渭河關(guān)中段河床沉積物中重金屬賦存形態(tài)分析.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程加速,我國城市區(qū)域內(nèi)的河流污染愈來愈嚴(yán)重。在污染河流的眾多污染物當(dāng)中,重金屬由于其毒性和持久性而成為影響河流水質(zhì)較嚴(yán)重的一類。沉積物既是水環(huán)境中重金屬的主要匯集場所,又是潛在的次生污染源。沉積物作為水環(huán)境中重金屬的主要蓄積庫,反映了水體受重金屬的污染狀況、程度、擴(kuò)散范圍及污染歷史。因此,研究沉積物中重金屬含量和形態(tài)對河流環(huán)境保護(hù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以渭河關(guān)中段為研究區(qū)域,通過野外調(diào)查、樣

2、品采集和實(shí)驗(yàn)分析,研究了渭河關(guān)中段河水和沉積物的理化特性;以ICP-AES為測試手段,分析了沉積物中重金屬元素As、Cu、Mn、Pb、Co、Ni、Cr及Zn的總量,探討了重金屬的分布特征;采用Tesseier五步連續(xù)法提取法分析了重金屬的賦存形態(tài);通過相關(guān)性分析探討了重金屬含量、各賦存形態(tài)之間的相互關(guān)系,以期為渭河流域資源合理開發(fā)與防治重金屬污染提供參考依據(jù)。本研究的主要結(jié)論如下:
　　1、理化指標(biāo)分析結(jié)果顯示:渭河關(guān)中段河水的p

3、H為7.85,電導(dǎo)率598μs/cm,Eh260mv,COD45.17mg/L,總硬度3.06mmol/L,堿度255.95mg/L,氨氮1.69mg/L,氟化物0.56mg/L,硫酸鹽93.69mg/L,氯化物92.50mg/L。渭河個(gè)別河段呈現(xiàn)高污染現(xiàn)象,已不能滿足飲用、漁業(yè)等用水的水質(zhì)要求。渭河關(guān)中段沉積物的燒失量均大于古土壤燒失量,說明渭河該流域表層沉積物有機(jī)質(zhì)與碳酸鹽含量較土壤值高;沉積物基本屬于弱堿性或堿性,沉積物常量元素組

4、成與地殼豐度基本一致。
　　2、渭河關(guān)中段表層沉積物中Mn、Co和Cr最低值明顯高于環(huán)境背景值,As和Pb最高值基本與環(huán)境背景值持平,Cu、Zn和Ni平均含量高于環(huán)境背景值。各重金屬水平呈波折多峰形分布,As、Co、Mn、Ni和Zn具有相似的水平分布特征,各斷面重金屬累積疊加值由高到低依次為:斷面1>斷面4>斷面5>斷面3>斷面2>斷面6。大部分元素高值區(qū)均位于河流中下游河段。
　　3、渭河關(guān)中段柱狀沉積物中各種金屬在垂向上

5、明顯地呈波折多峰型分布,其中As、Co、Cr、Mn、Ni和Zn在每個(gè)斷面柱狀樣中均表現(xiàn)出非常相似的垂直變化趨勢,表明它們具有同一物質(zhì)來源或相同的沉積后再遷移行為。Cu和Pb在垂直剖面上變化規(guī)律性不強(qiáng)。
　　4、渭河關(guān)中段表層沉積物中重金屬形態(tài)分析:總體上各重金屬元素均以殘?jiān)鼞B(tài)為主要賦存形態(tài)。Cu、Mn、Pb和Co在鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)物結(jié)合態(tài)中的含量較高,在適當(dāng)?shù)牡厍蚧瘜W(xué)條件下,Cu、Mn、Pb和Co會被重新釋放進(jìn)入環(huán)境中,對周

6、圍生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成一定的威脅。
　　5、渭河柱狀沉積物中重金屬形態(tài)分析:Cu、Mn、Pb、Co、Ni和Cr的五種形態(tài)含量隨深度均呈波折形分布,大多數(shù)重金屬在可交換態(tài)中表現(xiàn)出淺層高于深層,而在殘?jiān)鼞B(tài)中深層含量明顯高于淺層。
　　6、重金屬元素間的相關(guān)性分析結(jié)果顯示:As、Co、Ni、Cu和Zn兩兩間相關(guān)性顯著,反映了這些重金屬元素間共生共存的地球化學(xué)特征。Cr與As、Co、Cu、Ni、Zn和Mn的相關(guān)性較弱,由于該研究區(qū)Cr90％

7、以上的含量都以殘?jiān)鼞B(tài)存在于礦物晶格中,與其他重金屬元素的共變趨勢不明顯。
　　7、重金屬各賦存形態(tài)與全量間的相關(guān)性分析結(jié)果顯示:Co的可交換態(tài)與碳酸鹽結(jié)合態(tài)顯著相關(guān);Cu的碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)兩兩顯著相關(guān),可交換態(tài)與有機(jī)物結(jié)合態(tài)顯著相關(guān);Mn的鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)物結(jié)合態(tài)和全量兩兩顯著相關(guān);Cr的碳酸鹽結(jié)合態(tài)與鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)顯著相關(guān),鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)與有機(jī)物結(jié)合態(tài)顯著相關(guān);Ni的鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)與有機(jī)物結(jié)合態(tài)