城市浅水湖泊沉积物中典型污染物形态分布及其复合关系的研究.pdf

摘要 摘 要 与流域性湖泊相比，城市浅水湖泊由于直接受纳城市生活污水、部分工业废 水和城市地表径流污水等，污染更严重，对人类健康的影响也更直接。因此，探 讨城市湖泊沉积物中典型污染物质的迁移转化、复合效应关系具有重要的理论和 现实意义。本文以我国3个城市浅水湖泊——江苏省南京玄武湖、大明湖和山东 省济南大明湖为研究实例，系统研究了沉积物中磷形态、有机质组分及Cr、Cd、 Fe、Mn、Mo、Ni、Pb和Zn8种重金属化学形态的垂直分布规律，并应用结构 方程模型对沉积物中的磷形态一有机质组分一铁／锰形态的互作关系进行了分析和 研究。得出的主要结论有： (1)城市浅水湖泊沉积物的理化特性在不同湖泊差异较大，且对污染物质(磷形 态、有机质组分及重金属形态)在湖泊沉积物中的赋存形态及分布规律具有重 要的影响。因此，深入研究湖泊永生态系统沉积物的理化特性，对把握湖泊 l 水污染发生机制，控制湖泊污染具有重要意义。 (2)所研究的3个城市浅水湖泊沉积物中11P含量在大明湖中最高，玄武湖中最 低，在垂向上的分布规律有所不同。沉积物中不同磷形态的分布有所差异， 灿．P含量较低，Ex．P、ACa-P、De．P含量在大明湖最高，玄武湖最低：F争P、 Bi．P含量由高到低的顺序为玄武湖莫愁湖大明湖；Or．P含量为玄武湖 大明湖莫愁湖。且3个湖泊污染程度为：玄武湖莫愁湖大明湖。湖泊间 隙水中总溶解态磷与沉积物总磷及稳定态磷相关不显著，与活性较强的 Ex-P、F争P及易于矿化的Or-P具有很强的相关关系。 (3)所研究湖泊均属于多腐殖质湖，腐殖化程度在莫愁湖最高，玄武湖最低，大 明湖居于二者之间，腐殖化随深度增加而增加。沉积物中wSOM含量相差 不大，随深度变化受人为干扰和风浪影响规律不明显。FzA、HA和FA含量 基本上为莫愁湖玄武湖、大明湖，垂向上随深度的增加，含量呈递减趋势。 向上的变化趋势在不同湖泊沉积物中有所差异。Fe、Cr和Mo主要以残渣态 摘要 存在；Ni、Pb、Cd、zn主要以残渣态和可氧化态存在；而Mn主要以残渣态 和可交换态为主要赋存形态，不同重金属的形态随深度的变化规律有所不同。 (5)所研究沉积物中重金属的潜在迁移指数在玄武湖和莫愁湖沉积物顺序相同： 移威胁程度玄武湖和莫愁湖相差不大，大明湖最低。 (6)所研究湖泊的沉积物中磷形态和重金属形态之间存在不同程度的相关关系， 在适宜的环境条件下这些形态或组分可能进行相互转化。所以控制稳定形态 向易释放形态的转化，或把活泼形态转变为稳定形态可能是湖泊沉积物污染 治理的一种好方法。 (7)SEM模型中潜变量P、O和潜变量Fe、Mn间具有不同程度的正负相关关系， 表明沉积物中污染物质的复合关系也有很大的差异。城市浅水湖泊沉积物中 磷形态与铁／锰形态、有机质组分间的相关关系也能从侧面角度来反应它们之 间存在的复合关系。污染物质之间的复合关系是一个复杂的问题，还有待于 深入的研究。 关键词：城市浅水湖泊，磷形态，有机质组分，重金属形态，分布，复合关系 Ⅱ Abstract 11leshallowurbaIl ofnleciti懿 lak伪僦eiVingmullidpals鲫age锄d姗一off havemore and anlore roleintlle might s耐。璐p01lutionplay import锄孤dclosely h啪锄healmn1雏meomer瑚tllral is understa】mme lak髓．Therefore，it impo删to 仃绷略lation觚d