大渡河流域石棉段沉积物重金属污染及生态风险评价

摘要

本文依托于中国地质调查局重点科研项目《区域化探方法及其研究》（项目编号:1212011120955），以大渡河流域石棉段水系沉积物中的重金属为研究对象，在通过水系沉积物1∶5万区域地球化学调查，重点分析了大渡河流域石棉段水系沉积物中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、 Ni、Pb、Zn的总量和富集分异特征，并通过相关性分析和聚类分析方法来研究水系沉积物中8种重金属元素的相互关系，初步应用两种常用地积累指数法和潜在生态危害指数法两种污染评价方法对研究区沉积物中的重金属污染进行了评价，取得结论如下:
　　选取中国沉积物综合平均值、中国水系沉积物背景值、长江沉积物背景值、中国土壤背景值和四川A层土壤背景值5种指标作为参考背景值，研究大渡河流域石棉段水系沉积物重金属元素总量特征，除了As元素平均含量低于长江沉积物背景值外，各元素平均含量均高于参考背景值;8种元素最小值都小于5项参考背景值，以中国水系沉积物背景值为例，8种元素的最大值是背景值的几十倍到上千倍，如Cd的最大值是背景值的192倍、Pb的最大值是背景值的1044倍等，说明大渡河流域石棉段沉积物受到相当程度的重金属污染。
　　与长江沉积物重金属含量背景值相比，大渡河流域石棉段沉积物中重金属含量富集程度和分异程度较高。从富集系数来看，重金属元素富集程度依次为Pb＞Cd＞Hg＞Ni＞Cr＞Zn＞As＞Cu。从变异系数来看，大渡河流域石棉段沉积物重金属含量有较大的变异。其中As、Cd、Cu、Hg、 Pb的变异系数都在2以上，属于极强分异型。
　　相关性分析结果显示，在水系沉积物中As、Cd、Cu、Pb和Zn元素间具有良好的相关性;Cr与Ni之间有显著的正相关;Hg与其他元素相关性都比较差。聚类分析结果显示沉积物中8种重金属元素可以分为As-Cu-Pb、Cd-Zn、Hg和Cr-Ni四类组合关系。这两种分析方法表明研究区重金属污染是人为作用和自然作用共同导致的结果。
　　研究区重金属污染进行的潜在生态风险评价主要运用地积累指数法和潜在生态危害指数法，两种方法评价结果具有高度的一致性。Cd属于中度-严重污染，强-极强生态危害，中度及以上污染点75处，强及以上生态危害点257处，是潜在生态危害指数最主要的贡献者。Pb、Hg次之，Pb属于中度-严重污染和中等-强生态危害，Hg属于中度-偏重污染和中等-很强生态危害。As、Cu属于中等-偏重污染和中等-强生态危害，Cr、Ni、Zn属于中度-偏重污染和轻度生态危害。大渡河流域石棉段水系沉积物总体上属于中等生态危害，污染程度属于中度-偏重度污染，其中Cd、Pb和Hg尤其值得关注。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 立题依据及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 流域重金属元素污染研究进展

1．2．2 水系沉积物重金属污染评价方法

1．3 研究内容及研究方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．4 技术路线

第2章 研究区地质环境概况

2．1 自然地理概况

2．2 区域地质概况

2．2．1 地层

2．2．2 第四纪堆积

2．2．3 构造

2．3 社会经济

2．3．1 经济发展状况

2．3．2 矿产资源概况

2．3．3 水电开发状况

第3章 样品采集处理及分析

3．1 样品的采集处理及分析

3．1．1 样品采集

3．1．2 样品处理与分析

3．2 质量监控

第4章 重金属元素总量特征及相互关系

4．1 重金属的总量分析评价

4．2 大渡河流域石棉段重金属元素空间分布特征

4．2．1 元素的背景分布

4．2．2 元素的富集与分异特征

4．3 重金属元素含量的相互关系

4．3．1 相关性分析

4．3．2 聚类分析

4．3．3 重金属元素来源与影响因素浅析

第5章 重金属污染评价

5．1 地积累指数法(Igeo)评价

5．1．1 地积累指数统计

5．1．2 污染状况分析

5．2 潜在生态危害指数法评价

5．2．1 潜在生态危害指数统计

5．2．2 污染状况分析

5．3 评价方法比较

5．4 重金属污染评价分析结果

结论与讨论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果