廣西賀江沉積物重金屬環(huán)境地球化學研究.pdf

1、河流是地球表面生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，具有很高的生態(tài)服務(wù)功能。隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，河流生態(tài)系統(tǒng)退化日益嚴重。在水體污染中，因重金屬由于具有毒性、來源廣、易富集以及生物不可降解的性質(zhì)而成為全球關(guān)注的問題。賀江系西江最大支流之一，直接或間接排入河流的污染物越來越多，由此引發(fā)的環(huán)境污染事故也日漸突出。因此，對賀江重金屬的分布進行全面系統(tǒng)的調(diào)查研究具有重要的意義。
　　本文通過賀江10個表層沉積物和2個沉積芯的調(diào)查，著重對9種重金屬元素

2、Pb、Zn、Cd、Cr、Cu、As、Fe、Al、Mn含量和形態(tài)進行測試分析，探討重金屬的空間分布規(guī)律和生態(tài)風險性，同時利用同位素測年技術(shù)，估算了賀江沉積物沉積速率和重金屬沉積通量，重建重金屬元素、常量元素的地球化學歷史。最后通過主成份分析法確定賀江重金屬污染來源。本課題得到的主要結(jié)論如下:
　　(1)賀江流域10個表層沉積物中重金屬的相對平均含量順序為:Fe＞Al＞Mn＞Zn＞As＞Cu＞Pb＞Cr＞Cd。除了Cr、Fe和Al三種

3、元素外，其它元素的變異系數(shù)均大于0.5，表明大部分重金屬含量的變化很大。BCR形態(tài)分析結(jié)果表明:Zn、Cr、As全部以殘渣態(tài)為主;Pb、Cu、Mn的沿程變化比較明顯。Cd以酸可提取態(tài)為主，具有很強的生物有效性，表明賀江受Cd影響最為嚴重。
　　(2)通過210Pb同位素測年技術(shù)對賀江2根沉積柱C1和C2進行定年，利用210Pbex的CIC模式計算沉積柱C1(柱深44cm)的平均沉積速率為0.78cm·yr-1，反演研究區(qū)60年（1

4、956-2013年）的沉積歷史序列;C2(柱深65cm)的平均沉積速率為0.79cm·yr-1，反演研究區(qū)80年（1930-2013年）的沉積歷史序列。位于礦區(qū)的沉積柱C1中各重金屬含量隨著年代的增加呈現(xiàn)降低的趨勢。位于城市和礦區(qū)下游的沉積柱C2的含量變化與太平洋戰(zhàn)爭、新中國成立、中國第一個五年計劃、賀州城市工業(yè)發(fā)展等相關(guān)歷史事件基本吻合。
　　(3)沉積柱中重金屬元素的相關(guān)性分析和主成份分析表明，表層沉積物中Pb、Zn、Cu、A

5、s、Fe、Mn之間顯著相關(guān)，同時，與Cr沒有明顯的相關(guān)性，表明其來源不同于其它重金屬元素。Cd只與Pb、Zn存在顯著相關(guān)性。通過主成份分析進一步確定重金屬污染的來源，主要分為三類，分別是礦業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)污染來源;電鍍工業(yè)等點源污染;巖石風化侵蝕、有機物降解的自然變化來源。Al在沉積柱C2中不存在顯著相關(guān)性，C1則相反;其來源主要歸結(jié)為兩類即工業(yè)源和自然來源。
　　(4)賀江兩根沉積柱中，Zn、Cr、As主要以殘渣態(tài)為主。同時，Cu在