泉州湾近岸海域沉积物重金属污染特征及其背景值的初步研究

摘要

本文对泉州湾近岸海域柱状沉积物中重金属含量、形态分布特征和污染历史进行研究，通过铅同位素示踪技术追溯沉积物中铅的污染来源，并确定沉积物中重金属元素的背景值，得到以下主要结论：
　　泉州湾近岸海域不同采样点柱状沉积物的重金属含量随深度变化有所差异，在不同历史时期，其输入量及污染来源不同。大致在1758年之前（170cm以下），受人为影响较小，各重金属元素含量较低，主要为自然来源，之后随着铅锌矿等采矿活动频繁，人为污染为主。1979年以后，改革开放以来，工业生产及生活污水排放等人为活动显著，导致重金属污染有所增加。
　　通过数理统计及柱状样的背景特点，确定泉州湾近岸海域沉积物中重金属的背景值，分别为V86.96±5.77mg/kg，Cr39.64±12.92 mg/kg，Mn696.1±180.0 mg/kg，Co9.86±0.38mg/kg，Ni20.81±1.04 mg/kg，Cu40.13±37.56 mg/kg，Zn130.1±33.1 mg/kg，Pb44.81±9.40 mg/kg，Fe34001±3492mg/kg，Ti2799±487mg/kg，Li31.33±6.77mg/kg，Sr68.78±20.69 mg/kg。
　　多元统计分析结果表明，不同采样点的柱状沉积物的污染来源有所差异，Q1柱沉积物Pb、Zn、Cu来源相同，以铅锌矿、铜矿的开采和冶炼为主，其他元素受人为源和自然源的共同影响。Q2柱的大部分金属也受到人为源和自然源的共同影响，Mn主要为自然源，Sr既来自陆源也来自海源。而Q4柱的Pb来源则与其他金属来源的差异明显。
　　重金属赋存形态及生物有效性分析表明，Ti、Fe、Li、V和Cr都主要存在于残渣态，迁移性较差，生物有效性相对较弱；Co、Zn在四态的比例为：残渣态>弱酸溶态>可还原态>可氧化态；Pb主要存在于可还原态；Mn和Cu在不同柱状沉积物的四态比例有所差异；Pb、Cu、Mn、Co和Zn的生物有效性均较高，易被释放到环境造成“二次污染”，对环境存在较大的潜在危害。
　　Pb同位素示踪结果表明，Q1柱沉积物，在底层160cm以下，总量206Pb/207Pb值更接近于土壤母质层（自然来源）。随着历史变迁，铅污染来源从早期的自然来源为主逐渐向铅锌矿开采污染转变，近几十年来则受到汽车尾气、工业生产及生活排放等综合影响。Q2柱沉积物的人为污染以铅锌矿为主，其贡献率均值为63.2％。Q4柱沉积物受人为扰动大，主要是铅锌矿、工业和生活污水排放等综合的人为污染。将采集的样品中206Pb/207Pb值整理统计，初步得出泉州湾近岸海域沉积物的206Pb/207Pb的自然背景水平为1.195±0.003。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 引言

1.1 选题背景及意义

1.2柱状沉积物 210Pb定年及重金属含量研究

1.3 沉积物中重金属的形态分析

1.4 沉积物中重金属污染来源解析

1.5 沉积物中重金属元素背景值的确定

1.6 研究内容及意义

1.7 本文工作量及技术路线

第2章 研究区域概况及样品采集与分析

2.1研究区域概况

2.2 样品的采集及预处理

2.3 主要实验仪器与试剂

2.4样品分析与测试

2.5 实验质量控制

第3章 柱状沉积物中重金属含量及分布特征

3.1 柱状沉积物基本理化参数的分布特征

3.2 泉州湾沉积物重金属背景值的估算

3.3 泉州湾沉积物重金属含量的垂向分布特征

3.4泉州湾沉积物中重金属的背景值确定

3.5泉州湾柱状沉积物重金属的含量水平

3.6泉州湾柱状沉积物重金属来源初探

3.7 小结

第4章 柱状沉积物中重金属形态分析及生物有效性研究

4.1 柱状沉积物中重金属的酸提态分析

4.2柱状沉积物中重金属的赋存形态及潜在生物有效性分析

4.3小结

第5章 柱状沉积物中铅同位素示踪研究及 206Pb/207Pb自然背景水平的初步确定

5.1 柱状沉积物中铅同位素组成

5.2柱状沉积物中铅同位素的示踪研究

5.3沉积物中铅同位素 206Pb/207Pb自然背景水平的初步确定

5.4小结

第6章 结论与展望

6.1结论

6.2 建议与展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果