中国河流沉积物化学 PPT

Fig. 2 Cu, Zn, Pb and Cd concentrations and associations in sediments of 11 major rivers in eastern China (I: exchangeable and carbonate-bound metals; II: metal bound to cryptocrystalline manganese oxides and reactive iron oxides; III: metal bound to amorphous iron oxides; IV: metal bound to organize and sulfides; V: metal in residual fraction)
8
Zn
7 6 5 4 3
8
7
6
5
4
3
pH
2
3
4
5
6
7
8
r= 0 .8 2
-1 .0
-.5
0 .0
.5
1 .0
1 .5
8
7 Cd
6 5 4 3 2
8
7
6
5
4
3
pH
2
3
4
5
6
7
8
r= 0 .6 9
-1 .0 -.8 -.6 -.4 -.2 0 .0 .2 .4 .6 .8 1 .0 1 .2 1 .4
L o g fi
粒径组成百分含量与重金属（Cd） 在沉积物－水界面平衡分配系数相关关系图
lg K d (K d : l/k g )
7 Cd
6
5
4
3
2 68
y = 0 .1 8 x+ 2 .2 9 r 2 a d j= 0 .5 5 9 p < 0 .0 5
10 12 14 16 18
7 Cd
6
5
4
3
y = 0 .0 1 2 x+ 3 .5 8 1 r 2 a d j= 0 .5 8 p < 0 .0 5
pH
pH与重金属在中国东部河流沉积物－水相界面平衡分配系数关系图
3 ( KL d/ k 1g
Kd
lg
5 黑龙江 4
5 嫩江
4
5 松花江 4
3
3 Cd
3
Zn
2
2
2
3 4 5 6 7 83 4 5 6 7 83 4 5 6 7 8
pH
pH
pH
5 滦河
5 黄河
5 淮河
4
4
4
3 ( LK /d k g1 )0
5 .0
4 .5
Zn
4 .0
3 .5
3 .0
y= 1 .0 0 2 x-0 .0 8
2 .5
r2= 0 .9 5
2 .0 2 .0 2 .5 3 .0 3 .5 4 .0 4 .5 5 .0
5 .0
4 .5
Cd
4 .0
3 .5
3 .0
y= 0 .9 4 1 4 x-0 .1 1
2 .5
r2= 0 .9 2
▪ to study the regional variations of sediment characteristics and trace metal distributions;
▪ to analyze the relations between geochemical and surface properties of the sediments, and the relations between sediment characteristics and trace metal concentrations.
(b )
M e a s u r e d dL (oKd:g l /KK g ) L o g dK o f r e a l r i v e r s e d i m e n t s
5 .0
4 .5
Zn
4 .0
3 .5
3 .0 y= 4 .6 9 6 x--1 1 .1 8
2 .5
r2= 0 .7 2 8
▪ 中国东部河流 颗粒物中铁, 锰, 铝, 钛氧 化物的含量
中国东部河流颗粒物的pH值
中国东部河流颗粒物腐殖质的含量和组成
中国东部河流悬浮物和表层沉积物的TOC含量
中国东部河流颗粒物腐殖质的组成
中国东部11条河流颗粒物的比表面
Fig. 2 Cu, Zn, Pb and Cd concentrations and associations in sediments of 11 major rivers in eastern China(I: exchangeable and carbonate-bound metals; II: metal bound to cryptocrystalline manganese oxides and reactive iron oxides; III: metal bound to amorphous iron oxides; IV: metal bound to organize and sulfides; V: metal in residual fraction)
Kd
3
3
3
lg
3 ( KL d/ k 1g 0)
2
2
2
3 4 5 6 7 84 5 6 7 8 93 4 5 6 7 8
pH
pH
pH
5 汉水
4
长江 5
5 钱塘江
4
3
4
3
Kd
lg
3 ( KL d/ k 1g 0)
2
3
2
3 4 5 6 7 84 5 6 7 8 93 4 5 6 7 8
pH
pH
pH
6 闽江
6
< 2 0 m
5
radj = 0 .4 2 4 P > 0 .0 5
0 .0 0
.0 5
.1 0
Cd
4
3
-.4
-.2
6
< 1 6 m
5
radj = 0 .5 6 4 P > 0 .0 5
0 .0
.2
Cd
3
3 (L K/ dk :g 1) 0l g K d
4
3
-1 .0
-.5
6
< 8 m
5
radj = 0 .6 5 P < 0 .0 5
0 .0
.5
1 .0
Cd
4
3
-1 .0
-.5
6
< 4 m
5
radj = 0 .7 0 2 P < 0 .0 5
0 .0
.5
1 .0
Cd
3 ( L K / d k : g 1 ) 0l g K d
4
3
-1 .0
-.5
6
< 2 m
5
radj = 0 .7 5 4 P < 0 .0 5
0 .0
.5
1 .0
Kd
3
( 1L 0/ k g )
Kd
吸 附 量1 (0- 1 2m o l / g )
8a
5
Cd
b
Zn
4
6
3
4
2
2
1
0 0
-1
0 .0
.5
1 .0
1 .5
2.0 0.0
.5
1 .0
1 .5
2 .0
悬 浮 沉 积 物 浓 度 (g/L)
悬 浮 沉 积 物 浓 度 (g/L)
50
40 c
Cd
d
Zn
40
8
80
.5
4
60
0 .0
