内蒙古乌拉盖河流域水体和沉积物重金属污染物特征及污染风险评价

作     者：张娜 

作者单位：内蒙古大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张一心;白妙馨

授予年度：2023年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0713[理学-生态学] 

主      题：乌拉盖河流域 重金属元素 污染评价 污染源解析 

摘      要：本文以乌拉盖河流域水体和沉积物为研究对象,系统分析其理化性质、空间分布特征和重金属元素的污染程度,通过污染评价指标对其重金属污染状况进行评价,利用多元统计分析来探究乌拉盖河流域重金属污染的来源,再利用绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)模型得出重金属来源贡献率,为可利用资源、污染预防管理和治理措施提供理论依据。(1)乌拉盖河流域水体和沉积物理化指标:研究表明该地区地表水水质呈碱性,p H值8.45～10.13之间,平均温度为15.35℃,平均COD含量为32.11mg·L,平均总磷含量为0.11 mg·L,平均总氮含量为1.19 mg·L,平均高锰酸盐指数含量为10.75 mg·L,平均氟化物含量为0.54 mg·L。结果表明,乌拉盖河流域水质整体情况较差,存在超标现象。(2)乌拉盖河流域水体中重金属Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb平均含量分别为1.12、0.69、1.29、3.62、0.01、0.019和0.09μg·L;乌拉盖河流域表层沉积物中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb的平均含量分别为19.65、11.91、11.14、42.54、7.73、0.091和14.11 mg·kg,其中Cu、Zn、As和Cd高于锡林郭勒盟土壤背景值,分别是背景值的1.09倍、1.31倍、1.36倍和3.00倍。乌拉盖河流域水体中重金属Ni、Zn和As空间分布差异较大,Cu、Cd、Hg和Pb的空间分布差异较小。(3)乌拉盖河流域水体中重金属污染评价结果表明,水体中重金属污染较小,只有Hg存在污染风险,结果为轻度污染,污染较大地区位于乌拉盖河源头、上游和湖区,其他区域污染不明显;乌拉盖河流域表层沉积物中重金属污染评价结果表明,Cd存在轻度污染,其他重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb无污染,乌拉盖河源头污染较为严重,乌拉盖河上游、湖区和中游污染程度较小。(4)乌拉盖河流域水体和沉积物重金属来源结果表明,水体中Ni、Zn和Hg主要来自自然源,Cd和Pb主要来自农业生产和交通运输混合污染源,Cu和As主要来自工业污染源,其中自然源占比36.95%,混合源占比19.29%,工业源占比17.26%,未知源占比26.54%,总体来看自然源占比较大;沉积物中Cr、Ni、Cu和Zn的可能是由于自然原因岩石风化引起的,Pb与城市交通有关,推断来自交通源,As可能来源于城市工业污染,Cd可来自畜禽养殖等农业生产活动源,其中自然源占比35.23%%,交通源占比13.89%,工业源占比39.70%%、农业源占比7.05%,未知源占比4.13%,自然源和交通源占比较大。