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从流域到东海近岸重金属输送的初步研究

何荣  
【摘要】:本文主要通过ICP-MS及ICP-AES测定了2008年1月长江流域中下游段、2008年全年徐六泾、2008年6月浙江河流、浙闽沿岸大面站悬浮颗粒态以及2007年4月长江中游天鹅洲柱状样沉积物中的重金属和稀土元素含量,分析流域到东海近岸重金属含量的分布特征,通过重金属通量的估算对重金属从流域到东海沿岸重金属的输送进行初步研究工作,探讨流域盆地工业化对流域与近海环境的潜在负面效应,为近岸水环境的生态保护工作提供科学基础。 于2008年1月对长江流域中下游干流、主要支流及鄱阳湖、洞庭湖采样,对悬浮颗粒态中重金属及稀土元素进行了分析。单位颗粒态重金属含量总体呈现湖泊大于支流,支流大于干流,干流上中部高,分别向上游和下游降低的分布特征;单位颗粒态重金属含量的增加一方面与流域人类活动污水排放有关,另一方面水沙通量的下降使其雪上加霜;单位水体中重金属浓度沿程逐渐增加,与2006年11月趋势基本一致,但不同流域水情下,湖泊对干流的贡献有所差别,而稀土元素呈现明显的陆源特征。 于2008年1-12月对长江口徐六泾定点站观察并采样,每月悬浮颗粒态中的重金属含量呈现很明显的季节特征,在输沙量下降的月份中,单位悬浮颗粒态重金属含量增加。经估算,2008年重金属Cd、Pb、Cr、Ni、Cu、Zn的入海通量分别为151.68吨/年、9248.07吨/年、15282.80吨/年、8097.07吨/年、10659.57吨/年、29715.46吨/年。 研究了浙江小河流悬浮颗粒态中重金属的含量,受其悬浮颗粒物浓度及河流径流量等因素影响,各小河流重金属通量存在一定的差异,Cd、Pb、Cr、Ni、Cu、Zn六种重金属通量分别为4.74吨/年,416.41吨/年,1575.68吨/年,607.45吨/年、753.97吨/年,2028.64吨/年;由稀土元素特征说明浙江河流的风化和迁移具备很明显的陆源特征,但相对长江等大河则较小 通过研究长江口及浙闽沿岸大面积站位的重金属含量分析,变化范围较大,受不同水团的影响,,最高值出现在长江口附近北断面及舟山外靠海的站位;稀土元素的数据表明,长江口浙闽海域沉积物来源可分为两部分:受陆源及长江冲淡水影响的近岸海区和沿岸流及台湾暖流共同作用的区域。 利用2007年4月采集于天鹅洲长江故道柱状沉积物中过剩210Pb深度一活度的分布规律及柱样的沉积学特征结合沉积事件记录定年,并对重金属含量进行分析,重建了50年以来长江中游元素地球化学记录的演变过程。通过重金属元素含量以及重金属标准化比值表明,天鹅洲长江故道沉积物剖面与长江河道变迁及流域人类活动具有很好的相关性,1950~1990年,处于工业化前期,沉积物重金属元素含量变化幅度较小,主要受物源和沉积环境等自然因素控制;1990~2007年,流域工业化进程加快,人类活动带来的污染增多,同时流域水利工程的兴修,使得来沙量降低,河流自净能力减弱,沉积物重金属含量显著提高,环境问题日益显著,亟需环境学者密切关注。


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