本书是作者十余年关于三峡水库重金属污染物水环境过程及效应研究工作的总结和深化。基于长序列野外实测数据，本书揭示了三峡水库沉积物中重金属污染物的时空演变特征、来源、累积量、环境风险；解析了库区重金属污染物在沉积物-水界面的迁移规律及影响因素；阐明了库区鱼体中重金属污染物的含量水平、演变特征、生物放大效应及健康风险。本书内容有助于推进我国深大水库水环境相关研究和实践。
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丛书序
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究进展 2
1.2.1 大型水库水环境演变机理研究 2
1.2.2 三峡水库水环境重金属研究 4
1.2.3 三峡水库主要水环境问题 9
参考文献 12
第2章 三峡水库概况 16
2.1 自然环境特征 16
2.1.1 区域位置 16
2.1.2 气象特征 16
2.1.3 水系分布 19
2.1.4 泥沙淤积 20
2.1.5 鱼类资源 21
2.2 人文社会特征 23
2.2.1 人口分布 23
2.2.2 社会经济 23
2.3 调度运行概况 23
2.3.1 工程兴修 23
2.3.2 调度运行 24
参考文献 25
第3章 三峡水库沉积物重金属含量时空演变特征 26
3.1 研究方法 26
3.1.1 样品采集 26
3.1.2 样品分析测定 27
3.2 三峡水库沉积物重金属含量水平 32
3.3 三峡水库沉积物中重金属含量的时间变化特征 36
3.3.1 蓄水前后沉积物中重金属含量变化 36
3.3.2 不同蓄水时期沉积物中重金属含量变化 39
3.4 三峡水库沉积物中重金属含量的空间变化特征 40
3.4.1 不同蓄水时期沉积物中重金属含量的空间格局 40
3.4.2 左右岸沉积物中重金属含量的空间格局 61
3.5 三峡水库沉积物重金属赋存形态的时空变化特征 62
3.5.1 试验性蓄水期沉积物重金属的赋存形态 62
3.5.2 稳定运行期沉积物重金属的赋存形态 66
3.5.3 试验性蓄水期与稳定运行期沉积物中重金属赋存形态的变化 70
3.6 小结 72
参考文献 74
第4章 三峡水库沉积物重金属污染评价及环境质量基准 76
4.1 沉积物环境质量评价及基准构建方法概述 76
4.1.1 沉积物环境质量评价方法 76
4.1.2 基于沉积物扰动的重金属健康风险评价方法 82
4.1.3 沉积物环境质量基准构建方法 83
4.2 三峡水库沉积物重金属污染特征及生态风险评价 85
4.2.1 运用地积累指数评价法评价 86
4.2.2 运用富集因子评价法评价 100
4.2.3 运用潜在生态风险评价法评价 104
4.2.4 传统指数型评价方法存在的问题 113
4.3 三峡水库沉积物重金属地球化学基线构建 114
4.3.1 地球化学基线的构建方法 114
4.3.2 建立三峡水库沉积物重金属的地球化学基线 117
4.4 基于地球化学基线的三峡水库沉积物重金属污染评价 120
4.4.1 运用传统污染评价方法的三峡水库沉积物重金属污染评价 120
4.4.2 基于随机模型的三峡水库沉积物重金属污染评价 124
4.5 基于沉积物扰动的重金属健康风险评价 129
4.6 基于赋存形态的沉积物重金属生态风险评价 130
4.7 三峡水库沉积物重金属环境质量基准及风险评价 133
4.7.1 研究方法 133
4.7.2 沉积物中重金属的毒性评价 133
4.7.3 沉积物中重金属的环境质量基准建立及风险评价 135
4.8 小结 142
参考文献 144
第5章 三峡水库沉积物重金属污染来源解析及累积量 148
5.1 研究方法 148
5.1.1 样品采集与前处理 148
5.1.2 沉积物铅同位素比值测定 148
5.1.3 正交矩阵因子分解模型 149
