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颤蚓生物扰动作用下Cu和Cd迁移及其影响因素的研究

发布时间:2017-08-09 03:03

  本文关键词:颤蚓生物扰动作用下Cu和Cd迁移及其影响因素的研究


  更多相关文章: 颤蚓 生物扰动 沉积物 重金属 迁移 环境因子


【摘要】:随着人类社会的发展和技术的进步,重金属向环境的排放通量也在逐步加大,导致水体普遍出现重金属污染问题,目前,重金属在水环境中的分布和迁移规律成为研究热点。寡毛纲底栖生物颤蚓是自然水体中优势种群,广泛分布于全球淡水水域内,对环境的适应能力极强,可以存在于污染严重的水体中,能对沉积物的理化特征和水体污染物的环境行为产生不可忽视的影响。本论文以颤蚓作为扰动生物,通过实验室模拟沉积物/水体系中颤蚓生物扰动过程,研究颤蚓密度、溶解氧、上覆水p H、温度对颤蚓生物扰动效应及其对Cu和Cd向沉积物迁移速率的影响。并进一步探索颤蚓扰动下环境因子综合作用对体系重金属迁移影响。单因素实验结果表明:颤蚓扰动作用能显著提高Cu和Cd向沉积物迁移的速率;随着颤蚓密度增加,Cu和Cd的迁移速率均增大,且Cu受影响的作用大于Cd;实验体系溶解氧含量、酸碱性条件和温度均能影响生物扰动效应的效果。当体系DO含量升高,Cu、Cd迁移速率常数随之增大;在中DO条件下,颤蚓扰动强度增加最为明显,且对上覆水中重金属降低速率影响作用最显著。酸碱胁迫均能促进生物扰动,且碱性条件下生物扰动作用更显著;生物扰动促进的物质交换作用能显著增强实验体系对酸碱的缓冲能力,使体系p H趋于中性、趋于均一;Cu和Cd的迁移速率同时受体系p H和扰动强度的影响,总体上随上覆水p H的增加而增加。颤蚓扰动条件下,重金属的迁移速率随着温度的升高先增后减;环境温度为25℃时,颤蚓扰动作用最显著,此时Cu和Cd的迁移速率也最快。析因分析发现,颤蚓扰动对重金属的迁移起到决定性作用。在实验因子水平范围内,能显著影响Cu向沉积物迁移速率的因素效应:颤蚓密度p Hp H×颤蚓密度DO温度DO×颤蚓密度温度×颤蚓密度温度×p Hp H×DO;对Cd的迁移速率有显著影响的因素有:颤蚓密度p Hp H×颤蚓密度温度DO温度×颤蚓密度p H×DO=温度×p H温度×p H×颤蚓密度。颤蚓密度与温度、p H、DO水平增加协同促进重金属的迁移;颤蚓扰动的存在强化了温度、p H、DO及其交互作用对Cu和Cd迁移影响,而颤蚓密度在一定范围内的增减对各因素的影响相对较小。由于Cu与沉积物结合能力强于Cd,颤蚓密度、p H、温度和DO等因素对Cu和Cd的迁移影响效应值CuCd。
【关键词】:颤蚓 生物扰动 沉积物 重金属 迁移 环境因子
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:X174;X52
【目录】:
  • 摘要4-6
  • Abstract6-10
  • 第1章 绪论10-19
  • 1.1 水体重金属污染10-11
  • 1.2 水体生物扰动11-13
  • 1.2.1 生物扰动11-12
  • 1.2.2 扰动生物颤蚓12-13
  • 1.3 生物扰动对沉积物及污染物环境行为影响13-16
  • 1.3.1 生物扰动对沉积物的影响13-14
  • 1.3.2 生物扰动对污染物迁移转化的影响14-16
  • 1.4 生物扰动作用的影响因素16-17
  • 1.5 研究的内容、目的和意义17-19
  • 1.5.1 研究内容17-18
  • 1.5.2 研究目的及意义18-19
  • 第2章 实验方法和材料19-25
  • 2.1 主要试剂19
  • 2.2 主要仪器19-20
  • 2.3 实验方法20-24
  • 2.3.1 实验样品的采集和前处理20-21
  • 2.3.3 实验过程21-24
  • 2.4 数据分析24-25
  • 第3章 单一因素对Cu和Cd向沉积物迁移的影响25-39
  • 3.1 颤蚓密度对Cu和Cd迁移的影响25-29
  • 3.1.1 不同颤蚓密度实验体系理化参数变化25-26
  • 3.1.2 颤蚓密度对Cu和Cd向沉积物迁移的影响26-29
  • 3.2 DO对生物扰动下Cd和Cu迁移影响29-33
  • 3.2.1 不同DO实验体系理化参数变化29-31
  • 3.2.2 DO对生物扰动下Cd和Cu向沉积物迁移的影响31-33
  • 3.3 p H对生物扰动下Cu和Cd迁移影响33-36
  • 3.3.1 不同酸碱量实验体系理化参数变化33-35
  • 3.3.3 酸碱胁迫对生物扰动下Cu、Cd向沉积物迁移的影响35-36
  • 3.4 温度对生物扰动下Cu和Cd迁移影响36-38
  • 3.4.1 不同温度实验体系理化参数变化36-37
  • 3.4.2 温度对生物扰动下Cu、Cd向沉积物迁移的影响37-38
  • 3.5 本章小结38-39
  • 第4章 多因素作用下Cu和Cd向沉积物的迁移39-49
  • 4.1 不同实验体系上覆水pH变化39-40
  • 4.2 多因素作用下Cu和Cd的迁移40-46
  • 4.2.1 析因实验Cu和Cd迁移速率常数40-41
  • 4.2.2 环境因子对Cu迁移速率影响41-44
  • 4.2.3 环境因子对Cd迁移速率影响44-46
  • 4.3 环境因子对颤蚓扰动体系中重金属的迁移作用46-48
  • 4.4 本章小结48-49
  • 第5章 结论49-50
  • 参考文献50-59
  • 作者简介及在学期间所取得的科研成果59-60
  • 致谢60

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本文编号:643180

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