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文檔簡介
1、東平湖是山東省第二大淡水湖泊,也是我國東部地區(qū)典型的淺水湖泊。由于南水北調東線工程的實施,東平湖對整個調水工程的調蓄和輸水具有重要作用,東平湖水質污染及其治理與調水工程效益的發(fā)揮密切相關。湖泊底泥作為環(huán)境物質輸送的宿體,其重金屬的含量與釋放是影響東平湖水質的重要因素。本文以東平湖底泥作為研究對象,應用水文學、土壤學、環(huán)境生態(tài)學的原理,采用現(xiàn)場調查、布點檢測、室內(nèi)分析相結合的方法,分析了底泥及其間隙水中重金屬的含量及變化,探討了pH值、溫
2、度及腐殖酸等因素對底泥重金屬釋放的影響,評價了東平湖表層底泥重金屬的污染特征,為東平湖水環(huán)境保護與污染治理提供了依據(jù);主要結論如下: 1.東平湖表層底泥中重金屬(Cu、Zn、Pb、Cd)的含量隨湖期變化而不同,豐水期的含量高于平水期且差異顯著。在入湖口處,靠近岸邊的采樣點底泥中重金屬的含量高于中部。底泥中的重金屬含量與底泥的有機質呈正相關,與pH呈負相關,其相關關系顯著或極顯著。 2.東平湖底泥中間隙水的重金屬含量均
3、低于Ⅱ類水質標準,豐水期高于平水期且差異顯著。無論是豐水期還是平水期,四種重金屬之間均呈顯著正相關,其中Cu與Zn的相關系數(shù)達到極顯著水平。底泥中間隙水的重金屬含量與底泥的pH呈負相關;在豐水期,Cu、Zn、Pb的含量與pH的相關關系極顯著;在平水期,只有Cu與pH的相關關系達到極顯著水平。 3.運用地質累積指數(shù)法和潛在生態(tài)危害評價法對不同湖期底泥中的重金屬進行風險評價,兩種方法評價的結論一致。Cd是東平湖底泥中主要的污染物。
4、豐水期Cd的地累積指數(shù)最高可達到6級,達到極強的污染程度;Cu、Zn、Pb的地累計指數(shù)最高僅為1,污染程度屬于無~中;Cd的潛在生態(tài)危害指數(shù)Er最高可達到1547,達到了極強的生態(tài)危害程度,Cu、Zn、Pb的潛在生態(tài)危害指數(shù)Er均低于20,屬于輕微生態(tài)危害。平水期Cd的地累積指數(shù)最高可達到5級,達到極強的污染程度;Cu、Zn、Pb的地累計指數(shù)最高僅為1,污染程度屬于無~中;Cd的潛在生態(tài)危害指數(shù)Er最高可達到1720,達到了極強的生態(tài)危
5、害程度,Cu、Zn、Pb的潛在生態(tài)危害指數(shù)Er均低于20,屬于輕微生態(tài)危害。四種重金屬的污染順序為Cd>Cu>Pb>Zn。 4.室內(nèi)模擬條件下,隨水體pH增加,底泥中重金屬的釋放率明顯下降。在pH=2時,四種重金屬的釋放量最大,平水期Zn、Cd、Cu、Pb的釋放率分別為90%、87%、83%、57%,豐水期Zn、Cd、Cu、Pb的釋放率分別為95%、95%、88%、65%;在pH=8時,平水期Zn、Cd、Cu、Pb的釋放率分別
6、為3%、3%、9.5%、3%,豐水期Zn、Cd、Cu、Pb的釋放率分別為6%、5%、13%、5%。 隨水體溫度的升高,底泥中重金屬的釋放率增大。重金屬釋放率也與湖期有關,在相同溫度條件下,豐水期高于平水期。在水體溫度為0℃時,平水期Zn、Cd、Cu、Pb中釋放率分別為6%、15%、8%、5%,豐水期Zn、Cd、Cu、Pb的釋放率分別為10%、22%、13%、7%;在水體溫度為35℃時,平水期Zn、Cd、Cu、Pb分別為68%、
7、80%、78%、53%,豐水期Zn、Cd、Cu、Pb的釋放率分別為73%、87%、85%、58%。 5.添加外源富里酸可明顯促進底泥中重金屬的釋放。在5g底泥中加入5ml富里酸時,Cu、Zn、Pb、Cd的釋放率分別為73%、18.5%、7.5%和97%;添加量為15ml時,Cu、Zn、Pb、Cd的釋放率分別為80%、22%、10%和99%。隨富里酸用量的增大,底泥中重金屬的釋放作用逐漸增強,與不添加富里酸的對照相比,在添加量為
8、15ml時,Cu、Zn、Pb、Cd的釋放率分別增加了70、10、7、4個百分點。 胡敏酸用量不同時,四種重金屬的釋放率差異達到顯著水平;四種重金屬中,胡敏酸對Cu的釋放促進效應最為明顯,對Cd的釋放效應不顯著。 6.向底泥中加入等量的腐殖酸,不同pH,對重金屬的促進作用不同。隨著pH的升高,重金屬的釋放率逐漸減少。外加富里酸,pH為4~8時,Cu、Zn、Pb、Cd的釋放率范圍分別為80%~51%、22%~15.5%、
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