太湖及辽河流域沉积物重金属质量基准的研究

摘要

长期以来,我国水环境管理实施水质目标管理,尚未形成流域系统综合管理理念和技术体系。我国环境标准的研究基础和能力非常薄弱,由于长期忽视环境污染对生态系统和人体健康的影响,在环境基准方面的研究几乎处于空白状态,尤其是沉积物环境质量基准方面的研究更是缺乏。本文对国内外文献进行充分调研的基础上,以我国的太湖流域和辽河流域沉积物为例,探讨了水体沉积物重金属质量基准中的建立方法,并在此基础上提出了沉积物中重金属生态风险的评估方法。　　 (1)在国外学者研究的基础上,提出了建立沉积物重金属质量基准的新的综合模型,在新模型中包括了能反映不同区域沉积物组成和性质、重金属化学行为和生物效应特点的众多新参数。　　 (2)对河流沉积物的地球化学性质和表面性质进行了研究,讨论了模型中主要参数一重金属沉积物固相-水相分配系数(Kp)和各个金属元素的水质基准(WQC)的确定方法；对太湖及辽河流域沉积物重金属元素形态进行分析；探讨了AVS对沉积物中重金属生物有效性的影响。　　 (3)利用相平衡分配法初步推算沉积物重金属质量基准值,该方法充分利用了经过大量生物毒性毒理实验所得的水质基准值,将其包含的上覆河水中化学物质生物有效性的信息直接引入沉积物质量基准,逻辑性强且简单易行、便于应用,是建立数值型SQC的首选方法。　　 (4)研究了沉积物中重金属对水生生物毒性效应,通过沉积物重金属加标实验以及调查研究一些已有的成果,讨论了如何利用生物效应法对应用相平衡分配法推算的SQC进行校正。　　 (5)在本文中尝试采用3种不同的评价方法,利用合适的评价参数和标准,从不同角度对太湖和辽河流域表层沉积物中重金属(Cd、Cu、Pb和Zn)的综合污染状况及其潜在生态风险进行了定量评价,以期为两流域的污染治理和环境保护等提供科学依据。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

第一节 在我国开展环境质量基准研究的必要性

第二节 研究目的

第三节 研究内容

第四节 研究流域选择

1.4.1 太湖流域

1.4.2 辽河流域

第五节 研究方法

1.5.1 资料收集

1.5.2 样品采集

第六节 研究技术路线

第二章 水体沉积物重金属质量基准研究进展

第一节 沉积物质量基准的概念和意义

2.1.1 沉积物质量基准的概念

2.1.2 沉积物中底栖生物对化学物质的敏感性

2.1.3 响应型SQC和数值型SQC的比较

2.1.4 沉积物质量基准的意义

第二节 沉积物质量基准国内外研究现状

第三节 建立沉积物质量基准的常用方法介绍

第四节 沉积物质量基准研究的发展趋势

第三章 水体沉积物重金属质量基准模型及参数研究

第一节 理论模型公式

第二节 模型参数研究

3.2.1 相平衡分配系数(Kp)

3.2.2 残渣态重金属(MR)

3.2.3 水质基准(WQC)

3.2.4 酸可挥发性硫化物(AVS)

第四章 沉积物重金属质量基准初步研究

第一节 应用相平衡分配法对太湖及辽河流域沉积物重金属质量基准值进行的推导计算

4.1.1 模型参数讨论

4.1.2 沉积物基准初步推算

第二节 应用生物效应法对太湖及辽河流域沉积物重金属质量基准进行校正

4.2.1 水体沉积物毒性实验研究

4.2.2 水丝蚓的加标生物毒性实验

4.2.3 沉积物基准的生物效应校正

4.2.4 经生物校正得到的沉积物重金属质量基准值

第三节 对太湖及辽河流域沉积物重金属质量基准的讨论

第五章 沉积物重金属生态风险评估

第一节 地积累指数法

第二节 潜在生态危害指数法

第三节 基于沉积物基准的生态风险评估

5.1 沉积物角度

5.2 间隙水的方法

第六章 结论

参考文献

致谢

个人简历