渤海典型海域沉积物重金属Cu、Pb释放的研究

摘要

本文采用静态试验方法，分别对黄河口海域、渤海湾北部海域及大连开发区近岸海域三个不同海域的海底表层沉积物样品，进行了重金属Cu、Pb的释放实验。探讨了两种重金属从沉积物样品中释放的酸度效应、动力学、盐度效应和粒度效应，了解了各种因素对Cu、Pb释放的影响，初步掌握了Cu、Pb释放的规律。主要获得如下研究成果： (1)黄河口海域、渤海湾北部海域和大连开发区近岸海域沉积物中Cu和Pb的酸度效应释放规律相似，都是在酸性pH范围内释放量较大，随着pH值的升高，释放量显著下降，释放量最小值出现在中性pH范围，碱性较中性pH范围，释放量有所回升；释放平衡转折点Cu较Pb置后；释放量和释放百分率，Cu>Pb；三个地区的Cu和Pb释放量均较小(10<'0>～10<'1>μg／g级)，黄河口海域沉积物中Cu和Pb的释放百分率小于10％，渤海湾北部海域和大连开发区近岸海域海域样品Cu的释放百分率均小于6％，而Pb的释放百分率均小于5％。 黄河口海域不同初始污染浓度的沉积物样品，在相同pH条件下，初始污染浓度越大，Cu、Pb释放量越大，但释放百分率越小；初始污染浓度对Cu、Pb释放量的影响，在酸性pH范围内较为明显，释放量相差较大；在中性和碱性pH范围内影响不显著。 (2)黄河口海域、渤海湾北部海域和大连开发区近岸海域沉积物样品，Cu、Pb释放动力学均可分成两个阶段：第一个阶段为快速释放阶段，释放速率相对较快，大部分可释放的Cu、Pb在这一阶段基本释放完毕，释放量占总释放量的90％以上。第二个阶段为准平衡阶段，与上一阶段相比释放速率要缓慢的多，只有少量重金属释放出来；释放量和释放百分率Cu>Pb；重金属Cu、Pb释放动力学都能够很好的用Elovich拟合，R<'2>均大于0.9000，但Cu、Pb的释放动力学Elovich拟合结果，Cu优于Pb。 黄河口海域不同初始污染浓度的沉积物样品，初始污染浓度越大，Cu、Pb达释放平衡所需时间越短；初始污染浓度越小，Cu、Pb的释放动力学Elovich拟合结果越好。 (3)黄河口海域、渤海湾北部海域和大连开发区近岸海域不同粒度样品重金属Cu释放的盐度效应规律为：粒度一定的条件下，样品中cu的释放量和释放百分率随着盐度的增加而增加，并且呈正线性相关；在相同盐度条件下，Cu释放的粒度效应规律为：粒度越大，Cu的释放量和释放百分率越大。 (4)黄河口海域50mg/L污染原样以及分别在pH=2.67、6.48和10.55条件下释放后的沉积物样品中Cu存在的形态都以碳酸盐结合态含量最多，其次是铁(锰)氧化物结合态，其它存在形态相对较少，残渣态含量最少；黄河口海域50mg/L污染样分别在pH=2.67、6.48和10.55条件下释放后，各存在形态的释放减少量，都以碳酸盐结合态减少最多，其次是金属可交换态，而铁(锰)氧化物结合态、有机质及硫化物结合态和残渣态基本没有释放；对于同一种存在形态的释放减少量，pH越小减少量越大，即在酸性区有利于各形态的释放。 综上所述，本文获取了重金属Cu、Pb释放的数据，初步研究了Cu、Pb释放的规律，对于渤海重金属释放的研究有一定的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章文献综述

第二章研究工作内容、技术路线和创新点

第三章实验部分

第四章黄河口海域沉积物中重金属的释放

第五章渤海湾北部海域沉积物中重金属的释放

第六章大连开发区近岸海域沉积物中重金属的释放

第七章渤海海域不同地区重金属释放的比较

第八章黄河口海域沉积物Cu释放的酸度效应形态分析

第九章结论

参考文献

致谢