渤海湾海河大沽口表层沉积物及其近海海洋生物体内重金属的研究-张明强.docx
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1、分类编号 : 中 .位代码: 10065 7: 09207085 又綷岬汔 *嗲 研究生学位论文 论文题目: 渤海湾海河大沽口表层沉积物及 其近海海洋生物体内重金属的 _ m% _ 学 生 姓 名 : 张明强 屮 请 学 位 级 别 : 硕士 申请专业名称: 生态学 研 究 方 向 : 污染生态学 指导教师姓名: 马成仓,吴光红 专业技术职称 :教授 提交论文日期: 2012年 3月 潮海湾海河大沽口表层沉积物及其近海海洋生物体内重金属的 研究 摘要 进入 21世纪后,随着我 _沿海地区经济的快速发展,由工业、农业和人类 生产生活产生的大量重金屈元素通过各种染逍进入海洋,导致我 w沿海海域 m
2、金 4 属污染 FI益加重,给沿海地区带来了严煎的屯态伍力。 m金属污染物通过复杂的 物理化学等沉淀过程进入河口沉积物,被刚定在沉积物屮的重金属等污染物又因 为长期处于水坏境中,因此会通过不断的化学吸附和解祈作用,长期向其所处区 域释放二次污染物,造成严重的污染恶性循环;且斗 :物体内的重金屈能通过不同 的食物链,隐蔽的加入到物质循环的过程中,并进而在生物体不同的器官内逐渐 累积,损害生物体正常的生理代谢功能。从而影响水域环境的生态系统结构和组 成,使得水环境的生态服务功能减弱甚至消失。更重要的是,因为人类具有的能 动性,使得人类位于食物链的较高营养级,因此重金屈苻可能通过人类的饮食进 入人体
3、,进而破坏人体的生理机能,危害人体的健康。 基于以上的原因,本文以海河大 沽口表层沉积物及其近海海洋底栖生物一毛 蚶为研究对象,运用 MARS-5微波消解仪处理采集的样品,然后通过 ICP-MS法, 测定沉积物及毛蚶样本软组织中重金属的含量,并对所得到的结果进行分析,希 望为以后保护渤海湾近海海区及海河流域的生物多样性,有效利用和开发海样资 源,提高海洋水产品的质量,优化海洋生态系统,加强对污染物的防治等提供科 学的理论依据和数据支持。 通过研究分析得到以下结论 : (1) Cu和 As是渤海湾大沽口表层沉积物中主要的重金属污染元素,其均 值超出了渤海湾环境背景值。其中 Cu的含量在 B5、
4、B6、 B10点都高于环境背 景值,其最大值 65.57 mg/kg出现在 B10点,超出环境背景值 2.5倍,但未超出 GB18668-2002规定的第三类限定值; As的含量在 B6、 B8、 B10点超过了环境 背景值,其最大值 21.35 mg/kg也出现在 B10点。 (2) Pb、 Cd的最大值都出现在 B6点,且都超出了环境背景值,但是明显 低于第三类限定值。 Cd的最大值为 0.142 mg/kg出现在 B6点,且超出了背景值 O.llmg/kg, 但没有超过第三类标准限定值 i mg/kg 其余点的含量都彳氐于背景 值。Pb的含量分布情况与 Cd相似。其最大值 17.47mg
5、/kg也出现在 B6点,超 过了环境背景值16.55 mg/kg,但都未超过第三类标准限定值。 (3) Zii在各个点位的含量差异较大,但都未超过环境背景值,所有点位的 Cr、Mn和 Ni的含量分布均匀,且都低于环境背景值,一般认为属于自然来源, 说明该区域内不存在重金属 Cr、 Mn和 Ni污染。 (4) 毛蚶体内 Cd的平均值 0.60 mg/kg超过了 GB 18406.4-2001中重金属的 最高限量 0.1 mg/kg, 却低于 CAC(国际食品法典 委员会)的标准规定 1.0 mg/kg。 其最大值 0.98 mg/kg出现在 H2点位的测定过程中。因此,在今后的工作中应给 予镉元
6、素的排放以足够的重视。 (5) 毛蚶体内 Pb的总体平均值 0.27 mg/kg没有超过 GB18406.4-2001的规 定值,但是在 H2和 H4点位的测定过程中,某些测定值超过了规定值 0.5 mg/kg。 说明该区域内 Pb具有潜在的威胁。 (6) 毛蚶体内 Zn、 As、 Cr、 Mn、 Ni和 Cu六种重金属元素都没有超过 GB18406.4-2001 的规定值。 (7) 研究结果还表明靠近海岸或河口地区的沉积物更容易受到来自陆源污 染物的污染,因此应该重视入海河口和海湾生态环境系统的调查和监测。 关键词:重金属;沉积物;海洋生物;微波消解; EPA-3051;大沽口;渤海湾; 近
7、岸海域 The research of heavy metals in surficial sediment of Dagu estuary and offshore marine organisms in Bohal Bay Abstract In recent years, with the development of the Chinas coastal areas economic, heavy metals producted by industry, agriculture and human life pass various channels into the ocean,
8、and lead to pollution of heavy metals in Chinas coastal waters, and brought serious ecological stress to the coastal areas. Heavy metal pollutants can get into the river sediment through the complicated physical and chemical process, the pollutants such as heavy metals adsorbed on the heavy metal se
9、diments, release pollutants to water through continuous adsorption analytic process and form the secondary pollution, what9s more, heavy metal can enter into the process of material circulation by the food chain, and accumulate in organisms, destroying the normal physiological activities.Then affect
10、 the biological community structure and composition, and change the ecological service function. Because humans lie in the high nutrition level of food chain, so heavy metal might through the human diet enter into human body, and destroys human physiological function, endanger humans health . Based
11、on the above reasons, this text take the sediments of Dagu estuary and offshore Marine organisms as the studys subject, using MARS-5 microwave digestion appliance to resolve the samples, and then through the ICP-MS method, to determine the content of heavy metals in the sediment and biological sampl
12、es, finally, analyse the results, so as to protect the biodiversity of offshore sea area in bo hai bay, to use and develop reasonably the maritime resources, to improve the quality of products, to enhance the quality of the Marine ecological environment, to strengthen the pollution control can provi
13、de some scientific theory basis. The main results gotten in the article are as follows: (1) Cu and As are the main elements of heavy metal pollution in surface sediments of Dagu estuary in bohai bay, and their5s mean beyond the environment background values of bohai bay. Among them the content of Cu
14、 in B5, B6? is higher than the environment background values, the maximum value is 65.57 mg/kg appeared in BIO point, and beyond the environment background values 2.5 times, but not beyond the third kind provisions limit values mled by GB18668-2002; the content of As in the B6, B8 BIO, beyond the en
15、vironment background values, the maximum value is 21.35 mg/kg also appears in BIO point. (2) the maximum of Pb and Cd are found in B6 point, and beyond the environment background values, but obviously lower than the allowable value of the third kind limit values.the Cds maximum value is 0.142 mg/kg
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