胶州湾水环境痕量元素形态的地球化学模拟及意义

摘要

本文以青岛胶州湾为研究对象，以痕量元素为研究内容，开展了痕量元素种类在胶州湾水环境中的地球化学模拟及其生物有效性的探索。文中首先通过痕量元素室内化学测试，勾画了痕量元素总量的分布特征，指出生物对痕量元素暴露的响应和选择性吸收特征；其二，通过对底层水和孔隙水中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As7种元素组分存在形态的地球化学模拟可知：水中元素不仅仅以简单离子形态存在，而且还以各种各样复杂的络合离子存在；其三，通过对痕量元素总量在底层水、孔隙水、沉积物和生物中的回归分析可知：生物体内痕量元素总量只受控于底层水和孔隙水化学，而与沉积物的无关，并且底层水对生物体中Cu、Hg、As的富集的贡献较大，孔隙水对生物体中Pb、Zn、Cd、Cr的富集的贡献较大；其四，通过底层水和孔隙水中各元素组分存在形态对生物富集的贡献可知：①底层水中Cu、Hg、As分别以Cu(OH)2、HgCl3-、HAsO24-为优势态，以Cu2+、HgCl42-、HAsO42-为这3种元素的生物富集有效态；②孔隙水中Pb、Zn、Cd、Cr分别以PbCO3、Zn2+、CdCl2、Cr(OH)3为各元素的优势态，PbSO4、ZnOHCl、CdCl+、Cr(OH)2+为这4种元素的生物富集有效态，由此揭示了生物对其所处环境介质中痕量元素的富集并不取决于痕量元素总量或其相应优势态浓度的多寡，而是取决于痕量元素生物有效态浓度的大小；最后概括了痕量元素的生物效应和人体健康效应，并提出了污染防治对策。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪言

1.1研究意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容和研究方法

1.4述语约定

2 热力学计算的基本理论与方法

2.1天然水化学组分存在形态研究的理论基础

2.2天然水化学组分存在形态的计算方法

3 胶州湾地质背景及痕量元素总量的分布特征

3.1胶州湾地质环境和生态环境背景

3.2元素总量的测试方法

3.3胶州湾痕量元素总量在不同介质中的分布特征

4 痕量元素组分存在形态的化学热力学计算

4.1定量研究中的几点陈述

4.2痕量元素组分存在形态的模拟结果

4.3小结

5 痕量元素组分存在形态对生物有效性的意义

5.1痕量元素总量对生物富集的影响

5.2痕量元素组分存在形态对生物有效性的影响

5.3小结

6 痕量元素的生物效应和人体健康效应

6.1毒作用的生物化学机理

6.2痕量元素的生物效应和人体健康效应

7主要结论和建议

7.1主要结论

7.2建议

致谢

参考文献

在学期间参加的科研课题和在学期间发表的学术论文