河流底泥重金属污染与释放特征研究

摘要

底泥污染是世界范围内突出的环境问题之一，因此河流底泥中污染物的迁移机理及清淤底泥的处理技术等研究引起了国内外科学家的广泛关注。本研究以河流污染底泥为研究对象，对污染底泥所选样品的重金属总量以及潜在生态危害程度进行了研究，探究了底泥重金属在自然状态下的释放规律及其在自然干化过程中的释放，并对自然状态下的释放进行了动力学分析，研究了底泥中重金属释放的影响因素，明确底泥中固有缓冲物（如CaCO3）对重金属迁移的抑制作用。论文主要结论概括如下：　　（1）底泥中重金属释放动力学研究表明，Cu以二级动力学方程拟合效果最好，相关系数R2为0.9328。但是，重金属Pb和Cr的数据与二级动力学方程拟合的结果不太理想，对于Pb和Cr与Elovich方程和抛物线扩散方程的拟合效果比较好，相关系数均在0.98以上。　　（2）研究了pH值、离子强度、水体温度等条件对底泥重金属释放的影响。随着水体环境pH值的上升，底泥中重金属的释放量呈负相关递减的趋势，在溶液pH值为2时，3种重金属的释放量均到达最大值；在NaCl浓度0~5g/L范围内，重金属的释放量逐渐增大，其中Pb的释放百分率增幅最大，Cu次之，Cr最小，在NaCl浓度5~8g/L范围内，重金属的释放量基本不变；水体环境中的温度对底泥中重金属的释放呈一定的正相关，水溶液在20~30oC时，重金属的释放速率增大，释放量增幅较大；河流底泥中Cu、Pb、Cr的释放量随泥水比的变化分别为0.044~0.31mg/kg、0.031~0.13mg/kg、0~0.18mg/kg，数据结果表明，重金属的释放量随着泥水比的增加而增大。　　（3）加入CaCO3后底泥中重金属的可交换态的含量降低，而其他形态的含量则增加，增加最为明显的是可还原态的重金属。另外，随着投加CaCO3含量的增加，底泥中重金属可交换态的含量则降低。

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第一章 绪论

1.1国内外河流底泥中重金属污染的研究现状

1.2重金属的释放行为及对策研究

1.3研究的内容及意义

第二章 实验材料与方法

2.1南淝河概况

2.2样品的采集

2.3仪器与试剂

2.4样品的处理及实验方法

2.5样品的测定

第三章 底泥重金属形态特征及危害性评价

3.1重金属总量测定

3.2重金属形态特征

3.3重金属危害性评价

3.4本章小结

第四章 底泥重金属的释放特征研究

4.1底泥重金属释放的动力学研究

4.2重金属释放规律研究

4.3底泥自然干化过程中重金属的释放规律研究

4.4影响底泥重金属释放的因素研究

4.5底泥中固有缓冲物（CaCO3）对重金属的影响

4.6本章小结

第五章 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果