湘江底泥重金属污染特征研究

发布时间：2017-09-27 01:32

  本文关键词：湘江底泥重金属污染特征研究

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【摘要】：湘江是长江七大支流之一,也是洞庭湖水系最大的河流,既是湖南省最主要的饮用水源地,又是沿江城市重要的纳污水体,湘江水质的安全问题对于湖南省经济社会的发展产生重要的影响。湘江曾经是中国重金属污染最严重的河流,在经历了十几年的重金属污染治理后,近年来湘江水质有了明显的改善。水体中重金属在水流流动过程中绝大多数都会逐渐沉积在底泥中,而底泥作为水体重金属污染的“源”和“汇”,时常威胁水体的水质安全。尽管很多的专家学者对湘江重金属污染开展了很多研究,但却一直缺乏全面深入的研究湘江底泥重金属污染特征。结合“十二五”水专项的子课题任务要求,对湘江底泥重金属污染特征展开研究对于构建我国重金属污染综合防治技术管理体系具有重要的示范意义。本研究采集了湘江29个典型的重金属污染断面底泥,利用了Tessier五步提取法提取样品中Cr、Mn、Cu、As、Zn、Cd、Pb和Hg的各赋存形态重金属,并采用了原子吸收法和原子荧光法测定了各重金属的全量和各赋存形态含量：利用地累积指数、潜在生态危害指数等方法评价了湘江重金属污染水平和潜在生态危害程度。重金属污染的全量特征研究表明：湘江底泥各断面的Cr、 Mn、Cu、As、Zn、 Cd、Pb和Hg均值含量分别是240.97 mg·kg-1、3472.90 mg·kg-1、72mg·kg-1、68.31 mg·kg-1、600.22 mg·kg-1、13.29 mg·kg-1、213 mg·kg-1、0.667 mg·kg-1;对比国家土壤二级质量标准,湘江底泥中存在主要由Cd、Mn、As、Zn和Hg五种重金属构成的复合污染,重金属Cd、Mn、As、Zn和Hg的超标倍数依次是44.29、3.88、2.73、2.40和1.33,断面超标率分别达到是100%、96.55%、55.2%、27.9%和41.3%：重金属污染严重的断面主要集中在郴州、娄底、衡阳和株洲段；重金属污染的形态特征研究表明：湘江底泥中Cd、Pb、Cr和As污染主要取决于铁/锰结合态含量,Cu、Zn、Mn和Hg污染取决于有机态和残渣态含量,而重金属的生物有效性由高到低依次是Cd、Zn、Pb、Mn、Hg、Cu、As和Cr,各重金属的平均有效态百分量分别为66.93%、33.80%、30.81%、18.38%、17.58%、10.20%、9.81%和7.65%;重金属污染的生态危害评价表明：Cd和Hg在全部断面都存在较高的生态危害,对潜在生态危害指数的贡献率分别是74.05%和21.82%,而Mn、Cr、Cu、 As、Zn和Pb造成的生态危害主要集中在支流；高生态危害的断面包括霞湾港、湘钢排污口、竹埠港、柿竹园东、湘阴渡、柿竹园西、涟钢下游和一大桥等。
【关键词】：湘江 底泥 重金属 赋存形态 生态风险
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X522
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第1章 引言9-20
• 1.1 底泥重金属污染特征及危害9-10
• 1.1.1 底泥重金属污染的特征9
• 1.1.2 底泥重金属污染的危害9-10
• 1.2 底泥重金属污染研究进展10-12
• 1.2.1 底泥重金属元素的化学行为及存在形态10-11
• 1.2.2 底泥重金属迁移转化规律11
• 1.2.3 底泥重金属污染的评价方法11-12
• 1.3 湘江重金属污染现状12-18
• 1.3.1 湘江流域重金属污染行业调研及分析12-16
• 1.3.2 湘江重金属污染现状及特征16-17
• 1.3.3 湘江底泥重金属污染现状及特征17-18
• 1.4 本文研究的内容、目标以及意义18-20
• 1.4.1 本文研究的内容18-19
• 1.4.2 本文研究的目标19
• 1.4.3 本文研究的意义19-20
• 第2章 湘江底泥样品采集及分析方法20-24
• 2.1 样品采集20-21
• 2.1.1 采样点布设20-21
• 2.1.2 底泥样品的采集21
• 2.2 样品分析方法21-23
• 2.2.1 重金属总量分析方法21-22
• 2.2.2 重金属形态含量分析方法22-23
• 2.3 质量控制、数据统计及分析方法23-24
• 第3章 湘江底泥重金属含量特征研究24-34
• 3.1 单一重金属含量的沿程分布25-31
• 3.1.1 Cr的沿程分布25-26
• 3.1.2 Mn的沿程分布26-27
• 3.1.3 Cu的沿程分布27
• 3.1.4 As的沿程分布27-28
• 3.1.5 Zn的沿程分布28-29
• 3.1.6 Cd的沿程分布29
• 3.1.7 Pb的沿程分布29-30
• 3.1.8 Hg的沿程分布30-31
• 3.2 八种重金属含量的相关性分析31-32
• 3.3 八种重金属含量的综合比较32-33
• 3.4 小结33-34
• 第4章 湘江底泥重金属赋存形态特征研究34-45
• 4.1 单一重金属的形态分布特征34-39
• 4.1.1 Cr的形态分布特征34-35
• 4.1.2 Mn的形态分布特征35
• 4.1.3 Cu的形态分布特征35-36
• 4.1.4 As的形态分布特征36
• 4.1.5 Zn的形态分布特征36-37
• 4.1.6 Cd的形态分布特征37
• 4.1.7 Pb的形态分布特征37-38
• 4.1.8 Hg的形态分布特征38-39
• 4.2 八种重金属的生物有效性比较39-40
• 4.3 八种重金属的赋存形态相关性分析40-42
• 4.4 八种重金属的赋存形态特征综合比较42-43
• 4.5 小结43-45
• 第5章 湘江底泥重金属污染评价研究45-60
• 5.1 地累积指数法评价45-49
• 5.1.1 地累积指数法背景45
• 5.1.2 地累积指数法的计算45-46
• 5.1.3 地累积指数法的评价结果46-49
• 5.2 潜在生态危害指数法评价49-53
• 5.2.1 潜在生态危害指数法背景49
• 5.2.2 潜在生态危害指数法的计算49-50
• 5.2.3 潜在生态危害指数法的评价结果50-53
• 5.3 改进潜在生态危害指数法评价53-58
• 5.3.1 改进潜在生态危害指数法背景53
• 5.3.2 改进潜在生态危害指数法的计算53
• 5.3.3 改进潜在生态危害指数的评价结果53-58
• 5.4 小结58-60
• 结论与建议60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 攻读硕士期间完成的学术论文66

【参考文献】

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本文编号：926935