苕溪流域典型工业、农业、城镇区河道沉积物重金属污染研究

摘要

河流沉积物不仅是重金属等污染物的载体、水体中潜在的二次污染物来源，而且也是水环境的重金属污染的指示剂，开展河流沉积物中的重金属污染研究对重金属污染控制具有重要的意义。本文以人类活动影响剧烈的太湖苕溪流域为研究对象，选取苕溪流域河道旁人类活动剧烈的三个典型区附近的河道沉积物，包括工业区、农业区、城镇区，分析表层沉积物和柱状沉积物的理化参数、表层河流沉积物重金属的总量和形态特征以及柱状沉积物中重金属的总量，并评价重金属污染;利用210Pb和137Cs所测的比活度，计算沉积物的沉积速率并确定沉积年代，得出其重金属污染年代及累积进程。基于本研究，并取得成果如下:　　(1)表层沉积物重金属含量:东苕溪＞西苕溪;东苕溪工业区(Pb、Cd、Cu、Cr、Zn)最高，西苕溪工业区As最高;　　地累积指数评价结果:各典型区均为轻度污染，西苕溪农业区受3种(Cu、As、Cd)重金属污染;　　潜在污染指数评价结果:东苕溪工业区的生态危害指数达到中等生态危害，其它各典型区的生态危害指数为轻微污染;东苕溪工业区、西苕溪农业区和苕溪干流城镇区受Cd污染;　　(2)柱状沉积物重金属含量特征:东苕溪＞西苕溪，工业区重金属含量最高;　　柱状沉积物重金属污染富集评价结果:苕溪流域沉积物Cu、As、Cd和Pb重金属都产生一定的污染或富集。　　(3)结合柱状沉积物含量分析与污染评价以及定年分析，阐述了典型农业、工业、城镇区的河道沉积物中重金属的累积过程:　　①自20世纪50年代中期起，苕溪干流城镇区Cu、Cd、As和Pb污染逐渐加重。　　②到20世纪90年代中期，西苕溪农业区重金属Pb和Cu污染加重;从2007年以来，Cd污染加剧并接近重度污染。　　③自20世纪70年代中期起，东苕溪农业区重金属元素含量变化不大，其中重金属Cd、Cu和As处于中度污染水平。　　④自20世纪70年代中后期起，东苕溪工业区Pb为中度污染，Cu、Cd和As为重度污染，而As污染有增加趋势。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 流域沉积物重金属污染的国内外研究现状

1．2 基于重金属总量的重金属评价方法

1．2．1 地累积指数法

1．2．2 潜在生态危害指数法

1．2．3 富集系数法

1．2．4 脸谱法

1．3 基于重金属形态的污染评价

1．3．1 风险评价法

1．3．2 次生相与原生相分布比值法

1．3．3 次生相富集系数法

1．3．4 间隙水和上覆水法

1．3．5 SEM／AVS法

1．4 沉积物沉积速率的研究现状

1．4．1 基于沉积物平衡法的沉积速率

1．4．2 基于海图对比方法的沉积速率

1．4．3 基于14C测年法的沉积速率

1．4．4 基于210Pb测年法的沉积速率

1．4．5 基于137Cs的人工散落核素时标法的沉积速率

1．4．6 沉积纹理计年法

1．4．7 宇宙尘埃特征元素法

1．5 苕溪流域概况

1．5．1 苕溪流域基本情况

1．5．2 苕溪流域行政区划、人口

1．5．3 苕溪流域经济状况

1．6 研究的目的

1．7 论文的研究内容及技术路线

2 实验材料与方法

2．1 药品与器材

2．1．1 实验药品

2．1．2 实验器材

2．2 样品采集和预处理

2．3 测试方法

2．3．1 沉积物中理化参数测定

2．3．2 沉积物重金属含量分析

2．3．3 沉积物重金属形态的分析

2．3．4 比活度的测定

3 表层沉积物重金属污染研究

3．1 表层沉积物理化性质和重金属含量分布特征

3．2 基于重金属含量的表层沉积物污染评价

3．2．1 潜在生态危害指数法评价结果

3．2．2 地累积指数法评价结果

3．3 表层沉积物重金属形态特征

3．4 本章小结

4 柱状沉积物中重金属污染研究

4．1 柱状沉积物的理化性质

4．2 柱状沉积物重金属含量垂向分布

4．3 柱状沉积物重金属污染评价

4．4 本章小结

5 柱状沉积物中重金属累积研究

5．1 沉积物沉积速率研究

5．1．1 210Pb和137Cs的比活度

5．1．2 不同典型区沉积物的沉积速率

5．2 沉积物重金属的累积过程分析

5．3 本章小结

6 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果清单