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珠江口及其邻近海域沉积物重金属分布特征与赋存形态
Alternative TitleDistribution and speciation of heavy metals in the sediment of Pearl River Estuary and its adjacent coastal area
倪志鑫
Thesis Advisor黄小平
2018
Degree Grantor南海海洋研究所
Degree Name博士
Degree Discipline环境科学
Keyword重金属,沉积物,赋存形态,生物可利用性,珠江口
Abstract珠江口及其邻近海域是生态环境的敏感区和脆弱区,沉积物存在一定程度重金属污染。为了获得沉积物中重金属污染的准确状况,需要对珠江口及其邻近海域沉积物中重金属分布特征、赋存形态和生物可利用性,以及向水体释放重金属污染情况进行深入研究,为其生态环境保护和管理提供科学依据。为了解珠江口及其邻近海域沉积物重金属的污染水平,于2012年5月在珠江口布设了29个表层沉积物站位和1个柱状样站位,研究珠江口表层沉积物中重金属总量的空间分布及其影响因素;利用BCR(the Community Bureau of Reference)逐级提取法对沉积物重金属赋存形态进行研究,并利用酸可提取态进行生态风险评估;利用牛血清白蛋白提取法研究沉积物重金属生物可利用性,结合沉积物理化因子探讨重金属赋存形态和生物可利用性的影响因素;对大万山附近沉积物柱状样重金属总量、赋存形态等垂向方向变化进行研究,并结合理化因子,探讨相关珠江口海域污染累积情况。另外,于2015年8月在大亚湾布设了14个表层沉积物站位和6个柱状样站位,研究大亚湾表层沉积物中重金属总量的空间分布及其影响因素;分析柱状样重金属垂向变化情况,探讨大亚湾不同区域重金属历史累积情况;利用间隙水重金属垂向变化特征,估算大亚湾沉积物向水体扩散释放重金属通量。主要研究结果如下:(1)珠江口表层沉积物各重金属含量分布呈现从西北向东南逐渐减小的趋势,珠江口西岸的浓度普遍高于东岸区域。沉积物TOC(总有机碳)控制着Cr、Cu、Zn分布,铁锰氧化物控制着As、Pb分布,水动力条件是珠江口内控制沉积物重金属分布的重要因素。与其它河口海湾对比发现,珠江口海域沉积物的铜和砷浓度相对较高。(2)沉积物重金属赋存形态中,Cr、Cu、Zn、As主要以残渣态存在,Pb主要以可还原态存在,Cd主要以酸提取态存在。Cr、Cu、Pb可与沉积物中的有机质形成稳定络合物;As、Pb与铁锰氧化物键合能力较强。(3)珠江口沉积物中生物可利用态As、Cr、Pb在珠江口中部海域较高,Cd、Cu分布与总量分布类似,Zn在珠江口西岸较高。有机结合态的Cu生物可利用性高,粘土在提取Cd时呈竞争关系。硫化物降低Cr,Fe、Mn降低Cu,Fe降低Zn生物可利用性。Cd生物可利用性受可提取态、可氧化态控制。Cu和Zn生物可利用性受可提取态、可还原态、可氧化态控制。(4)大万山沉积柱中Cr、Cu、Zn、Cd、Pb受岩石和矿物风化过程控制,近10年As人为污染呈升高趋势,其它重金属总量降低可能与上游大型水库建设导致自然风化来源减少有关。Cu与铁锰氧化物结合,As与细颗粒物结合为主。(5)大亚湾沉积物重金属分布呈湾内向湾外减小趋势,与近岸陆源污染输入有关。Cr、Zn、As、Cd、Pb以铁锰氧化物结合态形式存在,粒度对重金属分布有一定影响。大亚湾沉积物Pb、Ni、Cu和Zn的通量与世界上其它地区相比处于中等水平,相关重金属可能会从沉积物经间隙水释放到上覆水中。
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/17994
Collection学位论文(博士)
Recommended Citation
GB/T 7714
倪志鑫. 珠江口及其邻近海域沉积物重金属分布特征与赋存形态[D]. 南海海洋研究所,2018.
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