滇池沉積物溶解性有機(jī)質(zhì)對(duì)Cu和Pb吸附行為的影響研究.pdf

1、滇池位于中國(guó)西南部，是一個(gè)高富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊。通過(guò)對(duì)沉積物的調(diào)查和采樣，測(cè)量了Cu、Cr、Ni、Zn、Pb、Fe、Mn和Cd的總量。運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析了這些重金屬的空間分布特征和來(lái)源。結(jié)果表明，重金屬呈現(xiàn)出三種明顯的分布特征，Cu、Ni、Zn和Pb分布相似，Cd和Cr分布相似，與這些金屬相比，F(xiàn)e和Mn分布特征明顯不同，這表明了Fe、Mn有不同的污染來(lái)源和地化學(xué)過(guò)程。相關(guān)性和聚類(lèi)分析給出了金屬的來(lái)源，聚類(lèi)分析的結(jié)果與三種分布特征一致。主成分

2、分析進(jìn)一步給出了重金屬的來(lái)源和影響因素，即Cu、Ni、Zn、Pb、Cd和Cr來(lái)自于人為污染源，F(xiàn)e、Mn來(lái)自于自然過(guò)程。應(yīng)用地積累指數(shù)法，潛在生態(tài)危害指數(shù)法，沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)法對(duì)沉積物中重金屬污染進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，總體上，Cd的潛在毒性最大，Cu和Pb有中度的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，Cr、Zn和Ni有輕微的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，F(xiàn)e、Mn無(wú)污染。不同評(píng)價(jià)方法的對(duì)比表明每種方法都有它的局限性，可能會(huì)使評(píng)價(jià)結(jié)果有偏差，使用不同的評(píng)價(jià)方法，再結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際的情

3、況可以實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬污染比較全面的了解。統(tǒng)計(jì)分析顯示出了N、P對(duì)Fe、Mn和其他重金屬的影響不同，表明在做重金屬的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，尤其是對(duì)于富營(yíng)養(yǎng)化水體，營(yíng)養(yǎng)鹽的影響應(yīng)該考慮在內(nèi)，雖然營(yíng)養(yǎng)鹽的影響機(jī)制還需要進(jìn)一步的研究。
　　 對(duì)滇池3個(gè)代表性湖區(qū)（草海、湖心區(qū)、外海南部）表層沉積物(0～10cm)的粒徑組成進(jìn)行了分析，并測(cè)試分析了不同粒徑沉積物的主要理化性質(zhì)和Cu、Cr、Ni、Zn、Pb、Fe、Mn、Cd8種金屬的含量。根據(jù)測(cè)試結(jié)果

4、，對(duì)沉積物中重金屬的粒徑效應(yīng)做了校正。結(jié)果表明，滇池表層沉積物粒徑主要分布在小于250μm的范圍內(nèi)，粉砂組分(4～63μm)所占的比例最大，平均達(dá)到60％。粘土組分（＜4μm）次之，平均達(dá)到19％。重金屬在沉積物細(xì)粒徑組分(＜63μm)所占的比例平均達(dá)到79％，顯著高于其它粒徑組分(63～125μm、125～250μm)。Cr、Cd、Cu、Pb、Zn和Ni具有相似的富集吸附特性，濃度高值均出現(xiàn)4～63μm的沉積物顆粒中。而Fe和Mn在各

5、個(gè)粒級(jí)組分中的分布相對(duì)均勻，這是由于這兩種元素與其它元素具有不同的來(lái)源和地球化學(xué)過(guò)程。采用粒徑校正與采用參比元素校正的結(jié)果基本一致。經(jīng)粒徑校正后，沉積物中金屬元素的含量趨于穩(wěn)定。建議在制定標(biāo)準(zhǔn)方法研究沉積物的重金屬污染、對(duì)比不同實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的不同地區(qū)的金屬元素含量、鑒定污染源時(shí)，要充分考慮沉積物中重金屬元素含量變化的粒徑效應(yīng)。
　　 采用平衡滲析實(shí)驗(yàn)法、離子計(jì)分析、紫外吸收光譜與三維熒光等技術(shù)研究了滇池表層沉積物中DOM的分子量分

6、布特征及不同分子量的DOM對(duì)金屬Cu和Pb結(jié)合能力的影響。結(jié)果表明，草海和外海沉積物中DOM的分子量組成有顯著差異，草海中分子量＞3500u的DOM占61％，主要以3500＜Mw≤5000u的組分為主;外海沉積物中分子量≤3500u的DOM占74％，主要以500～2000u的組分為主?？傮w上草海沉積物DOM的分子量高于外海。滇池各級(jí)分子量范圍DOM的E3/E4（表征有機(jī)質(zhì)的腐殖化程度、芳香性以及相對(duì)分子質(zhì)量等性質(zhì)）值在1.57～6.00

7、之間，并且隨著分子量的增加，DOM腐殖化程度以及芳香性等也逐漸增大。離子計(jì)分析和三維熒光光譜特征表明，Cu趨向于和2000＜Mw≤3500u的DOM結(jié)合而Pb趨向于和分子量≤500u的DOM結(jié)合。用結(jié)合容量(C)和分配系數(shù)(Kd)表征了Cu、Pb與DOM在兩相中的結(jié)合能力，結(jié)果表明，2000＜Mw≤3500u的DOM中的w(Cu)最大，分別為717.65mg/g（草海）和340.27mg/g（外海）;在分子量≤500u的DOM中w(Pb