0
0
2
4
6
来自百度文库
80
2
4
6
80
2
4
6
8
重 金 属 Cd 初 始 浓 度 值 (10-12 mol/L)
1 .5 闽江
1 .5 北 江
1 .5 珠江
1 .0
1 .0
1 .0
.5
.5
.5
0 .0
0 .0
0 .0
0
2
4
6
80
2
4
6
8
0
2
4
6
8
重 金 属 Cd 初 始 浓 度 值 (10-12 mol/L)
samples from eastern China (I = 0.11 M KNO3, t = 20 ± 0.1 ℃)
中国东部11条河流沉积物对4种重金属的 固有表面络合常数
中国东部11条河流沉积物的表面位密度与 对4种重金属的吸持容量
中国东部河流沉积物对重金属的吸持容量
Adsorption capacity of selected materials (Forstner, 1981)
30 30
20
20
10
10
0
0
0 .0
.5
1 .0
1 .5
2.0 0.0
.5
1 .0
1 .5
2 .0
悬 浮 沉 积 物 浓 度 (g/L)
悬 浮 沉 积 物 浓 度 (g/L)
Kd Cnx[SPM ]y
K d ( 31 0L / k g )
沉积物浓度分别与吸附量和重金属在沉积物－水界面分配系数关系图
Fig. 1 Sediment sampling sites
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
中国东部11条河流沉积物的元素组成
中国与世界河流沉积物Ca, Al含量比较
对不同研究者世界河流沉积物 元素平均组成的比较
中国河流沉积物黏土矿物组成
中国东部河流颗粒物中高龄石, 蒙脱石与伊利石的相对含量
5
4
6 北江
5
4
5 珠江 4
3
3
3
2
2
2
3 4 5 6 7 83 4 5 6 7 83 4 5 6 7 8
pH
pH
pH
Kd
lg
重金属初始浓度值对平衡分配系数的影响关系图
3
( 1L 0/ k g )
8 黑龙江
6
4
4 嫩江
3
2
6 松花江 4
Kd
2
1
2
3
( 1L 0/ k g )
Kd
3
( 1L 0/ k g )
RIVER SEDIMENT STUDIES IN CHINA
▪ to provide basic values of element contents, geo-chemical substrates, surface properties, and trace metal association in the sediments;
沉积物平均粒径与沉积物表面性质和活性组分之间的Kendall秩相关系数
*：0.05显著性水平; **：0.01显著性水平; ***：pH=7下的测定值
3 (L K/ dk :
6
6
< 5 0 m
Cd
< 3 2 m
Cd
5
5
d
K
g
( L K / d k : g 1 ) 0l
4
3
-.1 0
-.0 5
2
0 20 40 60 80 100 120 140 160
lg K d (K d : l/k g )
5
Zn
5
Zn
4
4
3
y = 0 .1 x+ 2 .9 2
3
y = 6 .3 9 x+ 3 .6 3
r 2 a d j= 0 .5 8 8 p < 0 .0 5
r 2 a d j= 0 .6 0 4 p < 0 .0 5
0
0
0
0
2
4
6
80
2
4
6
80
2
4
6
8
重 金 属 Cd 初 始 浓 度 值 (10-12 mol/L)
6 滦河
16 黄 河
30 淮河
4
12
20
2
8
10
4
0
0
0
0
2
4
6
80
2
4
6
80
2
4
6
8
重 金 属 Cd 初 始 浓 度 值 (10-12 mol/L)
汉水 12
120 长江
100
1 .5 钱塘江
1 .0
2 .0 2 .0 2 .5 3 .0 3 .5 4 .0 4 .5 5 .0
L o g K d o f s tim u la te d riv e r s e d im e n ts
lg Kd (Kd 10 3 L/kg)
7
6
Cd
Zn
6
5
5 4
4 3
3
2
2
1
1
3456789 3456789
pH?
中国东部11条河流颗粒物的比表面
中国东部河流颗粒物零盐效应点和永久电荷
中国东部11条河流沉积物的 表面酸度常数和表面位密度
Surface charges in the <63-μm sediments of 11 major rivers in eastern China
Surface potentials of the 11 river sediment
Cd
4
radj = 0 .8 0 P < 0 .0 1
3 -2 .0 -1 .5 -1 .0 -.5 0 .0 .5 1 .0
l g f GS ( f GS： 粒 径 百 分 含 量 ）
4
radj = 0 .8 0 3 P < 0 .0 1
3
-1 .5 -1 .0
-.5
0 .0
.5
1 .0
l g f GS ( f GS： 粒 径 百 分 含 量 ）
2
2
6 8 10 12 14 16 18
0 20 40 60 80 100 120 140 160
S u rfa c e a re a (m 2/g )
s u rfa c e s ite d e n s ity (u m o l/g )
L o g iK( Kd i:d l / K g ) M e a s u r e d ( LK od g: l K / dK g )
2 .0 2 .0 2 .5 3 .0 3 .5 4 .0 4 .5 5 .0
5 .0
4 .5
Cd
4 .0
3 .5
3 .0
y= 4 .0 1 4 x-8 .0 7 6
2 .5
r2= 0 .5 8 1
2 .0 2 .0 2 .5 3 .0 3 .5 4 .0 4 .5 5 .0
P re d ic te d L o g K d (K d : l/k g )
i = TOC i = F e -M n o x id e i = C a rb o n a te
(a )
5 Zn
4
3
2
2
3
5
Cd
4
y= 0 .9 1 x+ 0 .1 6 r2= 0 .9 8 5
4
5
3
y= 0 .8 4 x+ 0 .4 0 r2= 0 .9 8 4
2
2
3
4
5
P re d ic te d L o g K d (K d : l/K g )