淮河中游（安徽段）微量元素的環(huán)境地球化學研究.pdf

1、本文以淮河中游（安徽段）壽縣正陽關至蚌埠閘區(qū)段系統采集的211個水樣品，54個表層沉積物樣品，及兩個沉積柱樣品作為研究對象，綜合利用混合酸消解，BCR連續(xù)形態(tài)提取及鉛同位素定年等實驗分析方法，應用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜和質譜等測定和分析了樣品中微量元素(Cu，Pb，Zn，Ni，Co，Cr,Cd，As，Mn，Fe，Al，B，Ba，Mg)的總量，形態(tài)及鉛穩(wěn)定同位素(204Pb,206Pb，207Pb，208Pb)，并結合多種污染和風險

2、評價手段，及多元統計分析（相關性分析，主成分分析及聚類分析）等數據處理方法對淮河水體及沉積物中微量元素的分布規(guī)律與富集特征，賦存狀態(tài)，潛在風險及來源進行了分析研究。
　　本研究的主要結果如下:(1)系統分析了淮河水體溶解態(tài)微量元素的時空分布特征（垂向分布和水平分布），水質污染狀況及微量元素的健康風險水平，研究發(fā)現Cu，Pb，Zn，Ni，Cr，Cd，Co，Mn污染主要發(fā)生在鳳臺和淮南地區(qū)，其中，Pb，Zn，Cd是淮河水體的主要污染元

3、素，并且微量元素的健康風險評價揭示了元素Co，Cd，Pb會對人體健康產生潛在非致癌性風險;(2)基于表層沉積物理化性質，微量元素總量和賦存形態(tài)，結合多種污染和風險評價方法（地積累指數，富集因子，污染負荷指數及潛在生態(tài)風險指數）揭示了研究區(qū)沉積物中微量元素的分布規(guī)律，污染程度及風險水平，研究結果表明沉積物中微量元素的污染程度為As＞Zn，Cd＞Pb，Mn＞Cu，Cr＞Fe，Ni＞Al;其中Cd，As及Pb對生態(tài)環(huán)境質量具有較高的潛在風險;

4、Mn的生物可利用性最高，其次為:As＞Zn＞Cu＞Pb＞Ni＞Fe＞Cr;沉積物中As和Pb的主要形態(tài)為鐵錳氧化物結合態(tài)，Zn，Cu，Fe，Ni，Cr主要以殘渣態(tài)存在;(3)基于相關性分析，主成分分析和聚類分析探討了淮河水體及沉積物中微量元素的可能來源，研究發(fā)現淮河中游（安徽段）微量元素的來源復雜多樣。B，Ba，Mg，Al主要為自然來源，Mn，Cu，Co，Ni，Cr，Fe受自然源及人為源的共同影響，而Cd，As，Pb，Zn主要來自人為源

5、，通過分析發(fā)現水體及沉積物中微量元素的主要人為源有生活污水的排放，采礦活動，煤炭燃燒、電廠燃煤飛灰及汽車尾氣的大氣沉降，農藥的使用，以及淮河支流（東淝河，茨淮新河及渦河）污水的匯入等;(4)利用210Pb同位素定年技術和Pb穩(wěn)定同位素(204Pb，206Pb，207Pb，208Pb)示蹤方法揭示了淮河沉積物中微量元素在1959至2014年間的分布規(guī)律，富集特征，賦存形態(tài)及來源，研究發(fā)現微量元素的歷史分布特征與人類活動緊密相關，微量元素含

6、量(Fe，Mn，Zn，Co，Cu，Ni，Pb，Cr, Cd，As)從1990s（1991-2014年）呈現逐漸增加的趨勢，并且在1991，1994-1998及2004年出現微量元素峰值，表明微量元素分布可能受到了該地區(qū)的工農業(yè)發(fā)展及20世紀90年代及2004年水污染事故的影響。Pb穩(wěn)定同位素示蹤方法揭示了沉積物中Pb的來源變化，從1970年代中期以來，Pb主要來源于煤礦開采，煤炭燃燒，垃圾燃燒及汽車尾氣（無鉛汽油），1970年代中期以前