水库沉积物中重金属的迁移与富集效应研究
发布时间：2021-05-22 02:08
大坝阻断了河流上下游的连通性,导致大量悬浮物及其携带的各种污染物质在库区沉降。其中重金属具有难降解、持久存在、生物富集和较强的毒性等特点,严重危害生态系统和人类的健康。水库沉积物蓄积重金属的同时,在受到扰动或周围环境参数发生变化的情况下,会将重金属释放至上层水体,给安全供水带来隐患。本研究以A水库的沉积物为主要研究对象,结合水库的水文特征,分析了重金属在水库不同区域的分布特征、沉积过程和迁移富集等行为,评价了重金属的污染和生态风险。针对大坝附近沉积物中的重金属,对比了A水库与辽宁、吉林两省其他典型的水源水库,为深入了解水库沉积物中重金属的水文循环和沉积物的污染管理提供参考。主要研究内容和结果如下:（1）基于A水库消落区的水位和上游的降雨量以及水文站的流量、含沙量和输沙率等水文数据,结合采样站点剖面沉积物的层理结构,采用改进的洪水事件层解译法确定该站点的沉积速率并重建重金属的沉积过程。结果表明,A水库建库以来消落区（K地区）被水淹没的时间超过65%,洪水的沙峰受洪峰流量和上游降雨强度等影响,短时强降雨造成的洪水含沙量更大。采样站点的平均沉积速率为0.97-1.10 cm/a,与通过建库前...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外相关工作研究进展
1.2.1 沉积物中重金属的形态
1.2.2 重金属迁移转化的影响因素
1.2.3 湖泊和水库的沉积速率
1.2.4 沉积物中重金属的风险评价
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 研究区域与方法
2.1 研究区域
2.1.1 A水库
2.1.2 其他水库
2.2 样品采集与预处理
2.2.1 坝前沉积物柱状样品
2.2.2 A水库沉积物
2.3 分析测试方法
2.3.1 基本物理化学指标
2.3.2 重金属总量分析
2.3.3 重金属形态测定
2.4 质量控制与保证
2.5 数据处理分析
2.5.1 统计分析方法
2.5.2 重金属污染与风险评价
3 水库消落区重金属的沉积过程研究
3.1 引言
3.2 消落区沉积物中的重金属分布与来源
3.2.1 有机质的分布特征
3.2.2 重金属的分布特征
3.2.3 重金属来源解析
3.3 消落区重金属的沉积速率研究
3.3.1 水文特性分析
3.3.2 沉积速率推求
3.4 本章小结
4 水库覆水区沉积物中重金属的迁移与富集
4.1 引言
4.2 沉积物的基本物理化学特性
4.2.1 沉积物粒度
4.2.2 沉积物pH值
4.2.3 沉积物有机质
4.2.4 孔隙水总氮、总磷
4.3 沉积物中重金属元素的空间分布
4.3.1 沉积物中重金属总量的分布
4.3.2 沉积物中重金属形态的分布
4.3.3 沉积物中重金属的扩散通量
4.4 覆水区沉积物中重金属的迁移转化
4.4.1 沉积物颗粒对重金属分布的影响
4.4.2 可溶态Mn~(2+)的水力迁移
4.5 本章小结
5 水库坝前沉积物中重金属的分布与来源
5.1 引言
5.2 坝前表层沉积物中重金属的时空分布
5.2.1 重金属总量的时空分布
5.2.2 重金属形态的时空分布
5.3 坝前柱状沉积物中重金属的分布与来源
5.3.1 沉积物柱状样品特征
5.3.2 有机质的分布特征
5.3.3 重金属的分布特征
5.3.4 重金属的来源分析
5.4 本章小结
6 水库沉积物中重金属的总体分布与污染评价
6.1 引言
6.2 重金属背景值的确定
6.3 A水库沉积物中重金属的总体分布
6.3.1 重金属总量的分布特征
6.3.2 重金属形态的分布特征
6.4 重金属污染与评价
6.4.1 A水库消落区沉积物
6.4.2 A水库覆水区沉积物
6.4.3 东北典型水库坝前柱状沉积物
6.5 重金属评价结果的对比
6.6 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]几种土壤重金属污染评价方法的对比[J]. 周长松,邹胜章,李录娟,申豪勇. 地球与环境. 2015(06)
[2]新立城水库取水口底泥清理与处理方案[J]. 杨敏军,李桂娟. 东北水利水电. 2015(05)
[3]海河流域西部地区水库沉积物重金属潜在生态风险评价[J]. 程先,王瑞霖,王建力,孙然好. 应用生态学报. 2015(05)
[4]光释光测年法——综述及进展[J]. 张克旗,吴中海,吕同艳,冯卉. 地质通报. 2015(01)
[5]土壤和沉积物中重金属的提取方法研究述评[J]. 丁淮剑,张超,季宏兵,薛亦峰. 环境工程. 2014(S1)
[6]土壤重金属生物可利用性的研究进展[J]. 李国臣,李泽琴,高岚. 土壤通报. 2012(06)
[7]中国湖泊沉积物137Cs和210Pbex断代的一些问题[J]. 张信宝,龙翼,文安邦,贺秀斌. 第四纪研究. 2012 (03)
[8]大伙房水库沉积物重金属形态分析及污染特征[J]. 罗燕,秦延文,张雷,郑丙辉,贾静,曹伟. 环境科学研究. 2011(12)
[9]土壤重金属污染评价方法[J]. 郭笑笑,刘丛强,朱兆洲,王中良,李军. 生态学杂志. 2011(05)
[10]大伙房水库表层沉积物重金属污染分析与评价[J]. 罗燕,秦延文,张雷,郑丙辉,贾静. 环境科学学报. 2011(05)
博士论文
