泉州湾潮间带沉积物中重金属元素的环境地球化学研究
发布时间：2021-12-27 22:46
闽东南沿海是我国人口密集、经济发展迅速的地区之一,近三十年来的经济改革和工业化发展,直接或间接排入近岸海域的污染物越来越多,由此带来的环境问题日渐突出。重金属因具有毒性大、来源广、非降解性和可通过食物链富集的特性,其污染问题倍受关注。近海沉积物是重金属的主要汇集场所,了解沉积物中重金属的含量、时空分布及其赋存形态,对于探寻近海海域重金属的来源、评价污染现状、预测对整个生态系统的影响具有重要的现实意义,是海洋污染防治和环境保护的重要环节,也是正确划分不同海区功能和保证海洋经济可持续发展的关键所在。本文以泉州湾潮间带沉积物为研究对象,分析了10种重金属元素（Fe、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb）的时空分布、来源、赋存形态及其生物可利用性,并采用基于重金属总量和形态分析两个体系的不同评价方法对研究区内重金属污染水平及其潜在生态风险进行了评价。得到的主要结论概括如下:泉州湾潮间带表层沉积物中各重金属元素的平均含量顺序:Fe（38900 mg/kg）﹥Mn（1248 mg/kg）﹥Zn（238 mg/kg）﹥Cr（98.6 mg/kg）﹥Cu（82.5 mg/kg）﹥V（81...
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
泉州湾潮间带沉积物采样布点图
53图3-11中各元素之间的离散程度较直观地反映了泉州湾潮间带表层沉积物中重金属元素的主要来源：人类生产、生活活动和自然沉积。从PC1-PC2图中可见，Zn、Cu、Co、Pb、Cd、Ni、Cr、V及TOC、Clay在PC1上的得分值较高，它们主要来源于工业排污、生活污水和大气降尘；Fe、Mn、CaCO3在PC2上的得分值较高，主要受地球化学变化的影响。Ni与TOC显著相关，说明主要与有机质结合；S2-与所有金属元素的相关性均不好。图3-11 泉州湾表层沉积物中重金属元素与TOC、CaCO3、S2-、Clay 在前两个主成分上的载荷Fig.3-11 Loading of heavy metals, TOC, CaCO3, S2-and Clay on the first two principal componentsin surface sediments from Quanzhou Bay各采样点在主成分PC1-PC2的得分散点图见图3-12。图中可见，晋江河口各表层沉积物采样点位在PC1上的得分值均较高，说明此区接受了大量人类活动（工业废水、生活污水、交通尾气沉降等）产生的重金属污染物输入。洛阳江河口的3#站位在PC1上的得分值也较高，说明此点受到滩涂养殖排放重金属污染物的严重影响。而泉州湾外湾的所有站点（尤其是39#站点）以及洛阳江河口和泉州湾南岸的大部分站点在PC1上的得分值为负值
54图3-12 表层沉积物中采样点位在前两个主成分上的得分散点分布(根据除Fe、V外重金属含量)Fig.3-12 Scatter Plot of the scores of sites on the first two principal components in surface sediments(by heavy metals except Fe andV)3.3.3 聚类分析聚类分析亦称群分析或点群分析，是根据样本自身的属性，用数学方法直接比较各事物之间的性质，按照某些相似性或差异性指标，定量地确定样本之间的亲疏关系，并按这种亲疏关系程度对样本进行聚类，将性质相近的归为一类，将性质差别较大的归入不同的类[45]。聚类分析是一种多元统计方法，在沉积物环境地球化学研究中可以更好地揭示同一站位不同重金属元素间或不同站位间重金属元素地球化学特征的相似程度，有助于分析和判别影响重金属含量及其分布特征的主要因素[46]。聚类冰柱图可形象地反映沉积物元素间或样品间的相似性或亲疏关系，可以有效地揭示沉积物中重金属复合污染特征及污染物的来源[47-49]。采用欧氏距离、Ward方法把所研究的10种重金属元素、TOC、CaCO3、S2-和黏土进行变量水平（Q型）的聚类分析，可将它们分为5类
【参考文献】：
期刊论文
[1]潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算[J]. 徐争启,倪师军,庹先国,张成江. 环境科学与技术. 2008(02)
[2]泉州湾泥沙运移与冲淤变化[J]. 李朝新,刘焱光,刘振夏,胡泽建,边淑华,刁少波. 海洋科学进展. 2008(01)
[3]厦门西海域表层沉积物中重金属的赋存形态[J]. 杨春霖,欧阳通,张珞平,景有海,叶歆,余新田,梁榕源. 厦门大学学报(自然科学版). 2007(S1)
