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磁化率和放射性同位素综合分析在评价水体重金属污染中应用的研究

郑玉建  
【摘要】: 前言:水体重金属污染问题的研究始于本世纪60年代,由于水体重金属污染引发的健康效应以及环境问题日益受到人们的关注。尽管对这些重金属元素的化学结构和性质已经有了充分的了解,但其在环境中特别是在水体中的蓄积及演变过程、对人体的健康效应、及其预防措施的研究,国际上直至本世纪60年代末才得到足够的重视。目前已经证明,各种重金属元素,尽管其在自然环境中也存在,在很低的浓度下也会对几乎所有的生物产生危害。环境中的重金属一旦进入人体,其清除速度非常缓慢,并且不易被机体的代谢作用所脱毒,从而产生生物蓄积和生物放大作用。 中国作为发展中国家,水资源十分匮乏,水系的污染问题十分突出。我国主要的江河湖泊流域均存在着不同程度的重金属污染问题,有些已对生态环境和人群健康产生了不容忽视的影响。新疆属我国西部经济不发达地区之一,水资源在十分短缺的情况下,分布也很不平衡。大量的工业三废和生活三废对水体的污染也非常严重,各主要湖泊水系的重金属含量呈逐年升高趋势,已对新疆水资源的合理开发利用和生态环境保护构成了潜在的威胁。 水体重金属含量与环境污染关系的研究是研究水体重金属污染与健康关系的基础。在国内,有关水体污染以及水体污染与健康关系的研究大多集中在水体有机物污染方面,且多为现况调查,尚缺乏应用环境地理学和环境卫生学相结合的方法对水体底质重金属污染的来源和历史以及对人体健康可能产生的影响做出的综合性评价。 水体底质分析技术的发展分为环境地理学应用,水体底质分析与环境污染相结合以及环境磁化率测量和放射性同位素测量与重金属浓度测量相结合三个阶段。本项研究属英国曼彻斯特地理学会承担的关于湖泊沼泽地质层像分析与地质演变和环境污染的关系科研项目的子 斩趾医科夭舍叨仪傅士研由哇厚位伶式 十式嫡要 。课题,在Salford大学环境与生命科学院环境资源系完成。采用环境磁 化率测量和放射性同位素测量与重金属浓度测量相结合的技术来研究 水体底质重金属含量与环境污染关系,旨在引用国际上这一先进的方 法为今后对我区乃至我国水资源污染的历史和现状做出科学评价,从 环境卫生学角度探讨水体底质重金属污染的过程和现状,为制定环境 土壤和水体底质的重金属环境背景值和环境质量标准提供先进的方法 学。在此基础上制定并实施相应的预防保护措施,使我国在水体重金 属污染研究领域尽快赶上发达国家先进水平。 方法:二、采样点的选择:采样点的选择是应用本技术的第一步, 关键是要使采集到的底质样芯能够准确反映底质的自然沉积过程,从 而能够较好地代表各种环境污染物在底质中的历史纪录。而要做到这 一点,首先要求底质在自然形成过程中不能受到扰动,特别是各种人 为的扰动。为此,设计了5条拟研究水库的选择标准。本研究所选择 的三个水库,Elsecar(修建于 1790年)、Ulley(修建于 1900年)、 Thryberbergh(修建于1900 年)均位于英格兰西北部的South Yorkshire地区,它们均毗邻英国重要的工业城市(如大曼彻斯特, 利兹和布来弗德和谢尔非德)和主要公路交通干线(MI),它们均经历 了英国工业化革命的兴起和高峰时期。根据水库的实际形状和流入、 流出道位置,将水库大致划分成中心、中间、边缘三个区域,用 Mackareth Mini-corer采样器分别采集约 1米长的样芯,在三个水库 共采集19个底质样芯(Elsecar水库9个、Ulley水库5个、Thrgbergh 水库6个)。用水深探测器测定水深并纪录,以使采样点避开以前的河 道。2、容积磁化率狈定(VOlllmetriC M8gn6tiC SllSCeptlblllty K): 用Bartinston MSZC环形磁化率测定仪对每一个样芯从上至下每间隔 2厘米进行容积磁化率的测定。质量控制采用每一样芯均作从上至下 和从下至上的两次平行测定,取均值作为容积磁化率实际值。3、常规 指标分析包括底质样芯含水量仰C,Water Content%厂 干燥容积密 度(DBD,Dry Bulk Densi上y g/cm’)的狈定和样品灰化失重狈定(LOI, Loss on Ignition%人 经容积磁化率测定后的样芯,从上至下每间 二 隔 1厘米切片,10 5℃干燥,后续指标均在干燥样品的基础上进行测 2 斩品医科夭管叨仪傅十研宛吐苔伍伶丈 申式摘耍 。定。对上述H项指标,每一样品均作平行样进行质量控制。4、单个样 品质量特异性磁化率(Single Sample mass Specific Magnetic SUscePtibility X)测定:用 Bartington MSZB单个样品磁


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