物理擾動(dòng)再懸浮作用下長(zhǎng)江口近岸水體中汞的遷移與轉(zhuǎn)化.pdf

1、長(zhǎng)江口濱岸帶是一個(gè)特殊的開放系統(tǒng)。長(zhǎng)江徑流和河口區(qū)潮波系統(tǒng)在這里匯合,潮波流水動(dòng)力作用強(qiáng)烈,泥沙輸移和物質(zhì)交換頻繁,各物理要素(懸浮顆粒含量、流速等)和化學(xué)要素(鹽度、溶氧、pH、Eh等)梯度變化劇烈,生物地球化學(xué)作用非常復(fù)雜,物理化學(xué)要素梯度變化大、生物種類豐富多樣。然而長(zhǎng)期以來(lái),長(zhǎng)江口濱岸帶由于其特殊的地理位置,以及氣候、水文、人類活動(dòng)多要素的高強(qiáng)度耦合作用影響,汞污染形勢(shì)嚴(yán)峻,生態(tài)環(huán)境較為脆弱。
　　本文選取長(zhǎng)江口陳行水庫(kù)及

2、其附近岸段作為典型區(qū)域,選取典型有毒重金屬汞(Hg)為主要研究對(duì)象,分析在潮汐再懸浮及其與pH、鹽度等環(huán)境條件耦合影響下,沉積物中汞的沉積物-水界面分布、累積、遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律。
　　在對(duì)大量第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上,本文主要得到以下幾條結(jié)論:
　　(1)長(zhǎng)江口濱岸帶已經(jīng)遭受到較嚴(yán)重的汞污染,尤其是陳行水庫(kù)地區(qū),上覆水汞含量達(dá)到0.159μg/L,超過國(guó)家地表水Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)50％以上,沉積物中汞累積量達(dá)到0.133μg

3、/g,是長(zhǎng)江口長(zhǎng)江口沉積物底質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)0.027μg/g的4.93倍,對(duì)水源地取水造成了嚴(yán)重隱患。
　　(2)潮汐擾動(dòng)導(dǎo)致表層沉積物發(fā)生再懸浮,水體理化性質(zhì)也發(fā)生周期性變化。一方面,水體氧化還原電位和鹽度升高,有利于原本沉降的汞的溶出和釋放;而另一方面,水體pH和懸浮顆粒物濃度升高,使水體環(huán)境總體向有利于汞的吸附沉降的方向演化。因此,再懸浮過程中汞的釋放和沉降,是各種環(huán)境條件耦合作用的綜合結(jié)果。
　　(3)潮汐再懸浮過程中,潮汐

4、動(dòng)力擾動(dòng)和顆粒物表面吸附-解析過程是控制汞再懸浮遷移轉(zhuǎn)化的主導(dǎo)過程。在較強(qiáng)潮汐動(dòng)力擾動(dòng)下,沉積物發(fā)生再懸浮,原本沉降的汞將向上覆水發(fā)生再懸浮釋放;同時(shí)在較強(qiáng)動(dòng)力擾動(dòng)下,顆粒物表面吸附的汞可以解析進(jìn)入水體。這是造成水體可溶態(tài)汞含量升高的兩個(gè)主要原因。而在在動(dòng)力較弱時(shí),通過對(duì)水體可溶態(tài)汞的捕集吸附及重力沉降,顆粒物表現(xiàn)為對(duì)水體可溶汞的去除,并最終回到表層沉積物。長(zhǎng)江口沉積物總體上仍是汞的匯。
　　(4)水動(dòng)力強(qiáng)度、pH、鹽度是影響顆粒