乐安河干流河道重金属污染特征及风险评价

发布时间：2017-04-27 22:05

  本文关键词：乐安河干流河道重金属污染特征及风险评价，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：论文选取了长期受矿山废水污染的乐安河作为研究区域,对其整个干流河道的22处断面沉积物进行了调研采集,实验测定其中6种金属元素(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As)的总量与形态,在阐述各金属空间分布特征的基础上,分析乐安河沿线存在的主要污染源并追溯不同种类金属的来源,最后运用多种方法对研究区沉积物环境污染风险进行综合评价。针对区域重金属的分布特征,从总量和形态两方面进行分析。各断面样品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As的含量变化区间分别为7.12-2964.87 mg/kg、52.54-3008.20mg/kg、12.66-2023.99 mg/kg、0.48-68.89 mg/kg、20.06-466.56 mg/kg、12.82-433.04mg/kg,6种金属元素含量的高值区基本都集中在上、中游地区,其中沽口,戴村,虎山,乐平这几个断面处出现不同元素高浓度点的频率较大;基于鄱阳湖流域底泥背景值,区域各元素平均富集程度依次为:CuPbZnCdAsCr。从形态方面看,6种金属的残渣态分布情况类似,基本都是保持着一个相对较低的值在较小的区间内变动,其余形态无明显规律;各元素中有效态占总量的高比例区主要也是集中在上、中游地区,与总量分析一致。通过因子分析和聚类发现,区域多种金属表现为复数源污染,其中主要污染行为是矿业活动和城市污染,6种金属具体归类和来源为:Cu、Cd、As元素为一类,主要来源为上游德兴矿集区的矿业活动;Pb、Zn元素为一类,主要来源为洎水附近以铅锌污染为主的采矿冶炼活动,其次还有上游德兴矿集区中伴生Pb、Zn元素的沉积作用以及中游的城市污染;Cr元素单独一类,在上游地区主要来源于矿区Cr元素的伴生矿业,到了乐平及其下游,还有城市工业活动、生活污水、交通因素等的复合作用。基于重金属总量的污染风险评价结果显示,除Cr以外的所有金属在沽口断面以后基本都处于重度污染水平以上,其中污染最严重的金属为Cd元素,区域平均地质累积指数值高达4.34,介于重度污染至极重污染之间,Cu、Pb、Zn元素次之;从区位上看,污染最严重的断面是沽口断面,多数金属的浓度最高值在此断面取得;污染最为严重的区间是沽口至虎山之间,基本所有金属的污染极值区都聚集于此,乐平一带次之;整个乐安河区域表现为极强污染水平;通过脸谱图对比可将研究区重金属综合污染分布划分为6个区间:(1)源头清洁区;(2)上游随空间递减的重污染区;(3)中上游稳定的高污染区;(4)中游污染过渡区;(5)中下游污染回升区;(6)下游随空间递减的低污染区。基于重金属形态的污染风险评价结果显示,断面间污染程度波动较大,并无明显规律,但重污染区明显集中在上游段和中游段,所有金属在此区间内均表现为重度污染;下游断面污染程度相对要低,源头附近则清洁无污染,元素中表现为Cu、Zn、Cd污染严重,Cr、As相对较轻,这些都与基于总量的评价结果一致。
【关键词】：乐安河 表层沉积物 重金属 空间分布 污染特征 风险评价
【学位授予单位】：南昌工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X522;X824
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 研究背景及意义8-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 国外研究状况10-11
• 1.2.2 国内研究状况11-12
• 1.2.3 国内外研究现状评述12
• 1.3 研究目标、内容及技术路线12-15
• 1.3.1 研究目标12
• 1.3.2 研究内容12-13
• 1.3.3 技术路线13-15
• 第二章 研究区域概况及研究方法15-23
• 2.1 研究区域概况15-16
• 2.1.1 地理位置15
• 2.1.2 自然环境概况15-16
• 2.1.3 矿产资源概况16
• 2.1.4 重金属污染状况16
• 2.2 样品采集16-18
• 2.2.1 乐安河沉积物沿线采集16-18
• 2.2.2 样品预处理18
• 2.3 样品检测分析18-20
• 2.3.1 实验试剂及仪器18-19
• 2.3.2 重金属提取、测定19-20
• 2.4 数据处理、图形绘制20
• 2.5 沉积物环境质量评价方法20-23
• 2.5.1 地质累积指数法20-21
• 2.5.2 污染负荷指数法21
• 2.5.3 Chernoff脸谱图法21-22
• 2.5.4 次生相与原生相分布比值法(Rsp)22-23
• 第三章 研究区沉积物重金属分布特征23-40
• 3.1 重金属总量分布特征23-27
• 3.2 重金属形态分布特征27-39
• 3.2.1 Cu形态分布27-29
• 3.2.2 Zn形态分布29-31
• 3.2.3 Pb形态分布31-33
• 3.2.4 Cd形态分布33-35
• 3.2.5 Cr形态分布35-37
• 3.2.6 As形态分布37-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第四章 研究区沉积物重金属来源分析40-46
• 4.1 相关性分析40-42
• 4.1.1 重金属总量的相关性分析40-41
• 4.1.2 重金属次生相的相关性分析41-42
• 4.2 主成分分析42-43
• 4.3 聚类分析43-45
• 4.3.1 元素间R型聚类43-44
• 4.3.2 样本间Q型聚类44-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 研究区沉积物重金属环境污染评价46-59
• 5.1 地质累积指数评价46-50
• 5.2 污染负荷指数评价50-51
• 5.3 Chernoff脸谱图评价51-55
• 5.4 次生相与原生相分布比值(Rsp)评价55-57
• 5.5 本章小结57-59
• 第六章 结论与展望59-61
• 6.1 结论59-60
• 6.2 展望60-61
• 参考文献61-69
• 致谢69-70
• 简历70

【参考文献】

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本文编号：331499