鄱阳湖沉积物—水界面痕量砷、锑的环境地球化学研究

论文题目: 鄱阳湖沉积物—水界面痕量砷、锑的环境地球化学研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 地球化学

作者: 廖梦霞

导师: 汪邓天龙

关键词: 都阳湖,沉积物,地球化学

文献来源: 成都理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 环境污染问题是二十一世纪全球面临的重大问题之一。我国湖泊众多,以鄱阳湖最具代表性,是我国最大的淡水湖。在国家自然科学基金项目（编号:40103009）、教育部优秀青年教师基金项目（编号:20011766）联合资助下,以鄱阳湖为研究对象,首次开展了不同季节鄱阳湖沉积物——水界面砷、锑的环境地球化学行为研究。 主要研究内容:①建立痕量、超痕量元素砷的形态的高灵敏连续蠕动式氢化物原子荧光光谱分析方法;②不同季节鄱阳湖康山、瑞洪、湖口三地间隙水中As（Ⅲ）、As（Ⅴ）、As-org、Sb（Ⅲ）、Sb（Ⅴ）、Sb-org及Fe2+、Mn2+、S2-、pH、总有机碳（TOC）的垂向分布;③不同季节三地沉积物中砷、锑总量（TAs,TSb）、吸附在Fe、Mn氧化物的砷、锑（As-oxal,Sb-oxal）、与有机物结合的砷锑（As-H2O2,Sb-H2O2）、吸附在硫化矿物上的砷锑（As-pyrite,Sb-pyrite）的相应浸提和垂向分布;④不同季节三地沉积物中总铁（TFe）、总锰（TMn）、Fe-oxal、Mn-oxal、Fe-H2O2、Mn-H2O2的垂向分布;⑤不同季节三地沉积物中总硫（TRS）、酸可挥发性硫（AVS）、黄铁矿中的硫（PS）、元素硫（ES）的垂向分布。 主要研究成果:①首次发现 8-羟基喹啉对五价砷具选择性掩蔽,并同时可消除共存离子对测定的干扰,成功地建立了砷[As（Ⅲ）、As（Ⅴ）、As-org]形态分析方法,具有砷赋存形态分析的分析地球化学方法创新性:②沉积物中砷主要以铁锰氧化物和硫化矿物结合为主,其迁移、循环受铁锰氧化还原电位、生物活动和硫的屏蔽作用等因素的控制,呈现沉积—溶解—扩散—再沉积特征,具有地球化学指示意义;③鄱阳湖间隙水中各形态砷的含量较高,沉积物环境变化,极易造成砷的二次污染;④鄱阳湖间隙水锑的各形态含量虽相对较低,其季节性特征仍显著,沉积物中锑受铁锰化合物、硫化矿物控制,但其迁移循环影响因素较复杂;⑤关于我国长江中下游湖泊沉积物——水界面痕量、超痕量元素砷、锑的赋存状态及其环境地球化学研究,目前国内外尚未见报导,本研究可填补相应空白,有力地推动了在水——沉积物界面砷、锑的环境地球化学新认识。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

