论文开题：九龙江河口表层沉积物重金属污染的铅同位素示踪研究

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：化工学院 专业班级：　09环境工程　

课题名称 九龙江河口表层沉积物重金属污染的铅同位素示踪研究

1、本课题的研究目的和意义：
如今关于重金属污染的研究已经十分普遍和深入，解析环境中重金属污染来源对重金属污染问题的解决有重要作用。表层沉积物作为水环境中生物可利用重金属的一个重要蓄积库，其所含的重金属可以通过食物链被植物、动物成倍地富集。所以环境中的重金属污染不仅仅只是对环境造成危害，也会对环境中的生物的生存造成毁灭性的打击，甚至通过食物链的累积危害人类。因此，沉积物中的重金属污染已成为沉积物研究不可缺少的部分,尤其是沉积物重金属污染源的研究对金属污染的有效治理更是尤为重要。
九龙江是流入厦门海域的最大河流，九龙江河口区是河流径流和海洋潮流相互作用的地区。它主要承接了九龙江两大支流(北溪和西溪)的来水和泥沙，同时随着潮汐运动吞吐着台湾海峡的潮流，由于受到其独特的海岸以及水下地形地貌和沿海诸岛(厦门岛、大小金门岛等)的影响，水文泥沙情况比较复杂。在九龙江口附近存在着底层余流辐合区，导致九龙江携带来的泥沙在这里堆积。为了分析九龙江河口表层沉积物重金属污染的情况，在九龙江河口的不同位置取样，利用铅同位素示踪法测定出九龙江河口的铅同位素组成并加以分析，进而准确判定出九龙江河口的重
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，特别是在研究Pb及其它亲硫元素(Hg，Ag，T1，Sb，Zn及Cu等)重金属污染源方面。因此，铅同位素组成具有明显的指纹特征[6-10]。利用铅同位素的“指纹”特征，只要测定出研究对象和各种可能源区的铅同位素组成，即可准确判定出污染源，为有效治理提供科学依据[11-12]。
利用铅同位素示踪技术在测定重金属污染来源的过程中更是应用广泛。Blais[13]测定了湖底沉积物的铅同位素组成，研究表明，加拿大工业排放物的铅同位素206Pb/207Pb比值(1.153±0.005)明显比美国工业排放物的铅同位素比值（1.213士0.008）低，因此选定简单的两端元铅同位素混合模型，以追溯两国工业排放物中的铅对湖区(在北美洲东部地区)沉积物中的铅的相对贡献；Richard等[14]为了研究格陵兰西部污染来源问题，分析了很多湖泊沉积物样品的铅同位素组成，进一步了解该地区铅污染历史；Moma等[15]通过法国南部Thau湖底沉积物铅同位素组成分析，来研究人为活动对环境的干扰程度；尚英男等[16]应用铅同位素研究了成都市城市主要河流表层沉积物的铅同位素地球化学，表明成都市燃煤端元和燃油端元物质的铅同位素组成总体特征是放射成因铅高，燃煤的放射成因铅高于燃油，主要河流沉积物铅同位素组成大多落在崔家店热电厂降尘和华能热电厂燃煤飞灰的范围，表明河道沉积物的铅主要来源于位于成都东郊的这两大热电厂的燃煤污染；路远发等[17]研究了杭州西湖与运河沉积物铅同位素组成：西湖沉积柱上部受到了现代人为的铅污染，顶部10cm污染较严重，西湖铅污染主要来源于汽车尾气；运河(杭州段)0～30cm的沉积柱中的206Pb/207Pb和208Pb/206Pb与西湖沉积柱下部沉积物中的铅同位素组成明显不同，而与西湖表层沉积淤泥的铅同位素组成一致，表明运河沉积物存在显著的铅污染；对比表明，运河铅污染也主要来自汽车尾气，同时煤铅可能也有一定的贡献。由此可知，铅同位素示踪技术虽然起步较晚，但是在测定重金属污染方面已经占据不可替代的作用，铅同位素示踪技术的发展能够更好的处理复杂的重金属污染问题，为研究解决重金属污染研制出更有效的方法。
2.2.2形态同位素示踪技术
形态中的同位素组成分析能更确切地判断重金属污染来源，但迄今为止国内这方面的研究尚较少。Li et al [18]用顺序化学提取法对珠江口沉积物柱中重金属（Pb、Zn、Cu）化学形态和Pb同位素比值进行研究以评估潜在铅源：沉积物中大部分铅以残留相存在，在一些沉积物剖面的表层主要为Fe/Mn氧化物相；在不同深度，残留相的206Pb/207Pb比值相当稳定，平均值（1.202）可代表天然背景值；在五个相态中，可交换相态的206Pb/207Pb比值最低，尤其是表层沉积物，表明周边地区的工业发展导致了人为排放的重金属进入了表层。
2.2.3其他同位素示踪技术及应用
锶有两种同位素，87Sr是放射成因的，86 Sr是非放射成因的，它们都是稳定的同位素，并且一般不因物理或生物过程发生分馏作用，与Pb同位素类似，在研究物质迁移和变化过程中，87Sr/86Sr同位素技术是行之有效的示踪手段[19]。Douglas通过锶同位素研究示踪和鉴别了澳大利亚墨累一达令河流体系悬浮颗粒物质来源[20]。Glay等[21]研究表明，喜马拉雅山的高放射成因硅酸盐的风化是甘地河高87Sr/86Sr比值的重要来源，在甘地河的主要来源水中，来源于硅酸盐风化的锶除了87Sr/86Sr同位素技术的应用，还有一种常见的技术就是放射性核素示踪技术。例如：Steven等[22]通过哈德森河上游细粒沉积物柱中放射性核素和稳定铅同位素分析，揭示了哈德森河沉积物中Cd、Sb、Pb、Cr的来源及迁移转化趋势；Yeager[23]等通过放射性核素分析，揭示了海岸平原溪流中悬浮物的来源和环境效应。
2.3国内外沉积物重金属污染的研究展望
由于沉积物中重金属污染来源非常复杂，并且种类繁多，混杂在一起容易造成测定上的困难，因此对其有效识别是一个较困难的过程，有必要对沉积物中重金属污染源解析问题展开全面、系统的研究，尤其在以下几方面应得到加强与发展：
(1)利用铅同位素的二元混合模型定量评价外来污染源铅对土壤沉积物污染的贡献及影响；利用某些重金属元素与铅含量的相关性，借助铅同位素示踪技术对这些元素的来源进行示踪研究。
(2)应用放射性核素和U同位素示踪沉积物中重金属污染物来源；查明主要污染端元物质的铅、锶、铀同位素和放射性核素(226 Ra、228 Ra 、238 U、232Th)组成，结合研究对象的同位素组成特征和一些环境因素，辅以元素地球化学特征，对污染范围、污染程度、释放通量、传输规律进行半定量、定量区分，以及定量评价人 ……（未完，全文共10774字，当前仅显示2563字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题：九龙江河口表层沉积物重金属污染的铅同位素示踪研究》）