太湖水体中的胶态痕量金属及其影响因素研究.pdfVIP

摘 要 胶体是物质的一种存在状态，在天然水体中是普遍存在的，并有着极其重要 的环境意义，近年来越来越受到环境学界的广泛关注。本文利用目前国际上流行 的切向流超滤(CFF)技术分离并获取了太湖水体中的胶体浓缩液，在研究其胶体 Fe、Mn和Zn，1kD～1¨m)进行了系统地、开创性地研究。本文的主要研究内容及 结论如下： l探讨了太湖典型湖区的COC含量及其季节变化，揭示出：①作为浅水湖泊 的太湖，其春季水体c0C浓度为1．79 m∥L～2．05mg／L，比河流低，但比海洋、海 湾及河口等水体高。太湖水体中的coc在总溶解有机碳(DOc)中的比例较低， 仅为8．1l％～22．13％。②作为藻型湖区的梅梁湾，其cOc含量夏季最高，秋季最 低，而作为草型湖区的贡湖湾，其COC含量在秋季最高，冬夏季较低，季节变幅 较小；春季梅梁湾和贡湖湾COC含量没有大的差别，冬、夏季梅梁湾cOc含量 高于贡湖湾，秋季贡湖湾coc含量又高于梅梁湾。③浮游生物尤其是浮游植物的 生命活动可能是太湖水体COC的主要来源。风浪的扰动作用对太湖表层水中的浮 游生物现存量和悬浮物浓度有较大影响，进而可对表层水中COC含量产生直接或 间接影响，在风速的衰减期，风浪的扰动作用和太湖表层水中C0c含量存在一定 的负相关关系。 2探讨了太湖典型湖区胶体态痕量金属的含量及其季节变化，揭示出：①太 2．06～8．24 n∥L，比海洋、小的河流及泻湖等水体高，但比大的河流低：平均分别占各自总溶 水体中的胶体在痕量金属的生物地球化学循环中有着重要的意义。②太湖典型湖 区水体中痕量金属的胶体态含量以及不同湖区之间的差异有较大的季节变化。梅 梁湾胶体Pb含量在春季最高，夏季最低，其余的元素cd、cu、Fe、Mn和zn的 胶体态含量一般都是春季较低，而秋冬季较高；贡湖中胶体Pb含量在春季最高， 秋季最低，其余元素Cd、Cu、Fe、Mn和Zn的胶体态含量都是在冬季最高，其它 季节较低：各季节中，作为藻型湖区的梅梁湾各痕量金属的胶体态含量大都高于 作为草型湖区的贡湖湾，这可能和梅梁湾重金属污染较重有关；并且梅梁湾中胶 体cd、Pb、Mn和zn在各自总溶解相和总量中的比例也都高于贡湖湾；除Zn外， 两湖区中其它元素的胶体态含量差异一般都是在春季较小。 3探讨了太湖水体胶体态痕量金属含量在一个风浪过程中的变化，揭示出， 太湖水体中胶体Mn、cu和Pb的含量与风浪扰动强度呈正相关，胶体zn含量和 扰动强度呈负相关；而胶体Fe含量主要取决于COC的含量，其次也和总Fe含量 有关，根本上则受风浪扰动的影响，但和风浪扰动无明显直接关系；胶体cd含量 变化比较复杂，与coc含量、总cd含量乃至风浪扰动强度无明显关系。 4模拟研究了水动力扰动作用对太湖水体胶体态痕量金属含量的影响，揭示 出，扰动开始后上覆水中痕量金属的胶体态含量都是持续增加，到扰动22h时达 到最高，此后，在扰动末期和静置过程中，除过胶体zn，其它痕量金属cd、cu、 Pb、Fe和Mn的胶体态含量都呈波动减少趋势；上覆水中胶体Cd含量和水动力扰 动作用存在一定的正相关关系，弥补了野外观测的不足；胶体cu、Pb、Mn和水 动力扰动作用也存在不同程度的正相关关系，而胶体Fe含量和水动力扰动作用没 有直接、明显的相关关系，这些都印证了野外观测的结果：野外观测中发现的胶 体zn含量和风浪扰动强度之间的负相关关系在模拟实验中也有所表现。 5探讨了太湖水体胶体态痕量金属含量的影响因素，揭示出，太湖水体中痕 量金属的胶体态含量和各自的总量存在显著性或极显著性正相关关系，表明太湖 水体中痕量金属的胶体态含量主要受制于其总量，这可能是由于太湖水体中较高 含量的COC对于痕量金属胶体态的形成来说，是盈余的；其次，cOc和无机胶体 (主要是铁锰氧化物)作为吸附体对太湖水体胶体态痕量金属含量的影响也有所 表现：风浪的扰动作用对太湖水体痕量金属的胶体态含量有着直接和间接的影响， 是影响太湖水体胶体态痕量金属含量的根本因素。 关键词：太湖；胶体；有机碳；痕量金属；水动力；影响因素；切向流超滤 II Abstract is C0110idal an fo肋ofsubstan