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长江口溶解性有机质分布特征及其与砷、锑的相互作用

作　者: 张笛
导　师: 王颖
学　校: 北京师范大学
专　业: 环境工程
关键词: 溶解性有机质（DOM）长江口分布来源砷锑
分类号: X143
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文研究了长江口沉积物孔隙水、主河道水体及不同粒径沉积物中DOM的分布来源特征，并探讨了长江口DOM与类金属砷、锑之间的相互作用。结果表明，长江口不同区域沉积物孔隙水DOM含量及紫外吸收基团、荧光基团含量大小趋势一致：南支岸边>北支岸边>河道>海域。利用平行因子分析法共鉴别出1种类蛋白组分和3种类腐殖酸组分，南支岸边各荧光组分含量均最高。人为活动、支流输入等对DOM荧光物质分布影响较大；海域部分相对其它区域各荧光组分变化较小，水质相对均一。柱芯研究结果表明，DOM含量、紫外及荧光基团含量、腐殖化程度随深度增加呈逐渐增加的趋势，主要受类腐殖酸组分控制。相对于表层沉积物，柱芯受人类活动的影响较小。长江口主河道表层和底层水DOM含量及芳香化度从口内向口外递减，孔隙水中DOM含量及腐殖化程度高于表层水与底层水。平行因子分析法将长江口水体DOM共鉴别出两种类腐殖酸组分C1、C3与一种类蛋白组分C2，C1与C3性质非常相似并与A(355)和DOC有较好的相关性。孔隙水中DOM组成主要受类腐殖酸组分影响，含量由河入海逐渐增加，其主要来源于沉积物矿化和长江入流沉积；表层水和底层水中DOM的组成主要受类蛋白组分影响，DOM含量在人为活动剧烈点位及支流入口处较高，其主要来源于外源支流汇入和污染排放引起的微生物降解。长江口沉积物粒径<25^im所占比例最大。不同粒径沉积物提取DOM的性质和分布特征不同，可提取DOM的芳香度、酸性基团含量、荧光强度随沉积物粒径的减小而增强。长江口四个区域沉积物中河道中值粒径最大，DOM总荧光强度最高，重均分子量最大，芳香化程度及酸基含量最低，与污染活动有关。海域中值粒径最小，总荧光强度最小，与泥质区的存在有关。北岸及南岸沉积物提取DOM的荧光分布、分子量特征相似，北岸DOM芳香化程度及酸性基团含量最高。长江口枯水期沉积物平均中值粒径较丰水期降低，DOM的腐殖化程度提高，羟基、羧基等酸性基团含量更多，沉积物中有机碳含量增加，总荧光强度有所降低，平均分子量降低。DOM与砷、锑的相互作用结果表明，类蛋白组分与As/Sb的结合能力强于类腐殖酸组分，其中类蛋白色氨酸组分C2含量最多并对DOM与砷、锑的结合影响最为强烈。三价砷、锑与DOM的结合能力强于五价离子，其中三价锑的结合能力最强，其主要通过与DOM中羟基及羧基基团的络合而致。近岸北部及<25um粒径的DOM由于总酸性基团含量及腐殖化程度较高而对砷、锑的络合容量最高。长江口水环境中DOM的结构及其与砷、锑的相互作用受多种因素影响，其中DOM荧光强度随pH的提高而增大。盐度的增加能够促进砷、锑与DOM的结合作用。Ca2+抑制DOM-As/Sb的相互结合，而Mg2+对之影响较小。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
1 绪论  10-18
  1.1 研究背景与意义  10-11
  1.2 国内外研究进展  11-15
    1.2.1 DOM的性质及表征手段  11-13
    1.2.2 DOM来源与分布研究进展  13-14
    1.2.3 DOM与砷、锑的相互作用  14-15
  1.3 研究内容与技术路线  15-18
    1.3.1 研究内容  15-16
    1.3.2 技术路线图  16-18
2 长江口水体DOM的空间分布特征及来源研究  18-42
  2.1 材料与方法  18-22
    2.1.1 研究区域与样品采集  18-20
    2.1.2 仪器检测  20-21
    2.1.3 分析方法  21-22
  2.2 结果与讨论  22-40
    2.2.1 长江口沉积物孔隙水DOM空间分布特征  22-32
    2.2.2 长江口主河道水体DOM纵向分布特征及来源分析  32-40
  2.3 小结  40-42
3 长江口不同粒径沉积物中DOM特征及丰枯水期变化  42-56
  3.1 材料与方法  42-44
    3.1.1 样品采集  42-43
    3.1.2 仪器与分析  43-44
  3.2 结果与讨论  44-55
    3.2.1 长江口四区域不同粒径沉积物中DOM分布  44-49
    3.2.2 长江口丰枯水期不同粒径沉积物DOM分布  49-55
  3.3 小结  55-56
4 长江口 DOM与砷、锑的相互作用及影响因素  56-80
  4.1 材料与方法  56-58
    4.1.1 研究区域与样品采集  56-57
    4.1.2 仪器与分析  57-58
  4.2 结果与讨论  58-79
    4.2.1 长江口不同区域孔隙水DOM与As/Sb结合特征及影响因素  58-70
    4.2.2 长江口不同粒径沉积物提取DOM与As/Sb结合特征  70-79
  4.3 小结  79-80
5 结论与展望  80-82
  5.1 主要结论  80-81
  5.2 不足与展望  81-82
参考文献  82-91
硕士期间参与课题  91
硕士期间发表的学术论文  91-92
致谢  92

长江口溶解性有机质分布特征及其与砷、锑的相互作用

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