流域水库表层沉积物中总氮及可交换态铵氮含量的平均值分别在0.96-2.75 mg g-1和50.66-368.64μg g-1之间。两者都以珠三角地区（流溪河水库除外）含量最高。22座水库表层沉积物中的全氮含量范围为0.37-5.82mg g-1,可交换态铵氮含量范围为35.12-2154.18μg g-1,其中同沙水库沉积物中全氮和铵氮含量都是所有研究水库中最高的,远远高于其它水库表层沉积物中氮盐含量。从沉积物中氮含量的差异情况来看,水体富营养化程度、外源输入、库容、水力滞留时间、地形地貌、距离城市的远近及元素本底背景等都是影响沉积物中氮含量的因素。外源污染严重的沿海经济发达地区水库的沉积物中氮含量明显高于欠发达的内陆地区,其中又以珠江三角洲地区污染最为严重；从水体营养状态来看,富营养化水体水库沉积物中氮含量高于贫营养水库或中营养水库。大部分水库沉积物全氮及铵氮含量在垂直分布上表现出自底层向上递增的规律,表明这些水库的污染程度逐年增加,但也有少数水库沉积物中的全氮及可交换态铵氮含量自底层向上递减,这与水库富营养化和受污染程度较轻有关。重金属元素在流域间的水平分布总体表现出了和氮盐相似的规律,即沿海地区的含量要高于内陆地区。同时表层沉积物重金属含量相对底层沉积物表现出富集的特征。利用潜在生态风险评价方法评价结果表明：广东省水库表层沉积物重金属污染情况不容乐观。从富集系数和综合污染指数CH来看所研究地区水库沉积物中重金属Cd、Zn和Pb污染较为严重,各流域之间的重金属污染等级顺序为：粤东沿海>北江流域>珠江三角洲>粤西沿海>韩江流域>东江流域。从单种重金属的潜在生态危害系数和多种重金属的潜在生态危害指数来看所研究地区的主要重金属污染元素为Cd,对RI值的贡献率也最大,其次为Hg。针对广东省水库沉积物的污染状况,除加强外源污染管理、控制库区养殖业、修建人工湿地外,还应根据每个水库的具体情况采取合理的治理修复措施,如采用生态修复、原位覆盖等手段,在有条件的地方可采取多种技术结合的方法,合理有效地修复治理污染。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 前言
• 1.1 水库简介
• 1.2 水体富营养化与水污染
• 1.3 沉积物与水体富营养化及污染关系
• 1.4 沉积物中的营养盐及重金属研究
• 1.4.1 沉积物中的氮研究
• 1.4.2 沉积物中的磷研究
• 1.4.3 沉积物中的重金属研究
• 1.5 广东省水库特点
• 1.6 本论文选题依据及研究意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 水库基本概况
• 2.1.1 东江流域水库
• 2.1.2 北江流域水库
• 2.1.3 粤西沿海水库
• 2.1.4 粤东沿海水库
• 2.1.5 珠江三角洲地区水库
• 2.1.6 韩江流域水库
• 2.2 采样点的设置
• 2.3 沉积物样品的采集与实验方法
• 2.3.1 沉积物样品的采集与预处理
• 2.3.2 实验方法及原理
• 2.4 数据分析方法
• 2.5 沉积物重金属评价方法
• 第三章 结果与分析
• 3.1 流域表层沉积物全氮和可交换态铵态氮含量的水平分布情况
• 3.1.1 全氮
• 3.1.2 可交换态铵态氮
• 3.2 各流域水库沉积物全氮、可交换态铵态氮的分布情况
• 3.2.1 东江流域
• 3.2.2 北江流域
• 3.2.3 粤西沿海
• 3.2.4 粤东沿海
• 3.2.5 珠江三角洲
• 3.2.6 韩江流域
• 3.3 流域表层沉积物重金属含量的水平分布情况
• 3.4 各流域水库沉积重金属的垂直分布情况
• 3.4.1 东江流域
• 3.4.2 北江流域
• 3.4.3 粤西沿海
• 3.4.4 粤东沿海
• 3.4.5 珠江三角洲
• 3.4.6 韩江流域
• 3.5 沉积物重金属的评价结果与分析
• 3.5.1 沉积物重金属富集情况
• 3.5.2 重金属的潜在生态风险评价结果
• 第四章 讨论
• 4.1 氮盐与磷盐含量的相关性研究
• 4.2 沉积物氮盐含量分布的影响因素
• 4.2.1 流域与沉积物氮盐的分布
• 4.2.2 库容与沉积物氮盐的分布
• 4.2.3 距离城市远近与沉积物氮盐的分布
• 4.2.4 水体富营养化程度与沉积物氮盐的分布
• 4.3 沉积物污染控制与修复建议
• 4.3.1 污染控制与管理
• 4.3.2 污染修复技术
• 第五章 主要结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文
• 致谢