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《西南大学》 2011年
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富营养化对万峰湖汞形态分布的影响

邱华北  
【摘要】:自水俣病爆发之后,甲基汞污染受到世界学者的广泛关注。随着我国西部水电开发步伐的加快,我国学者对乌江流域水库梯级开发对汞迁移转化的影响进行了较为系统的研究。但是,目前我国对富营养化对水环境中汞的迁移转化的影响研究尚少有报道。在富营养化日益严重的今天,富营养化对汞的形态分布的影响机制尚不清楚。本文选择南盘江流域万峰湖水库做为研究对象,对富营养化对万峰湖水体汞形态分布的影响进行了较为深入的研究,其主要内容为:(1)水化学参数分析;(2)水库中甲基汞分布规律的研究;(3)水库富营养化程度的确定;(4)富营养化指数与甲基汞分布的关系。通过这些研究,取得了以下研究结果: 1)万峰湖水体在秋、冬季均出现水体热分层现象。由于水体热分层限制了各层水体的对流交换,溶解氧和pH值均呈现出与温度相同的分层结构。秋季,在8-12 m和40-50 m出现温度跃变,阻止了上下水体的对流交换。使水体的上、中、下层水化学性质出现明显差异。冬季,在30-60 m出现跃变。虽然万峰湖在冬季也呈现明显分层,然而冬季万峰湖水体热分层处于失稳状态,存在明显的对流现象,由于水体对流扰动,表层水体增厚至30 m,斜温层消失,上层水体和下层水体得以直接进行物质交换。 2)对万峰湖环境样品的实测结果显示,冬季60 m以上为好氧层,60 m以下的底层为厌氧层,DO饱和度降至5%以下。冬季万峰湖水体分为表层氧化层(0-70m)和底部还原层(80m以下)。冬季万峰湖DO和ORP分层不一致,氧化还原界面在好氧/厌氧界面的下方。水体的氧化还原特性是由溶解氧含量、水体中氧化性物质和还原性物质共同决定。 3)秋、冬季万峰湖水体表层总磷浓度均达到中-富营养型,总氮达到富营养型;万峰湖秋季叶绿素-a亦达到中-富营养型。受水体热分层的影响,万峰湖富营养化被限制在水库水体表层和底层。表层以浮游藻类大量生长为特征,并导致秋季表层水体TSS和DOC含量异常偏高;底层以还原环境为特征,导致万峰湖底层水体中铁、锰氧化物被还原,重金属离子和磷素持续释放。 4)万峰湖总汞、溶解态汞、颗粒态汞具有相似的分布规律。秋季受水体热分层、浮游生物吸附和大气汞干湿沉降的多重影响,万峰湖水体表层总汞、溶解态汞、颗粒态汞异常偏高。底层水体的厌氧还原性环境,导致沉积物中的汞不断向上覆水体释放。 5)万峰湖秋季溶解态甲基汞均值为0.153 ng·L--,冬季为0.171 ng·L-1。跟其他水化学参数一样,甲基汞出现明显分层。与氧化还原电位一样,甲基汞分为两层:上层甲基汞含量低,变化不大;下层在80m深度出现峰值,之后迅速下降。受多种环境因子的共同影响,万峰湖冬季氧化还原界面附近汞甲基化异常偏高,水-沉积物界面汞的甲基化进程受到抑制。 6)受富营养化和网箱养鱼的影响,大量有机物质在库底沉积,其分解腐化使底层水体呈厌氧还原环境,促进了底层水体的甲基化进程。富营养化和网箱养鱼间接影响了汞形态的迁移转化,尤其是汞的甲基化。 上述结果表明:a)水体的主要甲基化场所被限制在万峰湖水体底层;b)万峰湖氧化还原界面处甲基化进程异常升高;c)富营养化对万峰湖水化学特征的改变促进了万峰湖水体汞的甲基化。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X524

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