痕量元素砷、硒在长江流域及河口的生物地球化学行为探讨

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痕量元素砷、硒在长江流域及河口的生物地球化学行为探讨
【摘要】:本文在实验室建立了天然水中溶解态砷、硒的氢化物发生原子吸收光谱法(HG—AAS)的测定体系。

并在此基础上,研究了长江主流、主要支流、长江口海域及崇明东滩湿地砷、硒的生物地球化学行为。

于2003年4—5月对长江流域各主要的支流及主流沿程采样,对河水中常量离子、溶解和颗粒态砷、硒进行了分析。

长江阳离子以钙为主,而阴离子主要为HCO_3~-,阴阳离子含量顺序为HCO_3~->SO_4~(2-)>Cl~-,Ca~(2+)>Na~+>Mg~(2+)>K~+。

长江主流的Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、HCO_3~-和Cl~-主要来自于上游;主流及主要支流河水的常量离子主要来自于岩石的风化,而大气沉降的影响很小,只有SO_4~(2-)受大气沉降影响较大。

长江主流各站溶解态无机砷、硒的浓度变化幅度不大,下游浓度略高于上游;主流溶解态砷、硒的浓度分别在12.28—35.6nmol/L、2.20—5.58nmol/L范围内波动;溶解态砷中以As(Ⅴ)为主,As(Ⅲ)/As比值变化范围为0.17—0.43。

颗粒态砷、硒的变化范围为6.87—17.8、0.34—1.19mg /kg。

长江支流溶解态砷、硒的浓度明显高于主流,且跨度较大,北方支流中砷、硒的浓度明显高于南方支流,支流溶解砷的变化范围分别为6.95—56.7nmol/L。

赤水河砷的含量最低,而沱江和湘江的含量最高;溶解态砷中在赤水、岷江和牛栏江以As(Ⅴ)为主,其它支流则以As(Ⅲ)为主。

支流溶解硒的变化范围分别为1.47—9.92nmol/L,最高浓度出现在沱江。

长江流域河水中砷、硒含量主要受两方面因素
影响:一、流域盆地不同的岩石、土壤类型是造成不同支流砷、硒含量差异的初步原因;二、人为活动对长江河水砷、硒含量有重大影响;部分支流如沱江、岷江、嘉陵江及湘江则主要来自人为活动的输入;而上游地区砷、硒含量受酸沉降影响较大。

主流溶解态砷、硒的通量从上游到下游呈逐渐增加的趋势,上游对溶解砷、硒的入海通量贡献较小,而洞庭湖水系的贡献较大,约占长江入海通量的80%。

三峡工程对颗粒态砷、硒的入海通量影响较大。

分别于2004年9月和2005年8月利用“海监47号”和“海监49号”科学调查船在长江口海域采集不同层次的水样,测定水样及底沉积物中砷、硒以了解痕量元素砷、硒。

长江口海域溶解砷、As(Ⅲ)含量的变化范围分别为13.5—25.2、未检出—5.22nmol/L,平均值分别为17.9、1.76nmol/L;无机砷以As(Ⅴ)为主,As(Ⅲ)占总无机砷的比例为0—39.7%,平均比例为9.8%。

溶解硒的变化范围分别为 1.50—5.70nmol/L,平均含量为3.35nmol/L。

底沉积物砷、硒含量变化范围较大,分别为3.87—13.1、0.067—0.23mg/kg,最高含量出现在长江口附近,而最低含量则在台湾暖流影响的区域。

生物作用对溶解态硒的分布影响较大,而对溶解态【关键词】:砷硒分析方法长江长江口崇明东滩早期成岩行为【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:P593
【目录】:中文摘要8-10英文摘要10-13前言13-15第一章文献综述15-341.1硒文献综述15-231.2砷文献综述23-321.3研究工作总体思路和框架32-34第二章研究区域、样品采集及分析方法34-652.1研究区域及样品采集34-402.1.1长江流域34-352.1.2长江口海域352.1.3崇明东滩35-402.2分析方法40-652.2.1仪器和试剂40-412.2.2Se(Ⅳ)的原子吸收光谱分析方法41-502.2.3砷的原子吸收光谱分析方法50-562.2.4As(Ⅲ)的原子吸收光谱分析方法56-602.2.5沉积物中总砷的分析602.2.6沉积物中总硒的分析602.2.7生物样品砷、硒的分析60-612.2.8沉积物中砷、硒形态的分析61-65第三章长江流域常量元素的分布特征65-753.1长江流域常量元素分布特征65-733.1.1长江主流及主要支流常量元素含量65-673.1.2长江主流及主要支流中常量元素的来源67-733.2与世界其它河流的对比73-743.3长江常量元素的估算743.4小结74-75第四章长江流域痕量元素砷、硒的分布特征75-944.1长江流域痕量元素砷、硒的分布特征75-824.1.1流域分布特点75-814.1.2季节变化81-824.2长江河水中痕量元素砷、硒的来源82-894.2.1岩石风化输入82-844.2.2人为活动输入84-894.3长江及各支流的通量89-934.4小结93-94第五章长江口海域砷、硒的分布特征94-1125.12004年9月航次94-995.1.1平面分布特征94-985.1.2断面分布特征98-995.22005年8月航次99-1045.2.1平面分布特征99-1035.2.2断面分布特征103-1045.3长江口溶解态砷、硒的行为104-1065.4与
世界其它海区的对比106-1085.5河口通量108-1115.6小结111-112第六章崇明东滩痕量元素砷、硒的生物地球化学112-1526.1沉积物、水体中砷、硒分布特征113-1286.2控制崇明东滩沉积物含量的因素128-1486.2.1控制崇明东滩沉积物时空分布的因素128-1356.2.2砷、硒与铁、锰循环的关系135-1426.2.3生物作用对砷、硒分布的影响142-1436.2.4崇明东滩沉积物的扩散通量与沉积通量143-1446.2.5砷、硒沿食物链的传递144-1486.3小结148-152第七章无机砷、硒在崇明东滩沉积物中的吸附作用152-1757.1吸附实验步骤155-1577.2崇明东滩沉积物对砷形态的吸附157-1667.2.1砷的吸附动力学157-1607.2.2砷的解吸动力学1607.2.3pH对沉积物吸附砷的影响160-1617.2.4pH对沉积物解吸砷的影响1617.2.5等温吸附实验结果讨论161-1637.2.6共存离子对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)吸附的影响163-1667.3崇明东滩沉积物对硒形态的吸附166-1737.3.1硒的吸附动力学166-1677.3.2硒的解吸动力学167-1687.3.3pH对沉积物吸附硒的影响168-1697.3.4pH对沉积物解吸硒的影响1697.3.5等温吸附实验结果讨论169-1717.3.6共存离子对Se(Ⅳ)、Se(Ⅵ)吸附的影响171-1737.4小结173-175第八章长江流域对长江口的贡献175-179主要结论179-181参考文献181-206致谢206-207发表论文目录207 本论文购买请联系页眉网站。