学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

安徽宿州沱河沉积物重金属污染特征研究

作　者: 李致春
导　师: 桂和荣
学　校: 安徽理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 沱河沉积物重金属污染特征污染评价来源地球化学基线
分类号: X522
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 29次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

沉积物是河流重金属污染的源和汇,沉积物中重金属污染特征研究可以反映河流水体环境重金属整体污染状况。宿州沱河作为淮河的一条主要支流,它是皖北地区最重要的河流之一,与淮北和宿州两座煤炭城市的经济社会发展息息相关,然而煤炭开采、工农业生产过程、城市交通及生活排放的污染物势必会对其重金属含量产生一定影响,但国内外学者研究甚少。因此本论文展开了对宿州沱河沉积物重金属污染特征研究,拟填补该区域沉积物重金属污染特征研究空白,为宿州重金属污染防治工作的开展提供参考信息。本论文以沱河35个采样点和护城河12个采样点沉积物样品为研究对象,用X射线原子荧光光谱仪(XRF)测定了沉积物中V、Mn、Ni、Zn、Cu、Pb、Cr、As、 K、Ca和Fe的含量。在此基础上,对沱河沉积物重金属的含量分布、沿程变化规律、污染评价、可能来源和地球化学基线进行了研究。另外,对宿州主要城市内河护城河和沱河三角洲至崔园村段沉积物含量分布和污染评价进行了对比。主要研究结论如下：(1)沱河三角洲公园至崔园村段沉积物中,Cr、Mn、Cu、Zn、As和Pb平均含量均已超过安徽省土壤背景值；沱河闸至宋桥村段沉积物只有V平均含量未超过背景值,Cr、Mn、Ni、Cu和Pb分别超出背景值20%、27%、22%、50%、17%,Zn和As超出背景值1倍以上；除了V和Pb,芦岭矿塌陷区段沉积物其余6种重金属元素含量平均值均超过安徽省土壤背景值,其中每个采样点As的含量均超过背安徽省土壤背景值；与其他三段河流相比,卜桥村至沱湖段河流沉积物重金属含量偏低,只有As、Cr和Mn高于安徽省土壤背景值；在宿州护城河沉积物中,除了V和Mn,其余6种元素均已超过安徽省土壤背景值,其中Zn和Cu超出背景值5倍以上,As和Pb超出背景值1倍以上,Ni超出背景值50%以上,Cr略高于背景值。(2)沱河三角洲公园至崔园村段、沱河闸至宋桥村段、芦岭矿塌陷区段和桥村至沱湖段河流沉积物中8种重金属元素沿程含量变化稳定性排列顺序分别为As<Cu<Ni<Zn<Cr<Mn<Pb<V、Ni<Zn<Mn<As<Cu<Pb<V<Cr、Ni<Zn<As<Mn<Cr<Cu<V<Pb和Ni<As<Mn<Cr<Cu<Zn<V<Pb。(3)宿州护城河沉积物Cr、Zn、Cu、Ni和Pb的平均含量比沱河三角洲公园至崔园村段高,而V、Mn和As的平均含量比其低。(4)沱河沉积物8重金属元素地累积指数显示：沱河沉积物中的V、Cr和Mn基本处于无污染状态,而As基本处于轻度～偏中度污染状态；芦岭矿塌陷区沉积物Ni污染程度比其余三段河流高；靠近宿州市区和经济技术开发的采样点Zn和Cu有一定程度富集；除了位于沱河闸大桥T9点所有Pb的Igeo均小于0,污染级别为0级,处于无污染状态。(5)沱河沉积物8重金属元素污染负荷指数显示：8种重金属综合污染程度从大到小的顺序为沱河闸至宋桥村段>三角洲至崔园村段>芦岭矿塌陷区段>宋桥村至沱湖段；采样点污染负荷指数(IPL)范围为0.78-1.62,综合污染程度最高的采样点位于最靠近宿州经济技术开发区的T10点。(6)沱河沉积物中重金属的四个主要来源是农业生产活动、宿州市发电厂排放的废水及工业生产、自然风化成土和煤矿开采,其贡献率分别为：28.16%、23.49%、18.24%和12.99%。沱河沉积物重金属元素迁移能力从大到小排列为：Cu>V>Zn>Pb>As>Cr>Mn>Ni。(7)通过标准化方法和相对累积频率求得沱河沉积物V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As及Pb的地球化学基线值分别为88.15mg/kg、74.73mg/kg、604.84mg/kg.20.65mg/kg、25.14mg/kg、72.17mg/kg、20.58mg/kg及22.43mg/kg。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-10
