巢湖蓝藻聚集生长对重金属迁移释放影响的研究
本文关键词：巢湖蓝藻聚集生长对重金属迁移释放影响的研究 出处：《安徽大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：中国是全球湖泊资源丰富的国家之一,水资源能够带来诸多便利。巢湖是五大淡水湖之一,更是安徽省最重要的湖泊之一,具有航路运输、渔业养殖及农业灌溉等多种功能。近年来,合肥市经济的快速发展,排入巢湖地区的污染物质逐年增加,巢湖逐步过渡为今天的重富营养化湖泊。每到夏季,巢湖大范围爆发由铜绿微囊藻为主体的水华。同时,各入湖河流汇入大量的重金属使得巢湖水体与沉积物重金属浓度大范围超过背景值,严重影响巢湖周围水生态系统的健康。蓝藻因其特殊的理化结构,对重金属都有较强的吸附作用。本文选择以巢湖蓝藻水华聚集地的西半湖沉积物、蓝藻为研究对象,研究了沉积物重金属(Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、Ni和Mn)总量的分布特征,并运用潜在生态风险指数法进行评估;利用欧共体标准物质局提出的BCR连续提取法提取重金属Cd和Mn的4种形态,并进行相关性分析;同时采集巢湖水华爆发期间的新鲜蓝藻,进行室内模拟蓝藻自然聚集生长、腐殖化过程实验,用来解释说明该腐殖化阶段蓝藻对重金属的吸附和释放的影响。最后,培养纯种铜绿微囊藻,研究重金属镉对铜绿微囊藻的毒性胁迫效应,为监测水体重金属污染的程度提供依据。主要结论如下:(1)各采样点表层沉积物重金属含量不同程度超出背景值,且距离南淝河越近越突出。沉积物垂直分布表明,南淝河口沉积物中重金属元素的含量自底部至10 cm波动较为缓和,10 cm以上至表层大致表现为含量增高且波动较大;较南淝河,杭埠河附近重金属元素含量波动没有显著变化。这是由于南淝河在入湖口处的水流速度缓慢,使重金属等污染物质在河口处沉积。此外,受夏季东南风及水动力的影响,南淝河入湖口附近为蓝藻水华聚集地,水华蓝藻生物量大且吸附重金属,蓝藻腐败死亡后释放重金属,最终使得重金属在湖泊水体内显著迁移。(2)重金属潜在生态风险指数表明,单个重金属巢湖西半湖及各入湖口均受到不同程度重金属Cd污染,以南淝河与西半湖污染较重,塘西河重度污染为显著代表,而Cr、Cu、Zn、Pb、Ni和Mn均为低污染等级;综合潜在生态风险指数RI表明,南淝河、塘西河存在中度污染,由于西半湖相对各个湖口水体交换量少,且各个湖口水体污染源汇入,导致整个西半湖也存在中度污染。(3)潜在迁移指数(PMI)表明整个西半湖重金属Cd比Mn更易形成二次污染。沉积物TOC/TN范围为2～4,属于典型的藻型湖,可以认为巢湖沉积物有机质绝大部分是由蓝藻贡献,且重金属Cd的总量及其四种不同形态与TN、TOC相关性明显,而重金属Mn的4种形态和总量均与TOC相关性显著。因此,可以认为西半湖地区重金属Mn与Cd的来源一致,同时反映出两种重金属的来源和分布与蓝藻密切相关。(4)实验室模拟蓝藻聚集生长死亡腐殖化过程中,水体pH不断变化,影响蓝藻吸附重金属能力;蓝藻聚集生长腐败死亡能够明显吸附释放迁移转化重金属。藻类毒性实验研究中,在重金属Cd2+暴露96h后,测定其藻体生物量、叶绿素a(Chl-a)、超氧化物阴离子(O_2~-)含量及丙二醛(MDA)含量,经过重金属处理藻体细胞膜与抗氧化系统受到损伤,细胞繁殖力大大减弱。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X524
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，本文编号：1348163
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