锦州湾表层沉积物重金属污染状况评价

论文摘要

锦州湾是我国受重金属严重污染的海湾之一,因经济的迅速发展,大量的工业、农业、生活污水被排放入海,使得海湾环境污染日趋严重。沉积物是重金属污染物的最终汇聚场所,当外界环境条件改变时,沉积物中吸附的重金属污染物会再度释放引起二次污染,对整个海湾生态系统带来严重威胁。本文对锦州湾14个表层沉积物及其赋存形态中重金属元素的分布以及生物可利用性等方面进行研究,并分析评价了锦州湾表层沉积物的重金属污染状况。论文主要内容如下:建立了沉积物及其各赋存形态以及生物样品中重金属元素的ICP-MS分析测定方法,实验中采用碰撞/反应池技术消除干扰,获得的分析参数（仪器检测限、方法检测限、准确度和精密度）均能达到实验测定要求。分析了锦州湾14个沉积物样品及其各赋存形态中16种重金属元素的含量,同时选择其中有浓度梯度的沉积物样品进行生物富集的实验研究。结果表明:在靠近葫芦岛锌厂排污口的沉积物样品中重金属含量最高;沉积物样品中Cd、Zn、Pb和Cu等元素大部分以非残渣态存在,易于进入水相或被生物所利用;菲律宾蛤仔对锦州湾沉积物样品中Cu、Zn、As、Pb、Cd元素有明显的富集作用,其他元素的富集作用相对较弱。采取多种评价方法对锦州湾重金属的污染状况进行评价,结果表明:研究区域存在极重的潜在生态风险。锦州湾的重金属污染大多数来自人为输入污染,污染严重的金属元素为Cd、Zn、Pb、Cu、As,并且,研究区域中,Cd和Zn的可交换态和碳酸盐结合态、Pb和As的可交换态、碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态和有机质结合态以及Cu的可交换态和有机质结合态为沉积物中的生物可利用形态,并且Cd、Zn、Pb、Cu、As的生物可利用态在沉积物样品中均有一定分布。研究区域的最终评价结果表明,锦州湾是受重金属污染的高风险海域。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 海洋沉积物中重金属的基本环境行为
• 1.3 沉积物中重金属研究现状概述
• 1.3.1 沉积物中重金属赋存形态研究现状
• 1.3.2 重金属的生物富集研究现状
• 1.3.3 沉积物中重金属污染评价现状
• 1.4 环境中重金属的ICP-MS分析测定方法
• 1.4.1 ICP-MS工作原理
• 1.4.2 ICP-MS测定过程的干扰因素以其消除方法
• 1.4.3 ICP-MS在环境样品分析中的应用
• 1.5 锦州湾的研究进展
• 1.5.1 锦州湾及其近岸地区环境概况
• 1.5.2 锦州湾的研究进展
• 1.6 论文研究目标
• 第2章 ICP-MS分析方法的建立
• 2.1 ICP-MS分析性能实验
• 2.1.1 实验试剂
• 2.1.2 ICP-MS仪器参数优化
• 2.1.3 标准曲线的建立
• 2.1.4 仪器检测限（IDLs）
• 2.1.5 仪器的精密度
• 2.2 ICP-MS测定海洋沉积物中重金属分析方法建立
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.3 ICP-MS测定沉积物样品的方法检出限
• 2.2.4 沉积物重金属分析质量控制
• 2.2.5 ICP-MS测定海洋沉积物精密度
• 2.3 ICP-MS测定沉积物赋存形态中重金属分析方法建立
• 2.3.1 实验材料
• 2.3.2 赋存形态提取实验方法
• 2.3.3 ICP-MS测定各赋存形态沉积物中重金属方法检测限
• 2.3.4 沉积物中各赋存形态重金属分析质量控制
• 2.4 ICP-MS测定菲律宾蛤仔体内重金属分析方法建立
• 2.4.1 实验材料
• 2.4.2 实验方法
• 2.4.3 ICP-MS测定生物样品方法检测限
• 2.4.4 生物样品中重金属分析质量控制
• 2.4.5 ICP-MS测定生物样品精密度
• 2.5 小结
• 第3章 锦州湾沉积物重金属污染水平研究
• 3.1 沉积物样品的采集和性质分析
• 3.2 锦州湾沉积物重金属总量分析测定结果
• 3.3 锦州湾表层沉积物中重金属各赋存形态分布
• 3.4 锦州湾沉积物重金属在非律宾蛤仔体内生物富集规律研究
• 3.4.1 实验材料与仪器
• 3.4.2 实验设计
• 3.4.3 结果与分析
• 3.5 小结
• 第4章 锦州湾表层沉积物重金属污染状况评价
• 4.1 基于重金属总量对锦州湾沉积物重金属污染状况进行分析评价
• 4.1.1 与国家海洋沉积物质量标准比较分析
• 4.1.2 其他评价方法
• 4.2 基于生物可利用性的评价与分析
• 4.2.1 基于重金属总量与生物富集量的评价与分析
• 4.2.2 基于各个赋存形态中重金属含量对生物富集量的评价与分析
• 4.3 小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历