南四湖及主要入湖河口沉积物的污染特征及磷吸附释放研究
发布时间：2023-06-05 20:35
南四湖是山东省最大的淡水湖泊,同时也是我国北方最大的淡水湖泊,作为南水北调东线工程的重要输水通道和调蓄湖泊,近年来南四湖整个湖区水质已基本属于中度富营养化和富营养化水平,富营养化已成为南四湖不容回避的一个最重要的水环境问题。在南水北调工程运行后,南四湖的水流方向将发生改变,即调水将由下级湖流入上级湖,南四湖主要入湖河流绝大部分分布于上级湖,近30年来,这些河流水质长期处于严重污染状态。调水后,这些河流将严重影响调水水质。由于国家对南水北调沿线采用了严格的污水排放标准,对于各入湖河流的达标排放将按时实现。但是长期受严重污染的河流底质对入湖河流水质的影响难以预测。对这些河流河口区的表层沉积物的重金属和营养盐进行相关研究,可为调水前沉积物研究积累数据资料,为湖区开展流域污染综合治理提供科学依据。在外源磷负荷得到削减和控制的条件下,底泥污染物势必会对调水形成二次污染,内源磷负荷成为决定调水水质的关键所在。因此,研究沉积物中内源磷负荷及其释放,以及沉积物对磷的吸附作用就显得尤为重要。对沉积物中磷的赋存形态、含量变化以及其中的生物有效部分进行分析研究,有助于了解沉积物磷的迁移转化过程以及各形态磷在...
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外相关研究概述
1.2.1 湖泊富营养化概念的发展
1.2.2 磷与富营养化
1.2.3 沉积物-水界面磷交换研究进展
1.2.3.1 沉积物在水体生态系统中的作用
1.2.3.2 磷的吸附
1.2.3.3 磷的释放
1.2.4 磷形态的提取与生物有效磷
1.2.4.1 化学连续提取法的研究进展
1.2.4.2 生物有效磷
1.2.5 水体生态系统重金属相关研究
1.3 本研究的主要思路
第二章 区域环境概况及研究方法
2.1 南四湖区域环境概况
2.1.1 南水北调东线工程概况
2.1.2 南四湖湖泊概况
2.1.3 水系及水体利用状况
2.1.3.1 水系概况
2.1.3.2 主要入湖河流概况
2.1.4 社会经济概况
2.2 南四湖形成过程及环境背景值的选择
2.2.1 南四湖的形成
2.2.2 环境背景值的选择
2.3 南四湖环境问题及水环境污染现状
2.3.1 主要的环境问题
2.3.2 主要的水环境污染问题
2.4 研究材料及分析方法
2.4.1 布点及样品采集
2.4.2 样品处理与测试
2.4.2.1 水样处理与分析
2.4.2.2 沉积物样品处理与分析
2.4.2.3 金属元素分析
2.4.2.4 磷和磷形态分析
第三章 地表覆盖现状及水质调查
3.1 湖区地表覆盖现状分析
3.1.1 数据来源
3.1.2 数据预处理、分析
3.1.2.1 数据预处理
3.1.2.2 拟定采样点分析
3.1.3 湖区地表覆盖现状分析结果
3.2 南四湖水质分析试验研究
3.2.1 营养元素分析与水质评价
3.2.2 水中重金属元素浓度
3.3 小结
第四章 表层沉积物重金属元素分布和污染状况
4.1 表层沉积物中重金属元素分布
4.1.1 表层沉积物重金属浓度特征
4.1.2 表层沉积物重金属空间分布特征
4.1.3 不同重金属之间以及与有机质含量之间的关系
4.2 表层沉积物中重金属污染风险评价
4.2.1 风险评价方法
4.2.2 评价结果
4.2.2.1 地积累指数法评价结果
4.2.2.2 潜在生态危害指数法评价结果
4.2.2.3 综合评价结果
4.3 小结
第五章 磷的形态及分布特征研究
5.1 材料与方法
5.1.1 沉积物样品的采集
5.1.2 试验方法
5.2 沉积物中磷的赋存形态
5.2.1 磷形态浓度特征
5.2.2 磷形态空间分布特征
5.2.3 各形态磷的相关性研究
5.2.4 生物有效磷
5.3 讨论
5.3.1 沉积物磷的空间异质性及形成机制
5.3.2 闭蓄态磷的提取
5.4 小结
第六章 沉积物对磷的吸附、释放特征研究
6.1 材料与方法
6.1.1 沉积物样品的采集
6.1.2 试验方法
6.1.3 分析方法
6.1.3.1 吸附动力学
6.1.3.2 吸附等温过程
6.2 结果与讨论
6.2.1 表层沉积物吸附磷动力学
6.2.2 沉积物等温吸附平衡过程
6.2.3 磷的低浓度吸附及吸附-解吸平衡浓度
6.2.3.1 沉积物的解吸现象
6.2.3.2 低浓度下磷吸附方程及吸附特征参数
6.2.3.3 磷吸附-解吸浓度与上覆水磷浓度比较研究
6.2.4 相关性分析
