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广西喀斯特地貌区域工业区及历史采矿区河流流域的七种重金属污染程度探究 ——基于鸟类为最高营养级的食物网

2020-12-02阅读(597)

广西喀斯特地貌区域工业区及历史采矿区河流流域的七种重金属污染程度探究 ——基于鸟类为最高营养级的食物网

论文摘要

自18世纪60年代的第一次工业革命以来,人类社会工业化程度越来越高。工业的高速发展在给人类生活带来巨变的同时也导致了生物多样性减少。工业化对生物多样性的影响目前仍然是生态学研究的热点问题之一。研究表明,环境污染是导致生物多样性减少的主要原因之一,而重金属是环境污染物的重要一类。重金属污染物大致可以分为点源污染和扩散沉降形成的面源污染两大类。当今中国在蓬勃发展的同时也面临着大量的重金属污染问题,其中关于土壤,水体,大气以及人类的重金属污染已经有一定程度的了解,但是关于野生生物被污染的程度仍需进一步探究。鸟类由于种类多样、生境多样、分布范围广且处于较高的食物链营养级,被视为良好的重金属污染指示物种。本研究聚焦于中国南方广西壮族自治区的一个有色金属工业区,两个已经停产的铅锌矿区和一个已经停产的汞矿区的七种重金属或类金属:汞(Hg),镉(Cd),铅(Pb),锌(Zn),铜(Cu),锡(Sn),砷(As)对附近河流流域的污染程度。14个试验样点选取于该四个区域的四条已知被污染的河流和一条没有污染报导记录的河流,沿每条河流河水流动方向沿岸采集稻田土壤样品,稻谷样品和鸟类羽毛样品进行上述七种重金属的浓度分析。我们假设,汞中毒是铅、锌、锡开采带来的隐患,且由于汞在食物链中具有生物放大效应,所以处于较高营养级的动物将受到更多伤害。研究结果表明不同食性的鸟类羽毛中的汞浓度是显著不同的,位于较高营养级的食肉鸟和食虫鸟羽毛中的汞浓度显著高于较低营养级的食谷鸟和食果鸟,表现出了一定的生物放大效应。然而,食谷鸟和食果鸟羽毛中的锡和锌的浓度却高于食肉鸟和食虫鸟。河流方面,接近其中一个铅锌矿区的河流沿岸的鸟类羽毛中的铜和砷的浓度最高;接近汞矿区的河流沿岸的鸟类羽毛中的汞浓度最高。试验样点方面,在汞矿区附近的样点的鸟类羽毛中的汞浓度远远高于其它样点;其中一个铅锌矿附近的样点的鸟类羽毛中的镉浓度最高;其它金属的最高的浓度的样点无明显分布规律,其靠近污染源附近的样点的鸟类羽毛中的金属浓度和远离污染源的样点的鸟类羽毛中的金属浓度之间没有明显差异。不同重金属之间的相关性分析表明,镉和铅、锌和锡、铜和砷、锡和砷之间呈显著的正相关;汞和其它金属之间没有呈现出正相关,甚至还和铜呈一定的负相关趋势。汞对野生生物的毒害作用是众所周知的,而它与其它金属之间不相关或负相关就意味着它对野生生物的毒害作用不会因为其它金属的存在而被加剧,甚至其毒性可能还会因为其它金属的存在而被抑制。因此,虽然汞与其它金属的相关性趋势不符合研究预期,但对生物多样性保护工作来说却具有重要的意义。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • CHAPTER Ⅰ: Introduction
  • CHAPTER Ⅱ: Background,Objectives and Hypotheses
  •   2.1 Background
  •     2.1.1 Birds as indicators for pollution monitoring
  •     2.1.2 Heavy metals
  •     2.1.3 Properties and effects of different heavy metals
  •   2.2 Objectives and Hypotheses
  •   2.3 Experimental Design Process
  • CHAPTER Ⅲ: Sampling and Analysis
  •   3.1 Study Sites
  •   3.2 Sampling and Preparation Samples for Analysis
  •     3.2.1 Sampling sites selection
  •     3.2.2 Experimental apparatus and chemical reagents
  •     3.2.3 Soil
  •     3.2.4 Rice
  •     3.2.5 Bird feathers
  •   3.3 Measuring the Concentration in Machines
  •     3.3.1 Machines
  •     3.3.2 Chemical reagents
  •     3.3.3 Mixed soil samples
  •     3.3.4 Rice samples
  •     3.3.5 Bird feather samples
  •     3.3.6 Quality Control and Data Processing
  • CHAPTER Ⅳ: Level of Heavy Metals in Different Feeding Guilds
  •   4.1 Statistics
  •   4.2 Results
  •   4.3 Discussion
  • CHAPTER Ⅴ: Level of Heavy Metals in Different Rivers
  •   5.1 Metal Concentrations in Different Rivers
  •     5.1.1 Statistics
  •     5.1.2 Results
  •   5.2 Metal Concentrations at Different Hydrological Positions along the Rivers Considered Together
  •     5.2.1 Statistics
  •     5.2.2 Results
  •   5.3 Metal Concentrations at Different Hydrological Positions along the Rivers with each River Analyzed Separately
  •     5.3.1 Statistics
  •     5.3.2 Results
  •   5.4 Discussion
  • CHAPTER Ⅵ: Correlations Between Different Metals and Sample Types
  •   6.1 Correlations Between Different Metals
  •     6.1.1 Statistics
  •     6.1.2 Results
  •   6.2 Correlations Between Different Trophic Levels and Types of Sample
  •     6.2.1 Statistics
  •     6.2.2 Results
  •   6.3 Discussion
  • CHAPTER Ⅶ: Conclusions
  • References
  • Appendices
  • Acknowledgements
  • Papers Published during Degree Study

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 何超

    导师: Eben Bowditch Goodale

    关键词: 重金属污染,取食功能团,浓度水平,河流,营养级

    来源: 广西大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,矿业工程,环境科学与资源利用

    单位: 广西大学

    分类号: Q16;X753

    总页数: 73

    文件大小: 6323K

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