渤海典型海域重金屬絡(luò)合容量研究.pdf

1、本課題來源于國家自然科學(xué)基金重點課題“渤海典型環(huán)境負荷物的遷移、轉(zhuǎn)化過程和環(huán)境容量研究”(批準(zhǔn)號：40136020)。本文以渤海灣北部海域、黃河口和渤海南部海域作為渤海典型海域進行研究。通過測定渤海灣北部海域和黃河口水對Cu、Cd、Pb、Zn的絡(luò)合容量，選擇了Cu作為表征渤海海水對重金屬絡(luò)合容量的參考金屬，并探討了其分布和變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，進一步對研究海域溶解態(tài)銅的形態(tài)和潛在毒性進行了初步研究，并結(jié)合各海域水交換周期，對渤海灣北部海

2、域、萊州灣和渤海中部南半部海域海水對銅的自凈能力進行了估算，為渤海的重金屬環(huán)境容量研究提供初步成果。 一.實驗方法的確定Cu2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+與海水中的配位體反應(yīng)是快過程，在10min內(nèi)基本完成；重金屬離子與海水中強配體按1：1絡(luò)合模型在理論上和實驗上都是合理的；在數(shù)據(jù)處理時，VandenBerg線性方法優(yōu)于其它方法；通過測定部分海水樣品對Cu、Cd、Pb、Zn的絡(luò)合容量，選擇銅作為表征渤海海水重金屬絡(luò)合容量的

3、參考金屬。 二.近岸海水表觀銅絡(luò)合容量(ACuCC)的季節(jié)變化近岸海水的ACuCC值隨著季節(jié)的變化而變化，ACuCC的最高值出現(xiàn)在8月份，最低值出現(xiàn)在2月，其數(shù)值與海水水溫有較好的相關(guān)性。因此，在研究近岸海水的重金屬絡(luò)合容量時，要考慮到季節(jié)因素。絡(luò)合反應(yīng)的條件穩(wěn)定常數(shù)沒有明顯的季節(jié)變化。 三.渤海典型海域的ACuCC和lgKCu渤海海水對Cu、Cd、Pb、Zn有較強的絡(luò)合能力，特別是對Cu的絡(luò)合能力要比Cd、Pb、Z

4、n強。渤海灣北部海域表層海水ACuCC平均值為437.5nmol/L，lgKCu平均值為7.89；黃河口表層水ACuCC平均值為210.8nmol/L，lgKCu平均值為8.17。渤海南部海域海水的ACuCC平均值為486.5nmol/L，lgKCu平均值為8.04。 四.黃河口表層水重金屬絡(luò)合容量變化特征黃河口表層水重金屬絡(luò)合容量從河道向外海方向呈現(xiàn)先增大后降低的變化特征，在口門附近達到最大值，這可能是顆粒態(tài)有機物隨著鹽度的

5、增加而溶出和海水稀釋的綜合結(jié)果。 五.絡(luò)合容量與溶解態(tài)COD(DCOD)的相關(guān)性渤海海水絡(luò)合容量與溶解態(tài)COD(DCOD)的相關(guān)性較低，不能用DCOD來說明渤海海水的絡(luò)合容量。 六.渤海典型海域海水中銅的毒性和海水對銅的自凈能力渤海灣北部曹妃甸附近局部海區(qū)表層海水中的銅可能對海洋生物產(chǎn)生毒害；萊州灣除小清河口附近局部海域海水中的銅可能對海洋生物有潛在的毒性外，其它海區(qū)海水中的銅對海洋生物是安全的；渤海中部海水中的銅對

6、海洋生物是安全的。三個區(qū)域海水受銅污染的程度大小順序為：渤海灣北部海域＞萊州灣＞渤海中部。從絡(luò)合容量的角度來看：渤海灣北部曹妃甸海域海水對銅的自凈能力為16.81nmol/(L·a)(1.07μg/(L·a))，其中剩余自凈能力為8.06nmol/(L·a)(0.51μg/(L·a))；萊州灣海水對銅的自凈能力為40.86nmol/(L·a)(2.60μg/(L·a))，其中剩余自凈能力為27.08nmol/(L·a)(1.72μg/(