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九龙江河口沉积物中重金属赋存形态及铅同位素示踪研究

作　者: 余伟河
导　师: 于瑞莲
学　校: 华侨大学
专　业: 环境科学
关键词: 九龙江河口沉积物重金属污染赋存形态铅同位素示踪
分类号: X522
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文对九龙江河口沉积物中重金属的含量水平、分布特征、赋存形态、污染状况及污染历史进行了系统的研究，采用铅同位素示踪技术以追溯沉积物中铅的污染来源，主要得到以下结论：表层沉积物中重金属含量均值分布大致为：Fe＞Mn＞Zn＞Cr＞Sc＞Pb＞Cu＞Co＞Ni＞Sr＞V＞Li＞Bi＞Y＞Tl＞Cd＞Sb＞Mo＞Hg，对比福建省海岸土壤背景值，可知表层沉积物大部分受到各种重金属不同程度的污染；从总体的分布规律来看，所有元素在研究区域内含量分布从九龙江上游到入海口呈现波动性降低的总趋势。部分表层沉积物中重金属赋存形态研究显示：Fe、Ni、Cr、Cu和Zn主要存在于残渣态中，Mn则主要分布于弱酸溶态，Pb主要存在于可还原态中；对表层沉积物中重金属进行污染评价，根据重金属总量的评价发现Cd对沉积物污染较为严重，Cr、Cu、Ni和Pb则存在一定程度的污染；根据重金属形态的评价则显示Mn的污染较严重，Cr和Cu的污染也不可忽视。对柱状沉积物P109进行定年分析，可知P109柱沉积物记录了1909到2011年的沉积信息和重金属储量信息。研究柱状沉积物中重金属含量随深度变化的规律可知，大部分元素含量总体的分布趋势相似，从底层到表层总体呈上升趋势，这说明柱状沉积物受到这些元素不同程度的污染。研究柱状沉积物的赋存形态发现，Cr、Fe和Zn的赋存形态在两柱中均以残渣态为主，Pb的赋存形态在两柱中主要以可还原态或残渣态存在，Cu、Mn和Ni的赋存形态在两柱中的分布特征有所不同；对柱状沉积物中重金属污染进行评价，地积累指数法和潜在生态危害指数法发现两柱中主要受到Cd污染；次生相与原生相分布比法结果发现P108柱中Mn污染较严重，P112柱中Ni和Pb污染较严重。利用铅同位素示踪技术对沉积物中铅污染进行示踪，结果发现其污染主要受汽车尾气、工业活动及污水排放的影响，不同铅源的铅同位素组成相差较大，利用端元物质²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb和²⁰⁸Pb/(^{（206+207）})Pb的差别，可以追溯九龙江河口沉积物中铅污染的来源。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-7
目录  7-10
第1章绪论  10-24
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 河口沉积物中重金属污染研究  11-17
    1.2.1 河口沉积物中重金属的主要来源  11
    1.2.2 河口沉积物中重金属的赋存形态研究  11-14
    1.2.3 河口沉积物中重金属的污染评价  14-17
  1.3 铅同位素示踪研究  17-21
    1.3.1 铅同位素的示踪原理  17-18
    1.3.2 铅同位素的测定方法  18
    1.3.3 铅同位素示踪主要的数据处理方法  18-19
    1.3.4 铅同位素示踪在沉积物重金属污染研究中的应用  19-21
  1.4 研究内容及技术路线  21-24
    1.4.1 研究内容及意义  21
    1.4.2 研究工作路线  21-24
第2章研究区域概况及样品采集与分析  24-32
  2.1 研究区域概况  24
  2.2 样品采集与预处理  24-26
    2.2.1 样品的采集  24-26
    2.2.2 样品的预处理  26
  2.3 样品分析测定  26-30
    2.3.1 主要实验仪器与试剂  26-27
    2.3.2 主要理化参数的测定  27
    2.3.3 重金属总量的测定  27-28
    2.3.4 重金属形态的测定  28-29
    2.3.5 铅同位素的测定  29
    2.3.6 ~(210)Pb 定年分析  29-30
  2.4 实验质量控制  30-32
    2.4.1 沉积物重金属分析的质量控制  30-31
    2.4.2 铅同位素组成分析的质量控制  31-32
第3章表层沉积物中重金属的赋存形态及其污染评价  32-62
  3.1 表层沉积物中主要理化参数的分布特征  32-33
  3.2 表层沉积物中重金属含量及其赋存形态  33-51
    3.2.1 表层沉积物中重金属含量及沿程分布  33-42
    3.2.2 表层沉积物中重金属的赋存形态  42-51
  3.3 表层沉积物中重金属污染评价  51-59
    3.3.1 地质累积指数法  52-54
    3.3.2 潜在生态危害指数法  54-56
    3.3.3 中国海洋沉积物质量标准法  56-57
    3.3.4 沉积物质量基准法  57-58
    3.3.5 次生相与原生相分布比法  58-59
  3.4 小结  59-62
第4章柱状沉积物中重金属赋存形态及其污染评价  62-84
  4.1 柱状沉积物中主要理化参数的分布特征  62-63
  4.2 ~(210)Pb 定年研究  63-65
  4.3 柱状沉积物中重金属含量及其赋存形态  65-76
    4.3.1 柱状沉积物中重金属含量及空间分布  65-69
    4.3.2 柱状沉积物中重金属的赋存形态  69-76
  4.4 柱状沉积物中重金属污染评价  76-82
    4.4.1 地质累积指数法  76-77
    4.4.2 潜在生态危害指数法  77-79
    4.4.3 中国海洋沉积物质量标准法  79
    4.4.4 沉积物质量基准法  79-80
    4.4.5 次生相与原生相分布比法  80-82
  4.5 小结  82-84
第5章沉积物中铅同位素示踪研究  84-96
  5.1 端元物质的铅同位素组成  84-86
  5.2 表层沉积物铅同位素示踪研究  86-90
    5.2.1 表层沉积物的铅同位素组成  86-87
    5.2.2 相关分析  87-88
    5.2.3 表层沉积物中铅的来源分析  88-90
  5.3 柱状沉积物铅同位素示踪研究  90-94
    5.3.1 柱状沉积物的铅同位素组成  90-92
    5.3.2 相关分析  92
    5.3.3 柱状沉积物中铅的来源分析  92-93
    5.3.4 不同时期的沉积物中铅污染来源及其相对贡献率研究  93-94
  5.5 小结  94-96
第6章结论与展望  96-100
  6.1 结论  96-97
  6.2 展望  97-100
参考文献  100-108
致谢  108-110
在学期间发表的学术论文及参与科研情况  110

九龙江河口沉积物中重金属赋存形态及铅同位素示踪研究

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