[4]灌河口潮滩重金属累积特征及污染评价[J]. 于文金,邹欣庆. 地球化学. 2007(04)
[5]漳江口红树林区沉积物中Cu、Zn、Cr的分布及形态特征[J]. 谢陈笑,丁振华,高卫强,谢忠,吴彦慜. 厦门大学学报(自然科学版). 2006(S1)
[6]主成分分析法在辽河水质评价中的应用[J]. 鲁斐,李磊. 水利科技与经济. 2006(10)
[7]沉积物中重金属形态分析方法研究进展[J]. 冯素萍,鞠莉,沈永,裘娜,李鑫,祝培明,王伟. 化学分析计量. 2006(04)
[8]锦州湾沉积物中重金属污染的潜在生物毒性风险评价[J]. 范文宏,张博,陈静生,张融,邓宝山. 环境科学学报. 2006(06)
[9]海河及邻近海域表层沉积物重金属污染及其分布特征[J]. 刘俐,熊代群,高新华,宋存义,李发生. 海洋环境科学. 2006(02)
[10]鄱阳湖湿地重金属形态分布及植物富集研究[J]. 弓晓峰,黄志中,张静,简敏菲. 环境科学研究. 2006(03)
博士论文
[1]厦门海域现代沉积环境及重金属元素的环境地球化学研究[D]. 李桂海.中国海洋大学 2007
[2]粤东近岸海域沉积物重金属环境地球化学研究[D]. 乔永民.暨南大学 2004
[3]长江口滨岸潮滩重金属环境生物地球化学研究[D]. 毕春娟.华东师范大学 2004
本文编号：3552884
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
泉州湾潮间带沉积物采样布点图
53图3-11中各元素之间的离散程度较直观地反映了泉州湾潮间带表层沉积物中重金属元素的主要来源：人类生产、生活活动和自然沉积。从PC1-PC2图中可见，Zn、Cu、Co、Pb、Cd、Ni、Cr、V及TOC、Clay在PC1上的得分值较高，它们主要来源于工业排污、生活污水和大气降尘；Fe、Mn、CaCO3在PC2上的得分值较高，主要受地球化学变化的影响。Ni与TOC显著相关，说明主要与有机质结合；S2-与所有金属元素的相关性均不好。图3-11 泉州湾表层沉积物中重金属元素与TOC、CaCO3、S2-、Clay 在前两个主成分上的载荷Fig.3-11 Loading of heavy metals, TOC, CaCO3, S2-and Clay on the first two principal componentsin surface sediments from Quanzhou Bay各采样点在主成分PC1-PC2的得分散点图见图3-12。图中可见，晋江河口各表层沉积物采样点位在PC1上的得分值均较高，说明此区接受了大量人类活动（工业废水、生活污水、交通尾气沉降等）产生的重金属污染物输入。洛阳江河口的3#站位在PC1上的得分值也较高，说明此点受到滩涂养殖排放重金属污染物的严重影响。而泉州湾外湾的所有站点（尤其是39#站点）以及洛阳江河口和泉州湾南岸的大部分站点在PC1上的得分值为负值
54图3-12 表层沉积物中采样点位在前两个主成分上的得分散点分布(根据除Fe、V外重金属含量)Fig.3-12 Scatter Plot of the scores of sites on the first two principal components in surface sediments(by heavy metals except Fe andV)3.3.3 聚类分析聚类分析亦称群分析或点群分析，是根据样本自身的属性，用数学方法直接比较各事物之间的性质，按照某些相似性或差异性指标，定量地确定样本之间的亲疏关系，并按这种亲疏关系程度对样本进行聚类，将性质相近的归为一类，将性质差别较大的归入不同的类[45]。聚类分析是一种多元统计方法，在沉积物环境地球化学研究中可以更好地揭示同一站位不同重金属元素间或不同站位间重金属元素地球化学特征的相似程度，有助于分析和判别影响重金属含量及其分布特征的主要因素[46]。聚类冰柱图可形象地反映沉积物元素间或样品间的相似性或亲疏关系，可以有效地揭示沉积物中重金属复合污染特征及污染物的来源[47-49]。采用欧氏距离、Ward方法把所研究的10种重金属元素、TOC、CaCO3、S2-和黏土进行变量水平（Q型）的聚类分析，可将它们分为5类
【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]厦门海域现代沉积环境及重金属元素的环境地球化学研究[D]. 李桂海.中国海洋大学 2007
[2]粤东近岸海域沉积物重金属环境地球化学研究[D]. 乔永民.暨南大学 2004
[3]长江口滨岸潮滩重金属环境生物地球化学研究[D]. 毕春娟.华东师范大学 2004
本文编号：3552884
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