【作者】 周雪玲
【关键词】 鄱阳湖 底泥沉积物 湿地 重金属 富集系数 环境质量
【导师姓名】简敏菲
【学位名称】硕士
【学位年度】2014
【授予单位】江西师范大学
【分类号】 X173
【录入时间】2017-05-14
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【摘要】鄱阳湖位于江西省东北部，是国际上最重要的湿地之一。近年来，随着鄱阳湖流域经济不断发展与资源开发利用，鄱阳湖湿地重金属污染问题日益突出，位于鄱阳湖乐安河段中的江西德兴铜矿，在开采过程中所产生的大量酸性废水，是鄱阳湖局部区域生态环境重金属污染的主要污染源。本文以乐安河-鄱阳湖湿地为基础，选择几种主要的重金属元素Pb、Cu、Cd为研究对象，通过对乐安河-鄱阳湖湿地表土、底泥沉积物、水生植物进行野外生态调查与室内分析测定，比较分析了重金属污染状况、分布特征与生态危害的风险评价，探讨了湿地水生植物对重金属元素的吸收、累积、富集特征，并对植物与土壤重金属相关性等方面进行比较研究。主要研究结论如下：（1）研究区表土与底泥沉积物Pb、Cu、Cd重金属元素含量与鄱阳湖土壤底质背景值相比，底泥及湿地土壤对3种重金属元素存在不同程度的富集，其中尤以Cu的富集程度最高，Cd富集次之，主要由乐安河上游的江西铜矿酸性废水的排放及乐安河流域两岸的工业活动以及城市生活污水所导致。通过相关性分析表明，表土中的重金属Pb、Cu元素，底泥沉积物Pb、Cd元素，表土Cu元素与底泥沉积物Cu元素等的污染源相似，而污染源不同的是底泥沉积物Pb元素与表土Cu元素、底泥沉积物Cu元素，表土Cu元素与底泥沉积物Cd元素。（2）采用内梅罗指数法、潜在生态危害指数法和地质累积指数法对乐安河-鄱阳湖段湿地重金属污染进行评价，结果显示，研究区湿地沉积环境中污染程度大小顺序为：Cu＞Cd＞Pb，重金属Cu元素在乐安河源头段污染较轻，中、上游段污染高于下游段，重金属Cd元素在乐安河中下游段污染高于上游段，而重金属Pb元素在乐安河-鄱阳湖段污染程度表现极轻微，个别样点存在轻度污染。（3）对水生植物中的重金属含量研究发现，不同水生植物对重金属元素的吸收累积、富集能力和转移能力不同。研究发现，红蓼（Polygonum orientale）对Cu、牛毛毡（Heleocharis yokoscensis）对Cd的吸收能力最强，其含量分别为247.06mg.kg-1，48.13mg.kg-1，青葙（Celosia argentea）、鬼针草（Bidens pilosa）、菖蒲（Acorus calamus）、假柳叶菜（Ludwigia epilobioides）等水生植物对一种或两种元素的富集能力强，鬼针草（Bidens pilosa）、青葙（Celosia argentea）对不同重金属元素的转移能力较强。植物与土壤重金属相关性分析结果表明，植物对特定元素的吸收累积受多种重金属元素交互作用的影响，对其土壤中的重金属吸收具有一定的选择性和差异性。因此，需要对青葙（Celosia argentea）、鬼针草（Bidens pilosa）、假柳叶菜（Ludwigia epilobioides）等植物进行更深入的相关研究，从中筛选出更多、更准确的重金属超累积植物，将植物生态修复技术应用于湖泊湿地与土壤重金属复合污染的治理。...
【全文】鄱阳湖位于江西省东北部，是国际上最重要的湿地之一。近年来，随着鄱阳湖流域经济不断发展与资源开发利用，鄱阳湖湿地重金属污染问题日益突出，位于鄱阳湖乐安河段中的江西德兴铜矿，在开采过程中所产生的大量酸性废水，是鄱阳湖局部区域生态环境重金属污染的主要污染源。本文以乐安河-鄱阳湖湿地为基础，选择几种主要的重金属元素Pb、Cu、Cd为研究对象，通过对乐安河-鄱阳湖湿地表土、底泥沉积物、水生植物进行野外生态调查与室内分析测定，比较分析了重金属污染状况、分布特征与生态危害的风险评价，探讨了湿地水生植物对重金属元素的吸收、累积、富集特征，并对植物与土壤重金属相关性等方面进行比较研究。主要研究结论如下：（1）研究区表土与底泥沉积物Pb、Cu、Cd重金属元素含量与鄱阳湖土壤底质背景值相比，底泥及湿地土壤对3种重金属元素存在不同程度的富集，其中尤以Cu的富集程度最高，Cd富集次之，主要由乐安河上游的江西铜矿酸性废水的排放及乐安河流域两岸的工业活动以及城市生活污水所导致。通过相关性分析表明，表土中的重金属Pb、Cu元素，底泥沉积物Pb、Cd元素，表土Cu元素与底泥沉积物Cu元素等的污染源相似，而污染源不同的是底泥沉积物Pb元素与表土Cu元素、底泥沉积物Cu元素，表土Cu元素与底泥沉积物Cd元素。（2）采用内梅罗指数法、潜在生态危害指数法和地质累积指数法对乐安河-鄱阳湖段湿地重金属污染进行评价，结果显示，研究区湿地沉积环境中污染程度大小顺序为：Cu＞Cd＞Pb，重金属Cu元素在乐安河源头段污染较轻，中、上游段污染高于下游段，重金属Cd元素在乐安河中下游段污染高于上游段，而重金属Pb元素在乐安河-鄱阳湖段污染程度表现极轻微，个别样点存在轻度污染。（3）对水生植物中的重金属含量研究发现，不同水生植物对重金属元素的吸收累积、富集能力和转移能力不同。研究发现，红蓼（Polygonum orientale）对Cu、牛毛毡（Heleocharis yokoscensis）对Cd的吸收能力最强，其含量分别为247.06mg.kg-1，48.13mg.kg-1，青葙（Celosia argentea）、鬼针草（Bidens pilosa）、菖蒲（Acorus calamus）、假柳叶菜（Ludwigia epilobioides）等水生植物对一种或两种元素的富集能力强，鬼针草（Bidens pilosa）、青葙（Celosia argentea）对不同重金属元素的转移能力较强。植物与土壤重金属相关性分析结果表明，植物对特定元素的吸收累积受多种重金属元素交互作用的影响，对其土壤中的重金属吸收具有一定的选择性和差异性。因此，需要对青葙（Celosia argentea）、鬼针草（Bidens pilosa）、假柳叶菜（Ludwigia epilobioides）等植物进行更深入的相关研究，从中筛选出更多、更准确的重金属超累积植物，将植物生态修复技术应用于湖泊湿地与土壤重金属复合污染的治理。