5.1.4 绝对因子分析-多元线性回归受体模型 149
5.2 基于铅同位素的三峡水库典型支流沉积物重金属污染来源识别 150
5.2.1 典型支流沉积物中铅同位素分析 150
5.2.2 典型支流沉积物铅形态分布特征 151
5.2.3 典型支流沉积物中铅的来源解析 154
5.3 基于受体模型的三峡水库沉积物重金属污染来源解析 157
5.3.1 正交矩阵因子分解模型污染来源解析结果 157
5.3.2 绝对因子分析-多元回归受体模型污染来源解析结果 158
5.4 三峡水库沉积物重金属累积量 160
5.5 小结 162
参考文献 163
第6章 三峡水库典型支流有效态重金属的沉积物-水界面过程 165
6.1 研究方法 165
6.1.1 样品采集 165
6.1.2 DGT装置的准备 166
6.1.3 DGT装置的放置与分析 166
6.1.4 有效态重金属浓度的计算过程 167
6.1.5 化学分析 167
6.1.6 沉积物样品中重金属赋存形态的BCR连续提取分析 168
6.2 有效态重金属在沉积物-水界面的空间分布特征 168
6.2.1 有效态镉、铁、锰的空间分布特征 168
6.2.2 有效态锑的空间分布特征 170
6.2.3 有效态砷的空间分布特征 172
6.2.4 有效态铬的空间分布特征 173
6.2.5 其他非常规监测元素的有效态浓度的空间分布特征 174
6.3 沉积物-水界面有效态重金属的扩散特征 176
6.4 有效态重金属迁移释放的影响因素 178
6.4.1 铁锰氧化物的影响 178
6.4.2 硫化物的再活化作用 180
6.5 小结 182
参考文献 182
第7章 三峡水库鱼体内重金属赋存特征及风险评估 185
7.1 研究方法 185
7.1.1 样品采集与处理 185
7.1.2 稳定同位素测定方法 188
7.1.3 健康风险评价方法 188
7.2 三峡水库鱼体内重金属含量水平 188
7.2.1 鱼体内不同重金属含量水平及种类分布特征 188
7.2.2 鱼体内重金属含量的相关影响因素 193
7.2.3 相关性及聚类分析 196
7.3 三峡水库鱼体内重金属含量时空特征 197
7.3.1 三峡水库蓄水前后鱼体内重金属含量变化 197
7.3.2 三峡水库鱼体内重金属含量的空间分布特征 199
7.3.3 典型支流不同鱼体内重金属含量的空间分布特征 205
7.4 三峡水库鱼体内重金属传递及累积 207
7.4.1 鱼体碳、氮稳定同位素特征 208
7.4.2 三峡水库鱼类Hg生物放大的空间分布特征 212
7.4.3 三峡水库鱼体内其他重金属的传递和累积 218
7.5 三峡水库鱼体内重金属健康风险评价 223
7.5.1 三峡水库鱼体重金属健康风险总体评价 223
7.5.2 三峡水库不同区域健康风险评价结果 224
7.5.3 不同人群健康风险评价结果 225
7.5.4 不同鱼种健康风险评价结果 227
7.6 小结 228
参考文献 230
第8章 三峡水库沉积物稀土元素的水环境过程及效应 236
8.1 研究方法 236
8.1.1 样品采集与前处理 236
8.1.2 稀土元素含量分析 237
8.1.3 稀土元素的地球化学参数 237
8.1.4 沉积物物源判别方法 238
8.2 不同水期沉积物中稀土元素的总量特征 238
8.3 不同水期沉积物中稀土元素的空间分布 242
8.4 稀土元素的标准化与分馏特征 246
8.4.1 稀土元素标准化配分模式 246
8.4.2 稀土元素参数示踪 247
8.4.3 三峡水库稀土元素富集的环境影响 248
8.5 三峡水库沉积物物源解析 249
8.6 小结 254
参考文献 254
索引 256
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