长江口及其邻近海域沉积物重金属环境地球化学研究

发布时间：2020-11-01 00:31

　　 三峡工程对长江口及其邻近海域将带来怎样的环境影响一直是世界众多科学家共同关注的问题。本论文分析研究了三峡工程一期蓄水早期(2003年)和2007年研究区表层沉积物中重金属元素的含量和分布特征,并与蓄水前进行比较,探讨了三峡工程一期蓄水对研究区表层沉积物中重金属分布的影响。采用4种沉积物重金属污染的评价方法,对研究区底质的综合污染状况及其潜在生态风险进行了定量评价,筛选出了主要风险因子。分析了柱状沉积物中重金属含量的垂向分布,并结合210Pb的测年资料,研究了长江口及其邻近海域沉积物中重金属污染的历史记录和累积特征。结合海水的温、盐和悬浮体浓度数据,剖析了2003年悬浮颗粒物中重金属元素浓度的水平和垂向分布规律。主要结论如下: (1)长江口是长江口海域重金属元素的主要沉积“汇”,但2007年4月表层沉积物中重金属元素含量都在杭州湾口附近出现了高值区,说明杭州湾口可能已经成为长江口海域重金属元素的另一重要的沉积“汇”。自2003年三峡工程一期蓄水以来,长江口及其邻近海域表层沉积物中重金属元素含量有逐渐降低的趋势。 (2)重金属元素大都在泥质区富集,说明水动力因素和细颗粒物质对金属元素的吸附作用是除物源外控制重金属元素富集的另外两大因素,个别元素(特别是Cd)在长江口外缺氧区富集,说明氧化还原条件也是控制重金属元素富集的重要因素。长江输入的重金属元素被细颗粒沉积物吸附沉积的顺序(自早到晚)为:Zn、Fe、Cr、Pb、Cu、Co、Cd (Ni)。 (3)自2003三峡工程一期蓄水以来,重金属元素含量分布总体上南高北(特别是调查区东北部)低、近岸高远岸低和泥质区高沙质区低的特征没有发生变化,说明重金属元素的沉积机制没有发生明显的变化。 (4)悬浮体浓度和盐度是控制底层悬浮颗粒物中Cu、Co和Ni富集的主要机制,沿岸排污是影响Pb、Zn和Cd分布的主要因素。Cd相对其它重金属元素(Cu、Pb、Zn、Co和Ni)在固相中的比例较少,盐度增加可能导致悬浮体中部分Cd向水相迁移。温度对悬浮体中Cu、Pb、Zn、Cd、Co和Ni的含量分布没有明显的影响。 (5)在三峡工程一期蓄水后早期(2003年),Cr在二类沉积物中的比例下降,对生物的负面效应减小;Cu在二类沉积物中的比例上升,对生物产生的负面效应有增加趋势;Pb、Zn和Cd在不同沉积物标准中所占比例基本不变,元素对生物的负面效应较低。达到二类沉积物质量标准的重金属元素含量主要分布在长江口外泥质沉积区。 (6)从总的污染程度来看,长江口及其邻近海域污染程度和潜在生态风险为低级。典型污染要素的污染程度由高到低的顺序为:CrCuZnPbCd。Cr是研究区表层沉积物中的主要环境污染因子。各污染物对生态风险影响程度由大到小的顺序为:CdCuCrPbZn,与地积累指数的大小顺序相同。Cd和Cu的潜在生态风险指数所占贡献的比例合计达60%以上,是研究区的主要生态风险因子。 (7)在三峡工程一期蓄水后早期(2003年),长江口及其邻近海域表层沉积物总的潜在生态风险指数和单个污染物的潜在生态风险系数较蓄水前有所增加,而2007年的风险水平又降到了1988～1992年的水平。 (8)长江口及其邻近海域沉积物中重金属污染历史大致分为三个阶段:70年代末～80年代末(第一阶段)沉积物中重金属元素的平均富集因子大于第二阶段(80年代末～90年代初),这是自1988年国务院将长江上游列为全国水土保持重点防治区,控制侵蚀泥沙起到了有效作用的结果。三峡工程施工、1998年长江中下游地区的特大洪水和长江口地区工业和生活污水的排放是造成90年代初～2003年重金属元素平均富集因子较前一阶段有所增加的主要原因。
【学位单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：P734.2
【部分图文】：

东海与黄海是以自长江口北岸到济州岛的连线为界。因此，长江口海域实际上是跨越黄海和东海两个海域。长江口海域的环流特征如图 2-1 所示。图2-1 东中国海夏季环流(渤海、黄海、东海海洋图集，水文，1992)

5m10m15m20m25m30m深度Co5m10m15m20m25m30m深度Ni图 5-6 河口断面悬浮体中重金属元素含量垂向分布图图 5-6 显示 13 站重金属元素 Cu、Pb、Zn、Cd、Co 和 Ni 从中层向表层和底层浓度逐渐降低，该站悬浮体含量（图 5-7）低（悬浮体含量在 50mg/L～150mg/L之间），中部浓度稍高于上部和下部，水体温度 25～26℃，盐度小于 0.2‰，垂向分布较均一。6 种重金属元素富集区与悬移质浓度高值区（图 5-7）吻合，显然，受长江口外潮汐影响非常小的，基本受淡水控制的 13 站中颗粒态重金属元素分布主要受悬浮体浓度因素制约。

第二类 21.62%(8/37) 36.84%(14/38) 0 0 0第三类 0 0 0 0 0图6-1 研究区内不同站位Cu和Cr含量6.1.2 生物效应数据库法针对长江口这一区域，本文选用适合于河口与海洋沉积物的新的阈值浓度分级 Cu Cr Pb Zn Cd第一类 ≤35.0 ≤80.0 ≤60.0 ≤150.0 ≤0.50第二类 ≤100.0 ≤150
【引证文献】

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本文编号：2864749