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大连湾沉积物中重金属的污染状况及物源指示意义研究

作　者: 王嘉华
导　师: 关道明; 伊辉延
学　校: 大连海事大学
专　业: 环境工程
关键词: 大连湾重金属稀土元素 ICP-MS 污染趋势评价
分类号: X52
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

大连湾是我国重金属污染的主要区域之一,因经济的迅速发展,大量的工业、农业、生活污水被排放入海,使得海湾环境污染日趋严重。沉积物是重金属污染物的最终汇聚场所,当外界环境条件改变时,沉积物中吸附的重金属污染物会再度释放引起二次污染,对整个海湾生态系统带来严重威胁。本文对大连湾10个表层沉积物和4个柱状沉积物中15种金属元素和15种稀土元素进行了研究,分析评价了大连湾表层沉积物的重金属污染状况及沉积物的物质来源意义。论文主要内容如下：建立了沉积物及其各赋存形态以及生物样品中重金属元素的ICP-MS分析测定方法,实验中采用碰撞/反应池技术消除干扰,获得的分析参数(仪器检测限、方法检测限、准确度和精密度)均能达到实验测定要求。分析了大连湾10个表层沉积物和4个柱状沉积物中15种金属元素和15种稀土元素的含量,结果表明：大连湾重金属元素的分布情况多表现为湾顶大于湾外,沿岸大于湾内的趋势,其中重金属含量较高的站位主要为S1、S2、S4、S5和S9号站位。柱状沉积物的垂向分布表明,F2、F4表现为底层富集,而F1和F3表现为表层富集的现象。采取多种评价方法对大连湾重金属的污染状况进行评价,结果表明：研究区域存在较重的潜在生态风险。大连湾Cd、Zn、Pb、As、Cu则受人类活动影响较为明显,Cd和AS对研究区域的重金属污染具有重要的影响。多种方法评价结果显示,大连湾受重金属污染较为严重的站位主要分布于1、2、4、5号站位。大连湾表层沉积物与柱状沉积物中稀土元素轻、重稀土元素含量及其比值的变化较大,而6Ce和6Eu的变化不大,轻、重稀土元素的比值具有一定的物源指示意义,而δ Ce和δ Eu的物源指示意义不大。稀土元素的富集因子进行评价也说明大连湾的沉积物主要来自于陆源物质,且与粘土矿物共存的A1的相关关系最为明显。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-25
  1.1 海洋环境中的重金属性质、来源及危害  10-11
  1.2 海洋沉积物中的重金属地球化学行为  11-12
  1.3 海洋沉积物中重金属分析  12-15
    1.3.1 ICP-MS工作原理  13
    1.3.2 ICP-MS测定过程的干扰因素以其消除方法  13-14
    1.3.3 ICP-MS在环境样品分析中的应用  14-15
  1.4 海洋沉积物中重金属污染物评价  15-20
  1.5 海洋沉积物物质来源分析  20-22
  1.6 大连湾海洋沉积物中重金属研究现状  22-23
  1.7 小结及论文研究内容  23-25
第2章海洋沉积物中重金属元素ICP-MS分析方法建立  25-31
  2.1 ICP-MS仪器条件优化  25-26
  2.2 ICP-MS测定海洋沉积物中重金属分析方法建立  26-30
    2.2.1 实验材料  26-27
    2.2.2 实验方法  27
    2.2.3 ICP-MS测定沉积物样品的方法检出限  27-28
    2.2.4 ICP-MS测定海洋沉积物标准参考物质的精密度和准确度  28-30
  2.3 小结  30-31
第3章大连湾沉积物中重金属污染水平研究  31-50
  3.1 沉积物样品的采集  31-33
  3.2 大连湾沉积物中重金属分布情况  33-48
    3.2.1 大连湾表层沉积物重金属的分布情况  33-39
    3.2.2 大连湾柱状沉积物重金属的分布情况  39-48
  3.3 小结  48-50
第4章大连湾沉积物中重金属污染评价  50-58
  4.1 沉积物质量标准(GB18668—2002)法  50-51
  4.2 重金属富集因子(EF)法  51-52
  4.3 地累积指数法(IGEO)  52-54
  4.4 潜在生态风险指数(HAKANSON)法  54-56
  4.5 小结  56-58
第5章大连湾沉积物的物源指示意义  58-70
  5.1 大连湾沉积物中稀土元素分析分布模式  59-67
    5.1.1 大连湾表层沉积物中稀土元素分布模式  59-62
    5.1.2 大连湾柱状沉积物中稀土元素分布模式  62-67
  5.2 表层沉积物中稀土元素的富集因子判别  67-68
  5.3 稀土元素与重金属元素的相关关系  68-69
  5.4 小结  69-70
第6章结论与展望  70-72
参考文献  72-76
附录 ICP-MS多原子离子干扰表  76-77
攻读学位期间公开发表论文  77-78
致谢  78

大连湾沉积物中重金属的污染状况及物源指示意义研究

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