目录  10-13
Contents  13-17
1 绪论  17-23
  1.1 选题背景  17-20
    1.1.1 重金属危害及污染来源  17-18
    1.1.2 我国重金属水体污染现状  18
    1.1.3 河流沉积物重金属污染研究现状  18-20
    1.1.4 国家相关政策  20
  1.2 研究目的和意义  20-21
  1.3 主要研究内容  21-22
  1.4 技术路线  22-23
2 河流沉积物重金属污染特征研究方法  23-37
  2.1 河流沉积物重金属污染评价方法研究进展  23-29
    2.1.1 综合污染指数法  23-24
    2.1.2 尼梅罗综合指数法  24
    2.1.3 污染负荷指数法  24-25
    2.1.4 地累积指数法  25
    2.1.5 潜在生态危害指数法(RI)  25-26
    2.1.6 沉积物富集系数法  26-27
    2.1.7 次生相与原生相分布比值法(RSP)  27
    2.1.8 次生相富集系数PEF法  27-28
    2.1.9 水体沉积物重金属质量基准SQC法  28
    2.1.10 回归过量分析(REA)法  28-29
  2.2 河流沉积物重金属来源分析方法研究进展  29-33
    2.2.1 元素形态分析法  29-30
    2.2.2 剖面分析法  30
    2.2.3 空间分布分析法  30
    2.2.4 铅同位素示踪法  30-31
    2.2.5 多元统计分析  31-32
    2.2.6 各种方法的比较  32-33
  2.3 河流沉积物重金属迁移特征分析方法研究进展  33-34
    2.3.1 元素形态含量比例法  33-34
    2.3.2 重金属元素与Sr相关系数  34
  2.4 河流沉积物地球化学基线值确定方法研究进展  34-37
    2.4.1 地球化学基线定义  34
    2.4.2 地球化学基线的确定方法  34-37
3 研究区域概况及样品采集与分析  37-41
  3.1 研究区域概况  37-39
    3.1.1 地理位置  37
    3.1.2 宿州及沱河主要污染源  37-38
    3.1.3 沱河沉积物重金属污染以往研究概述  38-39
  3.2 样品采集与分析  39-41
    3.2.1 采样点布设  39-40
    3.2.2 样品采集及预处理  40
    3.2.3 样品测定及质量控制  40-41
4 沱河沉积物重金属含量分布特征  41-69
  4.1 沱河沉积物重金属总量分析及沿程分布特征  41-65
    4.1.1 三角洲公园至崔园村段  41-48
    4.1.2 沱河闸至宋桥村段  48-54
    4.1.3 芦岭矿塌陷区段  54-58
    4.1.4 卜桥村至沱湖段  58-64
    4.1.5 沱河四段河流沉积物重金属污染特征对比  64-65
  4.2 宿州护城河沉积物重金属污染分布特征  65-67
  4.3 本章小结  67-69
5 沱河沉积物重金属污染评价、来源分析及迁移能力  69-85
  5.1 沱河沉积物重金属污染评价  69-79
    5.1.1 地累积指数评价  69-74
    5.1.2 污染负荷指数法  74-76
    5.1.3 宿州主要城市内河重金属污染评价对比  76-79
  5.2 沱河沉积物重金属来源分析  79-81
  5.3 沱河沉积物重金属元素迁移能力研究  81
  5.4 本章小结  81-85
6 沱河沉积物重金属元素地球化学基线探究  85-101
  6.1 标准化分析方法  85-89
  6.2 相对累积频率分析方法  89-94
  6.3 讨论  94-100
    6.3.1 基线值与背景值的对比  94-95
    6.3.2 基于基线值的护城河沉积物重金属污染评价  95
    6.3.3 基于相对累积频率上限值沱河沉积物重金属来源分析  95-100
  6.4 本章小结  100-101
7 结论与展望  101-105
  7.1 主要结论  101-103
  7.2 展望  103-105
参考文献  105-111
致谢  111-112
作者简介  112
攻读硕士期间发表论文情况  112

安徽宿州沱河沉积物重金属污染特征研究

内容摘要

全文目录

相似论文