黄、东海陆架沉积物中重金属污染的长期记录与评价

摘要

重金属因生物毒性较大，能够在动植物体内长期累积，所以具有重要的环境学意义。而沉积物对水体重金属污染具有很好的指示作用，进入水体的重金属大部分经过悬浮物吸附并最终转移到沉积物中，所以可以通过沉积物表现出明显的时空分布规律。黄、东海陆架同时受到大洋和人类活动的影响，考虑到自19世纪中叶工业革命以来人类活动的影响明显增加，本文着眼于黄、东海陆架，将柱状沉积物分为断面A和断面B，去除粒度对沉积物重金属含量的影响，从时间和空间的角度分析重金属在该海域的分布情况。
　　本次调查的站位分布于东海及黄海海域，所有样品分别由北斗号和东方红2号调查船采集，共设38个站位，包括表层样品30个，短采样柱7个，长采样柱1个。本文对采集的沉积柱芯进行了210Pb测定，并绘制出柱样中210Pb活度的垂直分布图，得到了沉积速率，利用沉积速率完成了210Pb测年;利用原子吸收法对所有样品进行了Cu、Pb、Zn、Cd四种重金属含量的检测;利用激光衍射法测得了经重金属检测的沉积物样品的比表面积。通过比较计算得出了沉积物重金属含量与比表面积的关系，进而修正了去除粒径影响的柱状样和表层样的重金属含量。通过210Pb测年得到了重金属含量随历史的变化进而推算了其重金属背景值，进而修正了柱状样和表层样的重金属污染情况。
　　通过本文的研究表明:
　　1、通过对沉积物重金属含量与其比表面积的比对和线性回归发现，沉积物重金属的含量与其比表面积有显著的正相关关系，并通过线性回归方程确定了相关系数，进而得到了比表面积与重金属含量的方程。通过该方程将不同比表面积的沉积物重金属浓度转化为单一比表面积的校正值。
　　2、通过对校正值的分析并与历史文献做参考可以发现近些年来沉积物中重金属含量有显著增加的趋势。而工业革命之前的含量未有较大变化。说明工业革命之后黄东海所调查区域有一定程度的污染。故也可将工业革命之前未较大变化的重金属含量值标定为理想未受污染的背景值。
　　3、通过对众多沿海站点的表层样的检测，并与求得的背景值进行比较，得出了黄东海沿岸重金属的污染情况。可以看出从离岸到近岸总体重金属含量的升高，并随海域水文等环境因素的影响呈局部变化的态势。间接反应出重金属污染的人为影响。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 沉积物定年

1．2．1 210Pb测年

1．2．2 137Cs测年

1．2．3 14C测年

1．3 沉积物重金属污染研究现状

1．3．1 近海沉积物污染

1．3．2 关于近海沉积物中重金属等元素地球化学的研究

1．3．3 黄、东海陆架重金属的研究

1．4 背景值与比表面积

1．4．1 比表面积概述

1．4．2 比表面积的影响和作用

1．4．3 比表面积的常规求法

1．4．4 重金属的背景值

1．4．5 重金属的背景值与比表面积的关系

1．5 污染评估

1．5．1 地累积指数法

1．5．2 沉积物重金属含量的潜在生态危害评价

1．5．3 全国海岸带综合调查底质污染评价

1．6 研究目的与意义

2 调查区域与方法

2．1 研究海域

2．1．1 黄、东海海域的地理位置和地形特征概况

2．1．2 水文情况与径流特点

2．2 采样站位与样品信息

2．3 研究材料和分析方法

2．3．1 含水率的测量

2．3．2 近代沉积年代序列的确立

2．3．3 重金属含量测定

2．3．4 比表面积的测定

3 沉积年代序列的测定

3．1 210Pb测定结果

3．1．1 沉积速率的测算结果

3．1．2 沉积速率的推测

4 黄东海沉积物中重金属的背景值

5 黄海陆架重金属含量的分布特征

5．1 黄海陆架重金属含量的平面分布特征

5．1．1 未经校正的黄海重金属含量的平面分布

5．1．2 经校正后的黄海重金属含量的平面分布

5．2 黄海陆架各站位重金属含量的垂直分布特征

5．2．1 未校正之前各站位重金属含量的垂直分布特征

5．2．2 经校正的重金属含量垂直分布特征

6．沉积物中重金属含量的年代际变化

6．1 A03站位重金属含量的年际变化

6．2 其它各站位重金属含量的年纪变化特征

7 沉积物重金属含量的平面污染评价

7．1 东、黄海重金属污染指数评价

7．2．1 长江口表层沉积物的污染评价

7．2．2 黄海陆架区柱状样的表层污染评价

7．3 小结

结论

建议

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表学术论文

攻读学位期间参与的科研课题

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