[1]湿法脱硫系统中氧化态汞的还原行为及脱硫石膏中汞的稳定性研究[D]. 王青峰.浙江大学 2015
[2]珠江口及近海沉积物中重金属元素的分布、赋存形态及其潜在生态风险评价[D]. 杨永强.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
硕士论文
[1]饮用水水源地沉积物重金属风险评价[D]. 赵健.大连理工大学 2016
[2]大伙房水库底质潜在风险识别及评价[D]. 任泓泉.辽宁大学 2012
本文编号：3200777
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外相关工作研究进展
1.2.1 沉积物中重金属的形态
1.2.2 重金属迁移转化的影响因素
1.2.3 湖泊和水库的沉积速率
1.2.4 沉积物中重金属的风险评价
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 研究区域与方法
2.1 研究区域
2.1.1 A水库
2.1.2 其他水库
2.2 样品采集与预处理
2.2.1 坝前沉积物柱状样品
2.2.2 A水库沉积物
2.3 分析测试方法
2.3.1 基本物理化学指标
2.3.2 重金属总量分析
2.3.3 重金属形态测定
2.4 质量控制与保证
2.5 数据处理分析
2.5.1 统计分析方法
2.5.2 重金属污染与风险评价
3 水库消落区重金属的沉积过程研究
3.1 引言
3.2 消落区沉积物中的重金属分布与来源
3.2.1 有机质的分布特征
3.2.2 重金属的分布特征
3.2.3 重金属来源解析
3.3 消落区重金属的沉积速率研究
3.3.1 水文特性分析
3.3.2 沉积速率推求
3.4 本章小结
4 水库覆水区沉积物中重金属的迁移与富集
4.1 引言
4.2 沉积物的基本物理化学特性
4.2.1 沉积物粒度
4.2.2 沉积物pH值
4.2.3 沉积物有机质
4.2.4 孔隙水总氮、总磷
4.3 沉积物中重金属元素的空间分布
4.3.1 沉积物中重金属总量的分布
4.3.2 沉积物中重金属形态的分布
4.3.3 沉积物中重金属的扩散通量
4.4 覆水区沉积物中重金属的迁移转化
4.4.1 沉积物颗粒对重金属分布的影响
4.4.2 可溶态Mn~(2+)的水力迁移
4.5 本章小结
5 水库坝前沉积物中重金属的分布与来源
5.1 引言
5.2 坝前表层沉积物中重金属的时空分布
5.2.1 重金属总量的时空分布
5.2.2 重金属形态的时空分布
5.3 坝前柱状沉积物中重金属的分布与来源
5.3.1 沉积物柱状样品特征
5.3.2 有机质的分布特征
5.3.3 重金属的分布特征
5.3.4 重金属的来源分析
5.4 本章小结
6 水库沉积物中重金属的总体分布与污染评价
6.1 引言
6.2 重金属背景值的确定
6.3 A水库沉积物中重金属的总体分布
6.3.1 重金属总量的分布特征
6.3.2 重金属形态的分布特征
6.4 重金属污染与评价
6.4.1 A水库消落区沉积物
6.4.2 A水库覆水区沉积物
6.4.3 东北典型水库坝前柱状沉积物
6.5 重金属评价结果的对比
6.6 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]几种土壤重金属污染评价方法的对比[J]. 周长松,邹胜章,李录娟,申豪勇. 地球与环境. 2015(06)
[2]新立城水库取水口底泥清理与处理方案[J]. 杨敏军,李桂娟. 东北水利水电. 2015(05)
[3]海河流域西部地区水库沉积物重金属潜在生态风险评价[J]. 程先,王瑞霖,王建力,孙然好. 应用生态学报. 2015(05)
[4]光释光测年法——综述及进展[J]. 张克旗,吴中海,吕同艳,冯卉. 地质通报. 2015(01)
[5]土壤和沉积物中重金属的提取方法研究述评[J]. 丁淮剑,张超,季宏兵,薛亦峰. 环境工程. 2014(S1)
[6]土壤重金属生物可利用性的研究进展[J]. 李国臣,李泽琴,高岚. 土壤通报. 2012(06)
[7]中国湖泊沉积物137Cs和210Pbex断代的一些问题[J]. 张信宝,龙翼,文安邦,贺秀斌. 第四纪研究. 2012 (03)
[8]大伙房水库沉积物重金属形态分析及污染特征[J]. 罗燕,秦延文,张雷,郑丙辉,贾静,曹伟. 环境科学研究. 2011(12)
[9]土壤重金属污染评价方法[J]. 郭笑笑,刘丛强,朱兆洲,王中良,李军. 生态学杂志. 2011(05)
[10]大伙房水库表层沉积物重金属污染分析与评价[J]. 罗燕,秦延文,张雷,郑丙辉,贾静. 环境科学学报. 2011(05)
博士论文
[1]湿法脱硫系统中氧化态汞的还原行为及脱硫石膏中汞的稳定性研究[D]. 王青峰.浙江大学 2015
[2]珠江口及近海沉积物中重金属元素的分布、赋存形态及其潜在生态风险评价[D]. 杨永强.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
硕士论文
[1]饮用水水源地沉积物重金属风险评价[D]. 赵健.大连理工大学 2016
[2]大伙房水库底质潜在风险识别及评价[D]. 任泓泉.辽宁大学 2012
本文编号：3200777
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