太湖底泥重金属赋存特征及其评价

论文摘要

本文针对太湖底泥中Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni和As7种重金属元素的总量,Cd、Pb、Cr、Cu. Zn、Ni6种重金属的赋存形态进行研究,以实验分析以及理论分析相结合的方法,对重金属的含量水平、分布特征、赋存形态及AVS和SEM时空分布特征进行形态研究,并选择基于重金属总量的评价方法(富集系数法)、基于硫化物控制理论(AVS和SEM比值法)、并基于相平衡分配法对太湖底泥中重金属的沉积物质量基准进行研究,结果表明：太湖表层沉积物中7种重金属均超过背景值,表现出较高的累积效应；且这7种重金属的离散性均相对较大；7种重金属均具有中等程度空间自相关性,说明太湖表层底泥中重金属与点源污染有很大关系,已经受到了人类活动的影响；太湖底泥中重金属的含量总体来说从高到底程逐级递减的趋势,表明近年来受到的污染有加重的趋势；而重金属含量一般到第四层、达到20cm处就趋于稳定。太湖表层底泥中不同重金属的形态含量和分布有较大差异；相关性分析表明：Cr、Zn、Cu、Cd这4中重金属元素之间存在极显著的相关关系,可能存在相似的污染来源。太湖底泥中6种重金属有效态含量均有从表层至深层逐渐递减的趋势,且随着深度的增加,可交换态和可氧化态的含量有逐渐降低的趋势。AVS和SEM的分析结果表现,AVS和SEM均有较大的变异系数,SEMzn>SEMNi>SEMpb>SEMCu> SEMcd;从毒性效应来看,太湖表层沉积物中Cd和Pb可能对底栖生物存在毒性效应风险,应引起有关部门重视。通过与背景值的比较,Cd的富集系数最高,远远高于其它6种金属,可能对生态环境可能存在危害。太湖沉积物6种重金属的平衡分配系数(Kp)分别为：2.66x103、5.74x103、6.67×103、4.50×103、0.96x103、10.87x103；根据美国地表水水质基准和我国地表水水质标准,计算出太湖沉积物重金属的质量相对基准值,基本介于TEL和PEL之间。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 研究现状
• 1.2 重金属形态提取方法的研究
• 1.3 重金属的污染评价
• 1.4 AVS与SEM
• 1.5 相平衡分配法
• 2 研究的目的及意义
• 2.1 研究区域
• 2.2 研究区重金属污染情况
• 2.3 研究的目的及意义
• 3 样品的采集及保存
• 4 实验方法
• 4.1 重金属总量的前处理方法
• 4.2 重金属形态的逐步提取方法
• 4.3 沉积物中有机质的测定方法
• 4.4 沉积物中AVS和SEM的测定方法
• 4.5 沉积物中间隙水的制备
• 4.6 沉积物重金属的测定方法
• 4.7 实验室质量控制
• 4.8 数据统计分析
• 4.9 实验过程中所用到的主要仪器及试剂
• 5 ICP-MS测定沉积物中重金属含量方法的建立
• 5.1 ICP-MS测定沉积物中重金属含量的原理
• 5.2 干扰及其消除
• 5.3 ICP-MS仪器优化及工作参数
• 5.4 主要试剂及标准物质
• 6 实验结果及分析
• 6.1 理化特征分析
• 6.2 表层沉积物中重金属的空间分布特征
• 6.3 底泥中重金属总量的垂直分布特征
• 6.4 表层沉积物中重金属的BCR的分布特征
• 6.5 表层沉积物中有效态重金属的相关性分析
• 6.6 底泥中重金属形态的垂直分布特征
• 6.7 AVS及SEM的分布特征
• 6.8 重金属的污染评价
• 6.9 相平衡分配法的研究
• 7 结论与不足
• 7.1 主要结论
• 7.2 存在的不足
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介及论文发表情况