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冬季胶州湾海水汞的形态及大气释放研究

作　者: 凌敏
导　师: 刘汝海
学　校: 中国海洋大学
专　业: 环境科学
关键词: 胶州湾海水汞形态释放通量
分类号: X51
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 46次
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内容摘要

汞是一种全球性的污染物,Hg0是大气中汞的主要形态,可停留0.5-2年；汞的全球循环受大气传输作用的支配,被运输到全球各地。近年来,全球大气汞浓度在不断增加,汞污染在继续加剧,全球汞释放的研究引起了越来越多的重视。本文研究了胶州湾海水汞等重金属污染现状、汞的各种形态及其日变化,测定估算了冬季胶州湾海水汞的大气释放通量并进一步讨论了影响因素和影响机制。研究结果表明：2008年10月胶州湾颗粒态汞含量平均为146.9ng/L,溶解态汞为15.8ng/L,以颗粒态为主；As、Cd、Cu浓度较低,Pb污染较为严重。海水活性汞/溶解态汞平均值都在0.50左右。11月19日甲基汞浓度与12月22日相比日变化幅度小,均在14:00左右出现峰值；海水甲基汞在0-2.5m变化不明显,在底层浓度较高。11月19日溶解气态汞(DGM)浓度在日出后逐渐降低,而在12月22日呈现先增加后降低的变化趋势。DGM浓度与活性汞/溶解态汞呈极显著相关(P<0.01),与DOC存在不显著的负相关关系,与紫外线辐射强度显著相关(P<0.05),光致还原作用对表层海水DGM的产生起主导作用。海水DGM有明显的垂直分布特征,在底层浓度较大。现场测定海水汞的释放通量为-0.78-1.72ng/(m2·h),平均为0.26ng/(m2·h),有明显的双峰日变化特征,日出后出现一个小峰值,在11:10点出现第二个峰值,14:00之前表现为水体向大气的释放,而14:00之后释放量很小或为负值(沉降)。用气体交换模型模拟胶州湾海水汞释放通量,模拟11月19日结果为0.14-1.52ng/(m2·h),平均值为0.63ng/(m2·h),与现场测定值有相似的日变化特征,二者呈极显著相关(r=0.632,P<0.01)；12月22日模拟结果为：0.23-2.26ng/(m2·h),平均值为0.85ng/(m2·h),日变化表现为先升高后降低的特征。紫外线辐射强度通过影响海水-大气气态汞浓度梯度来影响海水汞释放通量的,是主要影响因子；而海水温度、风速通过影响表层海水DGM的交换输运速率(K)影响海水汞的释放通量。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
前言  10-12
第1章绪论  12-24
  1.1 汞的物理化学性质、用途、危害  12-14
    1.1.1 汞的物理化学性质  12-13
    1.1.2 汞的主要用途  13
    1.1.3 汞的危害  13-14
  1.2 汞的生物地球化学循环  14-15
  1.3 汞向大气的释放研究现状  15-19
    1.3.1 土壤-大气气态总汞释放通量  15-17
    1.3.2 沉积物-大气气态总汞释放通量  17
    1.3.3 植被-大气气态总汞释放通量  17
    1.3.4 水体-大气气态总汞释放通量  17-19
  1.4 水体中汞的形态研究  19-20
  1.5 研究意义  20-21
  1.6 研究区域概况  21-22
    1.6.1 胶州湾水文地理特征  21
    1.6.2 胶州湾污染状况  21-22
  1.7 研究内容及技术路线  22-24
    1.7.1 研究内容  22-23
    1.7.2 技术路线  23-24
第2章实验部分  24-33
  2.1 主要仪器设备  24-25
  2.2 主要试剂  25-26
  2.3 实验方案  26-27
  2.4 实验方法  27-33
    2.4.1 动态通量箱法现场测定海水-大气汞的释放通量  27-29
    2.4.2 海水分析方法  29-31
      2.4.2.1 水样的保存  29
      2.4.2.2 水样的分析测定  29-31
    2.4.3 海水颗粒态汞的测定  31-33
第3章胶州湾海水汞及其他重金属污染现状  33-39
  3.1 胶州湾海水汞的污染特征  33-35
    3.1.1 平水期胶州湾表层海水汞的含量分布  33-34
    3.1.2 丰水期胶州湾表层海水溶解态汞分布特征  34-35
  3.2 胶州湾海水其他重金属污染现状  35-37
  3.3 与其他海湾表层海水中重金属含量对比  37
  3.4 小结  37-39
第4章胶州湾海水汞的形态研究  39-49
  4.1 胶州湾海水中溶解态汞、活性汞研究  39-41
  4.2 胶州湾海水中甲基汞研究  41-44
  4.3 胶州湾海水中DGM的分布特征  44-47
    4.3.1 胶州湾海水中DGM的日变化  44-46
    4.3.2 胶州湾海水中DGM的垂直分布特征  46-47
  4.4 小结  47-49
第5章胶州湾海水汞释放研究  49-59
  5.1 胶州湾海水汞释放通量  49-54
    5.1.1 现场测定结果  49-50
    5.1.2 模型计算结果  50-53
    5.1.3 胶州湾与其他海区海水汞释放通量对比  53-54
  5.2 胶州湾海水汞释放通量的影响因素分析  54-58
    5.2.1 影响因素分析  54-56
    5.2.2 影响机制分析  56-58
  5.3 小结  58-59
第6章结论及待解决问题  59-62
  6.1 结论  59-60
  6.2 待解决的问题  60-62
参考文献  62-73
致谢  73-74
发表的论文  74

冬季胶州湾海水汞的形态及大气释放研究

内容摘要

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