赤水河中段水体中重金属含量及其影响因素研究

摘要

赤水河是长江流域的一级支流，对贵州省特别是仁怀市的经济状况产生深远影响。赤水河不仅具有重要的保护生态和促进经济发展的作用，也是贵州茅台酒生产的重要水源水，其水质质量的好坏不仅关系到赤水河流域的国民经济和社会发展，更直接影响到贵州茅台酒的品质，因此，赤水河是整个流域所在城镇的母亲河、英雄河、美酒河。本论文研究赤水河中段水体中重金属含量及其影响因素，对于进一步保护赤水河的水质，优化水资源的合理利用，防治河流中的潜在污染具有非常重要的现实意义。
　　本研究工作在赤水河中段分别布设10个代表性采样点，并于枯水期、丰水期和平水期进行周期性四次采样。运用ICP-MS等方法对赤水河河流水体中的V、Cr、Mn、Cu、Zn、As、Se、Pb、Cd、Hg、Co、Ni、Mo13种重金属元素的含量进行了测定，分析不同水期各重金属元素的时空分布特征、含量变化规律及其相关关系，初步探索了重金属元素的来源。用现状测定值和“七五”时所测定的重金属元素含量背景值进行比较研究，采用密切值法和综合指数法对赤水河中段的水质进行评价，得到以下研究结论：
　　（1）赤水河中段水体呈现出偏碱性的水质特征，其 pH值范围为8.20～8.48，与“七五”背景值含量相比略低。
　　（2）重金属 V、Cr、Mn、Cu、Zn、As、Se、Pb、Cd、Hg、Co、Ni、Mo在整个赤水河中段的含量都非常低，大都低于我国地面水环境质量标准（GB3838-2002）Ⅰ类水质标准。Mn、Cd、Ni、Zn、Pb、Cu等部分重金属元素的含量与“七五”背景值相比略有升高。V、Co、Mo、Cr仅有个别断面的含量高于“七五”背景值，Hg在整个中段的含量皆低于背景值水平。Mn、Ni、Co和Mo在三个水期皆有相似的水平分布特征，Cd、Zn和As沿断面 W1至断面W10总体上表现出相似的分布规律。不同水期重金属元素在不同断面的含量各不相同，其中在支流断面 W6上大部分重金属的含量值相对较高，但大都仍低于地表水环境质量标准（GB3838-2002）Ⅰ类水质标准限值。由于受复杂的水文条件和周边环境状况等影响，部分重金属的空间分布难以形成显著的分布规律。
　　（3）在a=0.01显著水平下，丰水期中Mn、Zn、As、Cd间两两显著相关，在整个赤水河中段水体中来源相似。其中Zn和Cd是同族之金属元素，共生共存，且Zn、As、Cd同属于亲铜元素，故它们可能有相同的污染源。平水期中V-Mo的相关系数为-0.793，表现为负相关关系，这正好与元素之间的空间含量分布情况是一致的。枯水期中Pb-Cd、V-Ni、V-As的相关系数也分别达到0.97，0.77，0.87，处于显著相关水平。平水期中Mn-Cu、Mn-Co、Mn-As、Cu-Co、Cu-As的相关系数分别为0.983，0.862，0.967，0.805，0.983，是属于极显著相关的元素。在整个赤水河中段各金属间都表现出良好的相关关系，其中Mn作为较强的亲氧元素，在水体中移动较活跃，和其余重金属元素的相关性都较好。
　　（4）整个赤水河中段重金属元素的物质来源一般主要来自于大气降水和地质环境的贡献,含量皆较低，普遍处于地表水环境质量标准（GB3838-2002）Ⅰ类水质标准限值之内。
　　（5）引入权重值，通过密切值法和综合指数法进行水质的评价，其评价结果基本一致。即都是支流断面 W6上处于最劣水平，而断面 W3则处于较优水平。表明支流 W6的水质应重点控制。
　　（6）赤水河中段部分重金属元素的含量虽相对于“七五”背景值有一定的增加，但整体上仍处于较优水平，。

目录

封面

目录

中文摘要

英文摘要

第一章 概述

1.1 选题依据和研究意义

1.2 国内外研究动态

1.3 研究的主要内容及技术路线

第二章 赤水河流域概况

2.1 自然环境概况

2.2 社会经济基本状况

2.3 区域污染源概况

第三章 样品的采集和分析

3.1 采样点选取和地理状况

3.2 样品的采集和处理

3.3 样品的分析

3.4 分析仪器

第四章 赤水河河流中重金属的分布特征

4.1 重金属元素背景值特征

4.2 重金属元素现状特征

4.3 小结

第五章 赤水河中段水质重金属污染评价

5.1 水环境重金属污染的评价标准

5.2 水质评价方法

5.3 密切值法评价

5.4 综合指数评价

5.5 小结

第六章 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议与展望

参考文献

致谢

附 录

声明