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云南滇池底泥重金属元素分布规律研究

邵晓华  
【摘要】: 由于人类和自然的相互作用,现代湖泊是时刻处在变化中的水动力环境,尤其是当接受了来自附近城市和工业点的大量人为污染物后,其沉积物来源变得更为复杂。在众多的污染物中,重金属由于其在环境中的持久性、生物地球化学可循环性以及潜在的生态威胁而受到格外关注。由于区域母岩和沉积物吸附/溶解平衡过程的差异,因此湖泊沉积物中重金属的高含量也许是自然作用引起,亦或由于人为污染。所以湖泊沉积物重金属的研究不仅包括元素地球化学相的研究,而且还应包含湖区周围土壤及基岩的调查。 本文基于118个滇池现代沉积物柱样(长20cm,分层为0-5,5-10,10-20cm)的ICP和原子荧光分析,共获得Al、Ca、Mg、Fe、Ti、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Cd、Hg、Zn、Mo、As、Ba元素数据各330个,并结合583个沉积物磁化率数据和42个柱样的126个粒度实验数据,对滇池现代沉积物重金属分布规律进行研究。 自然环境影响下滇池现代沉积物重金属的平面分布主要受沉积物源、沉积物粒径及沉积物性质控制,因此出现东岸Fe、Ti、Co、Cr、Cu、Ni元素含量高于西岸,河口区域大于中心区域现象。表层(0-20cm)沉积物的垂向分布则主要受控于沉积物的粘土含量,表现为由表及底沉积物Fe、Ti、Co、Cr、Cu、Ni含量递增。相关性分析、因子分析及聚类分析均表明自然规律影响下,Fe、Ti、Co、Cr、Cu、Ni元素有同样的沉积物来源及相似的地球化学过程。Fe、Co、Ti在磁化率低值区也出现低值,证明Co、Ti在沉积物中多与Fe氧化物胶体吸附。而Hg、Cd、Zn、Pb、As、Mo元素的分布似乎与粘土及Fe氧化物胶体无大关系,且含量均高于源岩,则有机质应是这些元素富集及迁移的主要载体。 滇池草海沉积物Cu元素最高值是外海Cu元素平均值的近7倍,Ni为3倍多,As为5倍多,Hg为20倍,Zn为10倍多,Cd竟达120多倍,Pb也达到了近9倍。结合粒度及磁化率分析,确认草海区这些元素的异常为人类工业生产引起。而昆阳工业区附近的沉积物源岩中缺乏重矿物,这一区域Pb、Zn、Cd的相对高值也应与人类活动有关。


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