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《西南大学》 2009年
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普定水库水体、沉积物中不同形态汞的迁移转化规律

赵馨  
【摘要】: 汞是一种全球性污染物,具有很高的毒性。环境汞污染问题自20世纪50年代日本发生水俣病(Minamata Disease)事件以来,一直是环境科学领域的研究热点问题之一。汞及其化合物污染范围广,危害大,难治理,一个重要的原因就是汞在环境中易发生迁移和转化。不同价态的无机汞进入湖泊水体后,会在水体,沉积物和生物体的内部及各介质间发生一系列的迁移转化,在微生物活动或光化学作用下,无机汞可被转化为毒性更强的甲基汞,并通过水生食物链富集在高营养级的大型生物体内。 乌江是长江上游南岸最大的支流,发源于贵州西部乌蒙山麓,横穿贵州中部和东北部,从贵州沿河县黑獭堡进入重庆市境内,流至涪陵汇入长江,干流全长1037公里,流域总面积为88267平方公里,其中在贵州省境内面积为67500平方公里。乌江流域是我国水电开发的重要流域之一,干流进行了11级开发规划。普定水库作为乌江流域11级梯级开发的第一级,位于贵州省安顺市普定县城关镇梭筛村,在乌江流域中属于中级演化阶段的水库,总库容为4.2×10~8m~3,正常蓄水位时库容为2.48×10~8m~3,正常蓄水位时水库面积为19.25 km~2,采用季节性调节方式。为弄清乌江流域中级演化阶段水库中汞的迁移、转化、积累规律,本研究分别于丰水期(2007年8月)和枯水期(2008年4月)分别采集水库分层水体和沉积物样品。测定水样中总汞、溶解态汞、颗粒态汞、活性汞、甲基汞、溶解态甲基汞和颗粒态甲基汞含量;沉积物孔隙水溶解态汞和溶解态甲基汞含量;沉积物剖面有机质、总汞和甲基汞含量。文章对不同形态汞进行相关分析,并对水体/沉积物界面汞的扩散通量进行了估算,探讨了水库中汞的迁移转化过程,为乌江流域下一梯级的水库提供即时数据。本研究取得以下成果: 1、.普定水库颗粒态汞与总汞成显著相关,说明普定水库水体的颗粒态汞强烈影响着总汞的迁移和分布。水库水体甲基汞与溶解态汞之间存在显著相关性,证明水库水体中的甲基汞的产生和迁移与溶解态汞有着密切的关系。普定水库水体甲基汞占总汞比例的平均值分别为:丰水期11%,枯水期13%。普定水库中的甲基汞与总汞并不存在显著相关性。溶解态汞与DOC没有统计学上的相关性。 2、普定水库水体丰水期总汞、溶解态汞、颗粒态汞、活性汞、甲基汞、溶解态甲基汞的浓度均高于枯水期浓度,存在明显的季节性变化,表现为丰水期>枯水期,这主要是由于降雨量的变化,使得外源性输入的汞含量有所差异造成。 3、普定水库沉积物总汞无明显的空间差异和季节变化。沉积物甲基汞变化范围为0.04~4.36ng/g,平均值为1.06ng/L,存在明显的季节变化,丰水期>枯水期。沉积物甲基汞占总汞的比例(0.59%)小于江河(1~1.5%),也低于同一背景区域的红枫湖(5.1%)、阿哈水库(0.91%)。 4、普定水库孔隙水中总汞的浓度变化范围为4.33~47.35ng/L,平均值为14.03ng/L;甲基汞的浓度变化范围为0.12~9.43ng/L,平均值为1.70ng/L。孔隙水总汞在剖面上无明显的梯度变化,但分布差异较大,峰值一般出现在10cm内以,有时在底部也出现次峰值,很大程度与沉积物有机质和S~(2+)浓度有关。孔隙水中甲基汞浓度与沉积物甲基汞含量呈显著相关,证明沉积物孔隙水与沉积物可能受同样的甲基化机制控制。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X524

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