1 前言

1.1 论文研究的意义

1.2 湖泊沉积物—水界面重金属元素环境地球化学研究进展

1.2.1 沉积物及间隙水中重金属元素的分布特征

1.2.2 影响沉积物中重金属元素迁移转化的因素

1.2.3 沉积物中重金属形态及生物有效性

1.3 水环境中砷的地球化学研究进展

1.3.1 砷的化学性质、环境分布及毒性

1.3.2 砷在天然水中的主要形态

1.3.3 水环境中砷的地球化学研究进展

1.4 水环境中砷的形态分析研究现状

1.4.1 原子光谱分析法在砷的形态分析中的应用

1.4.2 气相色谱法在砷的形态分析中的应用

1.4.3 高效液相色谱法为基础的联用技术

1.4.4 毛细管电泳法在砷的形态分析中的应用

1.5 水环境中锑的地球化学进展

1.5.1 锑的化学性质、环境分布及毒性

1.5.2 锑的迁移转化

1.6 湖泊沉积物—水界面痕量砷、锑环境地球化学研究存在的问题

1.7 本论文研究的课题来源

1.8 本论文的研究目标

1.9 研究的主要内容

1.10 拟解决的关键问题

1.11 创新之处及主要特色

2 鄱阳湖资源状况

2.1 自然概况

2.2 水化学特性

2.3 重金属污染概况

2.4 实验研究采样点的布设

3 实验方法

3.1 仪器设备

3.2 主要药品试剂

3.3 研究区域水体、沉积物样品采集与处理方法

3.4 沉积物样品中砷、锑、铁、锰不同地球化学结合相态的连续提取方法

3.5 间隙水和沉积物中Fe、Mn分析方法

3.6 间隙水和沉积物中锑的HG-AFS分析方法

3.7 间隙水和沉积物中砷的HG-AFS分析方法

3.8 湖泊沉积物样品中硫的地球化学结合相态连续提取方法

3.9 沉积物中ES、AVS、PS的分析方法

4 痕量、超痕量元素砷的HG-AFS分析方法研究

4.1 As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的工作曲线

4.2 砷的HG-AFS测定中共存重金属元素干扰实验研究

4.3 砷的HG-AFS测定干扰的消除及还原剂的选择

4.4 在As(Ⅲ)、As(Ⅴ)共存时，As(Ⅴ)对As(Ⅲ)测定的影响

4.5 重金属混合溶液砷形态测定干扰消除实验研究

4.6 检出限和精密度及准确度

5 上覆水中溶解氧和间隙水pH值的垂向分布特征

5.1 上覆水中的溶解氧

5.2 间隙水pH值垂向特征

6 砷的地球化学行为

6.1 间隙水中溶解元素的垂向分布特征

6.1.1 康山夏季间隙水砷的形态垂向分布

6.1.2 康山冬季间隙水砷的形态垂向分布

6.1.3 瑞洪夏季间隙水砷的形态垂向分布

6.1.4 瑞洪冬季间隙水砷的形态垂向分布

6.1.5 湖口夏季间隙水砷的形态垂向分布

6.1.6 湖口冬季间隙水砷的形态垂向分布

6.1.7 鄱阳湖间隙水中砷的季节性变化

6.1.8 鄱阳湖三地间隙水中砷的比较

6.2 沉积物中砷的赋存形态垂向分布特征

6.2.1 康山夏季沉积物砷的赋存形态垂向分布特征

6.2.2 康山冬季沉积物砷的赋存形态垂向分布特征

6.2.3 瑞洪夏季沉积物砷的赋存形态垂向分布特征

6.2.4 瑞洪冬季沉积物砷的赋存形态垂向分布特征

6.2.5 湖口夏季沉积物砷的赋存形态垂向分布特征

6.2.6 湖口冬季沉积物砷的赋存形态垂向分布特征

6.2.7 鄱阳湖沉积物砷的赋存形态垂向分布的季节性变化特征

6.2.8 鄱阳湖三地沉积物中砷的比较

6.3 砷的地球化学模型

7 锑的地球化学行为

7.1 间隙水中溶解元素的垂向分布特征

7.1.1 康山夏冬季间隙水中锑的形态垂向分布特征

7.1.2 瑞洪夏冬季间隙水中锑的形态垂向分布特征

7.1.3 湖口夏冬季间隙水中锑的形态垂向分布特征

7.1.4 间隙水中锑的季节性变化

7.1.5 三地间隙水中锑的比较

7.2 沉积物中锑的赋存形态垂向分布特征

7.2.1 康山夏季、冬季沉积物中锑的赋存形态垂向分布特征

7.2.2 瑞洪夏季、冬季沉积物中锑的赋存形态垂向分布特征

7.2.3 湖口夏季、冬季沉积物锑的赋存形态垂向分布特征

7.2.4 鄱阳湖沉积物锑的赋存形态垂向分布的季节性变化特征

7.2.5 三地沉积物中总锑的比较

7.3 锑的地球化学行为

8 结论

9 参考文献

致谢

在读博士期间发表的学术论文情况

在读博士期间受理的国家发明专利和出版的学术专著情况

发布时间: 2005-09-09

参考文献

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