6.2.4.1 沉积物磷吸附特征与主要理化性质的相关性分析
6.2.4.2 沉积物磷吸附特征参数之间的相关性分析
6.2.5 pH值对磷释放的影响
6.2.6 释放过程中的磷形态变化研究
6.3 小结
第七章 水域污染控制与对策分析
7.1 控源
7.1.1 有效控制外源输入
7.1.2 科学的减少内源负荷
7.2 生态修复
7.3 流域管理
第八章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：3832007
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外相关研究概述
1.2.1 湖泊富营养化概念的发展
1.2.2 磷与富营养化
1.2.3 沉积物-水界面磷交换研究进展
1.2.3.1 沉积物在水体生态系统中的作用
1.2.3.2 磷的吸附
1.2.3.3 磷的释放
1.2.4 磷形态的提取与生物有效磷
1.2.4.1 化学连续提取法的研究进展
1.2.4.2 生物有效磷
1.2.5 水体生态系统重金属相关研究
1.3 本研究的主要思路
第二章 区域环境概况及研究方法
2.1 南四湖区域环境概况
2.1.1 南水北调东线工程概况
2.1.2 南四湖湖泊概况
2.1.3 水系及水体利用状况
2.1.3.1 水系概况
2.1.3.2 主要入湖河流概况
2.1.4 社会经济概况
2.2 南四湖形成过程及环境背景值的选择
2.2.1 南四湖的形成
2.2.2 环境背景值的选择
2.3 南四湖环境问题及水环境污染现状
2.3.1 主要的环境问题
2.3.2 主要的水环境污染问题
2.4 研究材料及分析方法
2.4.1 布点及样品采集
2.4.2 样品处理与测试
2.4.2.1 水样处理与分析
2.4.2.2 沉积物样品处理与分析
2.4.2.3 金属元素分析
2.4.2.4 磷和磷形态分析
第三章 地表覆盖现状及水质调查
3.1 湖区地表覆盖现状分析
3.1.1 数据来源
3.1.2 数据预处理、分析
3.1.2.1 数据预处理
3.1.2.2 拟定采样点分析
3.1.3 湖区地表覆盖现状分析结果
3.2 南四湖水质分析试验研究
3.2.1 营养元素分析与水质评价
3.2.2 水中重金属元素浓度
3.3 小结
第四章 表层沉积物重金属元素分布和污染状况
4.1 表层沉积物中重金属元素分布
4.1.1 表层沉积物重金属浓度特征
4.1.2 表层沉积物重金属空间分布特征
4.1.3 不同重金属之间以及与有机质含量之间的关系
4.2 表层沉积物中重金属污染风险评价
4.2.1 风险评价方法
4.2.2 评价结果
4.2.2.1 地积累指数法评价结果
4.2.2.2 潜在生态危害指数法评价结果
4.2.2.3 综合评价结果
4.3 小结
第五章 磷的形态及分布特征研究
5.1 材料与方法
5.1.1 沉积物样品的采集
5.1.2 试验方法
5.2 沉积物中磷的赋存形态
5.2.1 磷形态浓度特征
5.2.2 磷形态空间分布特征
5.2.3 各形态磷的相关性研究
5.2.4 生物有效磷
5.3 讨论
5.3.1 沉积物磷的空间异质性及形成机制
5.3.2 闭蓄态磷的提取
5.4 小结
第六章 沉积物对磷的吸附、释放特征研究
6.1 材料与方法
6.1.1 沉积物样品的采集
6.1.2 试验方法
6.1.3 分析方法
6.1.3.1 吸附动力学
6.1.3.2 吸附等温过程
6.2 结果与讨论
6.2.1 表层沉积物吸附磷动力学
6.2.2 沉积物等温吸附平衡过程
6.2.3 磷的低浓度吸附及吸附-解吸平衡浓度
6.2.3.1 沉积物的解吸现象
6.2.3.2 低浓度下磷吸附方程及吸附特征参数
6.2.3.3 磷吸附-解吸浓度与上覆水磷浓度比较研究
6.2.4 相关性分析
6.2.4.1 沉积物磷吸附特征与主要理化性质的相关性分析
6.2.4.2 沉积物磷吸附特征参数之间的相关性分析
6.2.5 pH值对磷释放的影响
6.2.6 释放过程中的磷形态变化研究
6.3 小结
第七章 水域污染控制与对策分析
7.1 控源
7.1.1 有效控制外源输入
7.1.2 科学的减少内源负荷
7.2 生态修复
7.3 流域管理
第八章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：3832007
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3832007.html
