黄河上游典型区域底泥重金属的含量分析与污染评价

发布时间：2020-04-11 14:17

【摘要】：随着国家对西北地区经济的关注与帮扶,加快了黄河流域工业化的高速发展,城市人口的膨胀,流域内不断排入了大量的污染物,黄河流域干支流的污染情况也日趋严重,因此,研究水质及底泥的污染状况对生态环境保护具有重要的现实意义。本文采用野外采样与室内分析方法,以黄河上游四个省份(青海省、甘肃省、宁夏回族自治区、内蒙古自治区)典型地区共125个采样断面的底泥沉积物为研究对象,采集和分析0~5 cm表层底泥及岸边的对照样品,系统调查和研究了底泥中八种重金属(Cu、Fe、Mn、Ni、Zn、Cr、Pb与Cd)的含量特征及空间分布规律,通过相关性研究和主成分分析了解各个重金属元素的来源情况,通过聚类分析和方差分析综合评价了黄河上游四个省份典型地区底泥重金属的污染程度。得出以下结论:(1)利用污染负荷指数法对黄河上游典型区域各段8种重金属污染状况进行评价,可以得出各区段流域的污染等级和各段8种重金属污染程度由高到低顺序为:青海段流域污染负荷指数PLI值为1.16,污染等级为I级,属于中等污染,污染程度CrCuFeMnNiPbZnCd;甘肃段流域污染负荷指数PLI值为1.07,污染等级为I级,属于中等污染,污染程度CrCdMnNiFeCuPbZn;宁夏段流域污染负荷指数PLI值为1.15,污染等级为I级,属于中等污染,污染程度CrCdNiPbCuMnFeZn;内蒙古段流域污染负荷指数PLI值为1.10,污染等级为I级,属于中等污染,污染程度CrCuNiCdMnPbFeZn。(2)黄河上游青海段8种重金属中只有少数的重金属之间存在相关性,而甘肃、宁夏和内蒙段中大部分重金属之间存在着显著的相关性。具有相关性的金属之间可能具有相同的来源。(3)黄河上游青海段底泥沉积物中8种重金属由两个主成分组成,第一主成分为Mn、Cd、Cr,贡献率为37.593%,第二主成分为Cu、Fe,贡献率为22.177%;甘肃段底泥沉积物中8种重金属由两个主成分组成,第一主成分为Mn、Zn、Cd、Cr,所占贡献率为50.200%,第二主成分为Cu、Zn、Pb,所占贡献率为17.183%;宁夏段底泥沉积物中8种重金属由两个主成分组成,第一主成分为Fe、Mn、Zn、Cd,所占贡献率为51.159%,第二主成分为Cr、Pb,所占贡献率为20.714%;内蒙古段底泥沉积物中8种重金属由两个主成分组成,第一主成分为Fe、Mn、Zn,所占贡献率为49.642%,第二主成分为Cu、Ni,所占贡献率为15.908%。同一主成分表明此类重金属的分布具有相同的特征。(4)通过对青海段8种重金属的数据进行聚类,得到五类:Ⅰ(Cu、Fe);Ⅱ(Cd、Cr、Pb);Ⅲ(Mn);Ⅳ(Zn);Ⅴ(Ni);甘肃段8种重金属的数据进行聚类,得到四类:Ⅰ(Fe、Cd);Ⅱ(Cu、Mn、Zn、Cd);Ⅲ(Pb);Ⅳ(Ni);宁夏段8种重金属的数据进行聚类,得到三类:Ⅰ(Cu、Fe、Mn、Cd、Cr、Zn);Ⅱ(Ni);Ⅲ(Pb);内蒙古段8种重金属的数据进行聚类,得到四类:Ⅰ(Cu、Zn、Fe、Mn);Ⅱ(Cd、Cr);Ⅲ(Ni);Ⅳ(Pb)。(5)黄河上游各段中各金属的总量随取样点的不同存在着显著差异性,并且8种金属的4个形态含量随着样点的不同也存在着显著差异性。8种金属的4个形态的含量随西宁、兰州、银川和包头四段取样点的不同存在着显著差异性。(6)通过对黄河上游典型区域内4个典型城市各段内8种重金属4个形态百分比的分析,可以得出各段8种重金属对环境污染由高到低的顺序依次为:西宁段CuCdNiCrPbMnZnFe;兰州段NiCuCdCrZnPbMnFe;银川段NiMnCdCuCrZnPbFe;包头段NiCuMnCrCdPbZnFe。
【图文】：

点分布,底泥采样,典型区域,黄河上游

图 2.1 黄河上游典型区域底泥采样点分布图根据各段黄河的流域地质条件，，利用上述准则，布置西宁段 21 个、兰州段 29 个、川段 37 个、包头段 38 个一共 125 各取样点（图 2.1）。其中青海段的底泥和 CK 土分别以 QH1 与 XN1（对）到 QH21 与 XN21（对）依次编号；甘肃段的底泥和 CK样分别以 GS1 与 LZ1（对）到 GS29 与 LZ29（对）依次编号；宁夏段的底泥和

荷载图,重金属元素,黄河上游,青海

黄河上游青海段8种底泥重金属元素主成分因子荷载
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X522;X824

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