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《西南大学》 2012年
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浑太河沉积物中重金属分布特征及其对大型底栖动物的影响

张晏溧  
【摘要】:基于浑太河流域大型底栖动物和环境要素的野外调查数据,开展大型底栖动物群落结构对人类活动的响应关系研究;通过背景值对比分析、风险评价分析,对浑太河表层沉积物中重金属污染状况、分布特征、污染来源及环境风险进行研究;应用优势种分析、摄食功能类群分析,聚类分析,指示种分析和排序分析,对大型底栖动物群落结构、空间格局和影响因子进行研究,寻找对沉积物中重金属污染具有指示作用的生物因子。主要研究结果如下: (1)浑太河流域表层沉积物中不同重金属元素的空间分布特征不同,Cu、Zn、Cd和Pb4种元素的空间分布特征相似,其含量两两之间亦均呈极显著正相关(p0.01),具有一定的同源性。Ci、Ni、Cu、Zn、Cd及Pb六种重金属主要来源于人为活动,Fe与Mn主要源于自然源。8种重金属元素中Fe含量最高,平均浓度为29550.65mg/kg, Cd的含量最低,平均浓度为0.38mg/kg, Pb、Cd和Cu富集较为严重。 (2)浑太河表层沉积物重金属污染风险评价分析中,地累积指数法及沉积物质量共识基准值法评价结果为Pb污染相对最为严重,潜在生态危害指数法评价结果为Cd污染相对最为严重。综合浑太河表层沉积物中重金属含量与背景值的对比结果及3种重金属风险评价方法的结果,浑太河表层沉积物中Pb、Cd及Cu3种重金属元素的污染较重,具有较高的生态风险。 (3)浑太河流域直突摇蚊亚科、摇蚊亚科、寡毛类和四节蜉分布广泛且数量众多;功能摄食类群相对单一,直接收集者密度相对丰度最大,为89.44%。上游河段,敏感物种多有分布,生物多样性高,水质较好;中下游人为干扰增强导致群落结构退化严重,物种数大为减少,耐污物种个体数增加;下游受到越来越严重的面源污染和有机污染。水化因子TP、CODMn、BOD5)以及沉积物中重金属元素(Cu、Ni、Cr)的综合效应是影响浑河上游样点大型底栖动物群落结构的主要环境因子;从浑太河下游区域开始,EC、NH4-N和TP等水化因子逐渐成为主导影响因子。 (4)大型底栖动物不同纲目的物种丰富度对沉积物中不同种类的重金属元素的响应不同,且蜉蝣目(E)、翅目(P)及毛翅目(T)物种丰富度对重金属元素较敏感,其中E物种丰富度对Cr较敏感,P物种丰富度对Cu较敏感,T物种丰富度对Pb较敏感;大型底栖动物不同纲目的物种组成对不同种类的重金属元素的响应不同,EPT%对重金属Zn较敏感,T%对重金属Zn、Pb较敏感,Chironomidae%对Mn、Pb较耐污,Diptera%对Mm、Ni较耐污;大型底栖动物不同功能摄食类群对沉积物中不同种类的重金属元素的响应不同,过滤收集者(FC)%对重金属Zn、Cd、Pb较敏感,撕食者(SH)%对Ni较耐污。 (5)大型底栖动物的不同物种对沉积物中不同种类的重金属元素表现出不同的耐性。对Cr较耐污的物种为毛翅目网栖石蛾(Hydropsyche nevae)及双翅目山瘤虻(Hybomitra montana),对Cr较敏感的物种为蜉蝣目拟细裳蜉(Paraleptophlebia westoni)、东方蜉蝣(Ephemera strigata)、双翅目黑蝇(Simulium yonagoense)、粗腹摇蚊亚科(Tanypodiinae spp.)及蜘蛛目水蜘蛛(Argyroneta aquatica);对Mn比较耐污的物种为蜉蝣目锯型蜉(Serratella rufa)及双翅目Tanypodiinae spp.、摇蚊亚科(Chironominae spp.)、直突摇蚊亚科(Orthocladinae spp.)和朝大蚊(Antocha sp.);对Ni比较耐污的物种为双翅目Hybomitra montana;对Cu较敏感的物种为蜉蝣目Ephemera strigata及双翅目长足虻(Hydrophorus sp.);对Zn较敏感的物种为蜉蝣目东方蜉(Ephemera orientalis);对Cd较耐污的物种为双翅目Chironominae spp.,对Cd较敏感的物种为毛翅目Hydropsyche nevae、舌石蛾属(Glossosoma sp.)及双翅目Antochasp.;对Pb比较敏感的物种为毛翅目Hydropsyche nevae Glossosoma sp、网栖石蛾(Hydropsyche orientalis)及双翅目花翅大蚊(Hexatoma sp.)。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:Q958.8

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【参考文献】
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