合肥十五里河多环芳烃和重金属分布特征及源解析研究

摘要

本文以合肥十五里河为研究对象，对十五里河水体中多环芳烃和沉积物中重金属污染特征进行定量化分析，评估了多环芳烃和重金属污染的生态风险，分析了底栖生物和沉积物中重金属的关联性，并对十五里河污染物的来源进行分析探讨，为污染的治理提供决策依据。主要内容和结果如下:
　　 1、对十五里河水体多环芳烃和沉积物As、Cd、Cr、Cu、Hg、Zn和Pb等7种重金属含量及分布特征的分析表明，十五里河水体PAHs（水溶态+悬浮物）含量在11.4～22.1μg/L之间，表层沉积物中重金属元素的水平变化为:As2.66～7.64mg/kg,Cd0.035～0.440mg/kg,Cr28.6～332mg/kg, Cu25.7～106mg/kg,Hg32.6～459ug/kg，Pb10.2～39.5mg/kg，Zn56.8～474mg/kg，沿程呈现高—低—高的趋势。不同深度的底泥重金属含量由下而上是增高—降低—增高的变化趋势，其中重金属含量降低集中在深度25～15cm段，深度15cm以上重金属含量有所增高。
　　 2、对十五里河沉积物采用地积累指数法对重金属的富集程度进行了评价，以及采用潜在生态危害指数法和美国NOAA标准对底泥重金属污染进行生物安全性评估生态风险评价，结果显示:十五里河沉积物均存在一定程度的污染，尤其是梳背桥和板桥两处，受到各种元素轻度或偏中度污染;梳背桥处Cr、Cu、Pb、Zn、Hg污染造成的负面生物影响比较严重，板桥处Cr、Cu、Zn、Hg污染造成的负面生物影响比较严重;除了天鹅湖处以外，其他各处Cd和Hg的Eir值都大于40，污染等级为中等;就单个重金属的生态危害情况来看，其危害顺序为:Hg＞Cd＞Cu＞As＞Zn＞Pb＞Cr。
　　 3、对十五里河底栖生物重金属含量和沉积物重金属总量以及形态特征分析表明，重金属污染较严重的断面，红线虫重金属含量较高，说明红线虫重金属含量与底泥重金属含量具有一定的相关性。红线虫重金属Cr和Pb含量都已经超出底栖生物标准限值十数倍，十五里河底泥重金属污染已经影响到河道湿地生态系统的安全性。
　　 4、对十五里河沉积物营养元素和重金属含量的相关性分析表明，TN、TP和有机碳具有显著正相关性，表明三者具有明显的同源性;Cd Hg、Zn三者达到了极显著相关，As、Cr、Cu、Pb、Zn五元素显著相关，反映了这些金属具有相似的来源或受某些医素共同控制。
　　 5、十五里河污染源主要有生产生活污水排放，大气干湿沉降，城市地表径流以及生物残体堆积分解等。对十五里河污染物污染特征变化情况分析表明合肥市快速城市化是十五里河污染的主要原因。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 巢湖污染现状

1．1．2 十五里河污染现状

1．2 多环芳烃研究概述

1．2．1 环境中的PAHs的来源

1．2．2 环境中PAHs的分布

1．2．3 PAHs的风险评价

1．2．4 环境中PAHs的污染源解析

1．3 重金属研究概述

1．3．1 重金属污染评价研究现状

1．3．2 重金属形态分析研究现状

1．4 研究思路和研究内容

第二章 样品采集和测定分析

2．1 样品采集及前处理

2．1．2 样品采集

2．1．2 样品前处理

2．2 样品测定分析

2．2．1 水体中多环芳烃测定

2．2．2 沉积物常规指标测定分析

2．2．3 沉积物氮磷测定分析

2．2．4 沉积物重金属总量测定分析

2．2．5 沉积物重金属形态测定分析

2．2．6 底栖生物重金属测定分析

第三章 多环芳烃污染特征及源解析

3．1 多环芳烃污染特征

3．2 PAHs污染评价

3．3 PAHs污染源分析

第四章 重金属污染特征及源解析

4．1 重金属表层分布特征

4．2 重金属深度分布特征

4．3 重金属来源分析

第五章 重金属污染风险评价

5．1 地积累指数法

5．2 富集因子法

5．3 潜在生态危害指数法

5．4 生物安全性评估

第六章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文