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《河南大学》 2012年
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宿鸭湖沉积物结合相与重金属含量关系研究

赵玉凤  
【摘要】:本文以河南省驻马店市宿鸭湖水库为研究对象,通过野外环境调查、样品采集和室内实验,对水库表层沉积物(0—20cm)重金属主要结合相有机碳(OC)、酸可挥发性硫(AVS)、细颗粒物质以及重金属总量、酸同步浸提重金属(SEM)、不同形态的重金属含量等进行了测定分析工作,探讨了表层沉积物中各结合相的空间分布及变化特点、各结合相对不同重金属元素的结合能力大小。 本文共分七个部分: 第一部分:包括研究背景、国内外相关研究进展、论文的主要研究内容、研究方法和技术路线等。 第二部分:研究区域概况。包括宿鸭湖水库所处流域的自然、社会和经济发展状况,主要的环境问题以及目前宿鸭湖水库沉积物重金属污染的相关研究工作。 第三部分:主要介绍了采样点的布置方案,样品的采集、运输、保存以及实验室测定分析方法。 第四部分:分析讨论了宿鸭湖水库沉积物中Cr、Cd、Cu、Pb、Zn、Ni等重金属元素的总含量及空间分布和变化特点。 第五部分:探讨了沉积物中酸可挥发性硫(AVS)和同步浸提重金属(SEM)的测定分析方法方法和条件,根据测定的数据,对宿鸭湖水库表层沉积物中的AVS和SEM的分布特征和来源,以及AVS对SEM中各重金属的含量的影响进行了分析讨论,同时通过SEM/AVS的比值、SEM-AVS的差值的分析对同步浸提重金属的生物毒性进行评价。 第六部分:通过沉积物不同采样点有机碳(OC)以及有机结合态重金属的分析测定,探讨了宿鸭湖水库沉积物有机碳的来源及空间变化特点,以及沉积物中有机碳对不同重金属含量的影响。 第七部分:通过沉积物不同采样点细颗粒物质的分析测定,探讨了宿鸭湖水库表层沉积物粒径的空间分布特征,以及沉积物平均粒径和各重金属含量之间的关系。 第八部分:主要研究结果及结论。 通过以上研究分析,本文得出以下结论: (1)Pb含量在14.042-39.724mg.kg~(-1)之间,平均27.354mg.kg~(-1);Zn含量在26.906-197.888mg.kg~(-1)之间,平均112.13mg.kg~(-1);Cr含量在33.359-179.141mg.kg~(-1)之间,平均75.472mg.kg~(-1);Cd含量在0.167-0.980mg.kg~(-1)之间,平均0.408mg.kg~(-1);Cu含量在16.316-47.746mg.kg~(-1)之间,平均29.951mg.kg~(-1);Ni含量在19.245-54.896mg.kg~(-1)之间,平均36.533mg.kg~(-1);参照中国土壤背景值,均有一定的污染,其中Cd,Zn在排污口和湖心位置污染较重。 (2)65个宿鸭湖水库表层沉积物样品,AVS有较大的差别,变异系数为66.75,其最大值为8.704μmol.g-1,最小值只有0.309μmol.g-1,平均为2.888μmol.g-1。各重金属与二价硫的结合能力不同,通过研究得出各SEM含量占重金属总量的百分比依次Cu为32.60%、Ni为26.76%、Pb为9.79%、Cd为9.12%、Zn为5.037%,概括得出Cu>Ni>Pb>Cd>Zn。 (3)宿鸭湖水库有机碳含量0.316-3.465之间,平均1.70,变异系数为38.93,变化差异不大。最高值出现在宿鸭湖水库菱角种植区的37号采样点,从湖西北位置至东南位置有变大的趋势,变化明显。有机碳和有机结合态重金属之间相关性不明显,各重金属都不一样,其中有机结合态重金属占沉积物重金属总量依次为:Cu:8.06%;Pb:6.52%;Zn:6.50%;Cr:6.16%;Cd:2.37%;Ni:11.37%。有机碳与重金属的结合能力Ni>Cu>Pb>Zn>Cr>Cd。 (4)宿鸭湖水库表层沉积物粒径比较细,属于典型的平原型水库沉积物,水流速慢,携带颗粒物的能力差。重金属Cu、Pb、Cr、Ni和沉积物平均粒径之间呈负相关;Zn总体上也是呈负相关。
【学位授予单位】:河南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X131.2

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