文档介绍：山东农业大学
硕士学位论文
湖泊湖滨带沉积物重金属污染研究——以太湖、滇池为例
姓名:焦伟
申请学位级别:硕士
专业:环境工程
指导教师:李光德;卢少勇
20100610
山东农业大学硕士学位论文
摘要
湖泊重金属污染因其具有持久性、生物富集性和毒性而备受关注,一
直是国际环境科学界的热点研究课题之一。本文依托于国家水体污染控制
与治理科技重大专项(2008ZX07101),对太湖及滇池湖滨带表层底泥中几
种主要重金属进行了调查研究,分析评价了重金属(Pb、Cd、Cu 和 Zn)污
染程度、形态分布及其生态风险,并研究了不同环境因素对重金属释放的
影响,旨在为合理预防和治理太湖、滇池重金属污染及湖滨带生态系统修
复提供基础资料。获得的主要研究成果及认识如下:
(1) 与《全国土壤环境质量标准》(GB-15618-1995)比较,在研究的四
种重金属中,太湖湖滨带表层沉积物中 Cd 污染严重,而滇池 Cd 和 Cu 污
染严重,且滇池四种元素的平均含量均高于太湖,因此,就本次调查的四
种重金属而言,其滇池重金属污染强度大于太湖。根据区域内各点位所处
地理位置,太湖重金属污染强度总体上是北部区域>南部区域,而滇池则
呈现出草海>外海北部>外海南部,但两湖总体均符合入湖口污染重于出
湖口的规律。
(2) 由沉积物中各重金属及 TOC 含量相关分析可知:太湖湖滨带沉积
物中各重金属之间并无显著相关性,各重金属与 TOC 之间相关性也不大;
而滇池沉积物中 Cu-Cd,Cu-Zn,Zn-Cd 间均极显著相关,但各重金属与
TOC 之间相关性不大。
(3) 太湖和滇池湖滨带沉积物中四种重金属的生物有效性顺序分别
为 Zn>Cu>Cd>Pb 和 Zn>Cd>Pb>Cu,有明显差异。需要值得注意的是,太
湖湖滨带沉积物中四种重金属的可提取态含量均超过 60%,而滇池四种
重金属中最高可提取态含量仅为 %,说明太湖湖滨带沉积物中四种
重金属的活性较大,二次释放潜力高于滇池。
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湖泊湖滨带沉积物重金属污染研究—以太湖、滇池为例
(4) 以单个重金属潜在生态危害系数评价,太湖湖滨带表层沉积物中
主要生态风险因子是元素 Cd,达到强生态危害,其余三种元素属轻微生
态危害,各重金属对太湖湖滨带生态风险影响程度由高到低依次为:
Cd>Cu>Pb>Zn。滇池湖滨带表层沉积物中主要生态风险因子同样是元素
i
Cd,但其平均 Er 值达到 ,已具极强生态危害,远高于太湖,各重
金属对滇池湖滨带生态风险影响程度与太湖一致,由高到低依次为:
Cd>Cu>Pb>Zn。以多个重金属潜在生态危害指数评价,太湖湖滨带只是
略微超过中等生态危害,而滇池湖滨带已具极强生态危害。
(5) 在 6 种 pH 条件下,底泥中四种重金属均随着 pH 值的增加,其释
放率明显下降,在 pH=2 时,四种重金属的释放率最大。不同温度对不同
重金属释放率的影响不同,但四种重金属的释放趋势基本相似,均是随着
温度的升高,重金属的释放率增大。有机酸用量的增加,可明显促进四种
重金属的释放,其中柠檬酸对 Zn 的释放能力最强,最大释放率可达
%;酒石酸对 Zn 的释放能力最强,最大释放率可达 %;草酸对 Pb
的释放能力最强,最大释放率可达 %。综合本次试验所用三种有机
酸,其浸提能力大小顺序为酒石酸>柠檬酸>草酸。在相同有机酸用量不
同 pH 条件下,底泥中四种重金属均随着 pH 值增加,释放作用逐渐减弱,
但与无外加有机酸条件下相比,四种金属的释放率均有所增加。随着投加
Nacl 浓度的升高,四种金属的释放率均呈现增大趋势,在 NaCl 浓度<60
mmol/L 时,四种重金属的释放率虽然随浓度的升高而增大,但变化幅度
均不大,趋于平稳;当 NaCl 浓度>60 mmol/L 时,各重金属的释放率随
浓度的升高,变化幅度明显变大。
关键词:太湖;滇池;湖滨带;沉积物;重金属污染
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山东农业大学硕士学位论文
Study of heavy metal pollution in sediments of lakeside
belt—a case study of Lake Taihu and Lake Dianchi
JIAO Wei
Directed by associate professor LI Guang-de
Abstract
Because of the persistence, bio-accumulation and toxicity,