前言
第1章 緒論
1．1 環境介質砷含量
1．1．1 地殼砷含量
1．1．2 沉積物砷含量
1．1．3 土壤圈砷含量
1．1．4 水圈砷含量
1．1．5 砷地球化學循環
1．2 水環境中砷的地球化學行為
1．2．1 砷的吸附行為
1．2．2 有機物與砷的相互作用
1．2．3 砷的微生物轉化
1．3 水環境砷形態
1．3．1 水中砷形態
1．3．2 沉積物中砷形態
1．4 沉積物中砷的污染評價
1．4．1 總量法
1．4．2 形態法
第2章 研究方法
2．1 研究區概況
2．2 樣品采集、處理與分析
2．2．1 樣品采集與處理
2．2．2 樣品理化性質測定
2．2．3 重金屬總量及形態測定
2．3 室內模擬實驗
2．3．1 沉積物對砷的吸附實驗
2．3．2 不同碳源對沉積物中砷遷移轉化的影響實驗
2．3．3 復合鐵鋁氫氧化物對砷的吸附實驗
2．3．4 微生物對砷遷移轉化的影響實驗
第3章 遼河流域水體沉積物理化．陸質
3．1 遼河流域河流沉積物理化性質
3．1．1 河流沉積物pH
3．1．2 河流沉積物有機質含量
3．1．3 河流沉積物碳酸鈣含量
3．1．4 河流沉積物機械組成
3．1．5 河流沉積物鐵鋁元素含量
3．1．6 河流沉積物鈣鎂元素含量
3．1．7 河流沉積物鈉鉀元素含量
3．1．8 河流沉積物鈦錳鈧元素含量
3．2 大遼河河口沉積物的理化性質
3．2．1 河口沉積物pH
3．2．2 河口沉積物有機質含量
3．2．3 河口沉積物機械組成
3．2．4 河口沉積物主量元素含量
3．2．5 河口沉積物鈦錳鈧元素含量
3．3 遼河水系、大遼河水系及河口沉積物理化性質比較
3．3．1 pH差異
3．3．2 有機質含量差異
3．3．3 沉積物質地差異
3．3．4 主量元素含量差異
3．3．5 鈦錳鈧元素含量差異
第4章 遼河流域水體沉積物砷分布特征
4．1 遼河流域河流沉積物砷分布特征
4．2 大遼河河口沉積物砷分布特征
4．3 遼河流域河流與河口沉積物砷含量比較
4．4 沉積物中砷的存在形態
4．4．1 大遼河水系沉積物中砷的賦存形態
4．4．2 大遼河河口沉積物中砷的賦存形態
4．5 沉積物組成與砷的相關性
4．5．1 大遼河水系沉積物組成與砷的相關性
4．5．2 大遼河河口沉積物組成與砷的相關性
4．6 其他水體沉積物中砷的分布特征
4．6．1 珠江廣州河段沉積物中砷的分布
4．6．2 南四湖沉積物中砷的分布
4．7 小結
4．7．1 沉積物中總砷含量
4．7．2 沉積物中砷的賦存形態
4．7．3 沉積物的組成與砷含量的關系
第5章 大遼河水系及河口沉積物對砷的吸附
5．1 沉積物對砷的吸附動力學
5．2 沉積物對砷的吸附熱力學
5．3 pH對砷吸附的影響
5．4 競爭離子對砷解吸的影響
5．5 共存離子對砷吸附的影響
5．6 沉積物吸附態砷的存在形態
5．7 小結
第6章 碳源對沉積物中砷遷移轉化的影響
6．1 沉積物中砷含量的變化
6．2 沉積物中鐵含量的變化
6．3 體系pH的變化
6．4 小結
第7章 復合鐵鋁氫氧化物對砷的吸附
7．1 吸附等溫實驗
7．2 pH對復合鐵鋁氫氧化物吸附砷的影響
7．3 競爭離子對復合鐵鋁氫氧化物吸附態砷解吸的影響
7．4 共存離子對復合鐵鋁氫氧化物吸附砷的影響
7．5 微生物對復合鐵鋁氫氧化物吸附態砷的作用
7．5．1 微生物對復合鐵鋁氫氧化物吸附態砷的還原特征
7．5．2 復合鐵鋁氫氧化物吸附態砷向溶液遷移的特征
7．5．3 鐵的還原作用與砷轉化的關系
7．6 小結
第8章 遼河流域水體沉積物砷污染評價
8．1 沉積物砷污染評價富集
8．1．1 沉積物砷富集
8．1．2 沉積物砷污染負荷指數
8．1．3 沉積物砷地累積指數
8．2 沉積物砷污染生態風險評價
8．2．1 沉積物質量基準評價結果
8．2．2 潛在生態風險評價
8．2．3 沉積物中生物可給性砷的含量
第9章 總結和展望
9．1 主要研究結論
9．2 展望
參考文獻
砷是環境中普遍存在的化學元素，廣泛分布于大氣、水體、土壤、巖石、沉積物和生物體中。人類活動加速了砷元素向陸地表層環境的釋放，威脅著全球數百萬人的健康，陸地表層環境砷污染問題已成為備受全球關注的環境問題之一。環境中砷的人為來源主要包括各類采礦與冶煉、化石及生物質燃料燃燒、含砷制品的使用等。人類活動排放的砷隨大氣沉降、污水排放、地表徑流等途徑進入地表水體，經歷吸附／解吸、氧化還原、生物轉化與富集等一系列生物地球化學反應與過程，最終積累于沉積物中。因此，沉積物成為人為來源砷的主要匯之一，是研究環境砷污染及生物地球化學過程的重要介質。
遼河流域是我國重要的老工業基地之一，過去半個多世紀大規模的冶煉、化工等工業活動導致了嚴重的環境污染問題。根據環境保護部2008年發布的中國環境狀況公報，遼河流域水系在我國七大水系污染程度排序中位居第二位，遼河水系總體為重度污染。37個地表水國控監測斷面中，II～III類、Ⅳ類、V類和劣V類水質的斷面比例分別為43.2%、10.8%、5.5%和40.5%。遼河干流總體為中度污染，大遼河及其支流總體為重度污染。
針對遼河流域水體污染問題，在科技部國家重點基礎研究發展計劃[重要水系典型污染形成過程及環境行為（2004CB418502）]、科技部國家科技支撐計劃[東北規模集約化農區農業面源污染防控技術集成與示范（2012BAD15805）]、國家自然科學基金面上項目[水體沉積物微量金屬區域地球化學基線研究——以遼河流域為例（40971058）]等資助下，系統深入地開展了遼河流域水體沉積物砷污染行為與評價研究。本書是這些研究結果、成果的總結與凝練。
全書包括9章內容：第1章介紹了陸地表層環境砷含量、來源、遷移轉化過程及相關的國內外研究進展；第2章介紹了研究區域、樣品采集及研究方法；第3章重點介紹了遼河流域水體沉積物理化性質及其空間分布特征；第4章介紹了遼河流域水體沉積物砷空間分布特征、形態分布特征及其成因；第5章分析了遼河流域水體沉積物砷吸附／解吸行為，探討了pH、競爭離子、共存離子對砷吸附／解吸的影響；第6章介紹了碳源對沉積物砷遷移轉化的影響；第7章討論了復合鐵鋁氫氧化物對砷的吸附／解吸，探討了pH、競爭離子、共存離子、微生物對砷吸附／解吸轉化的影響；第8章開展了遼河流域水體沉積物砷污染評價、生態風險評價；第9章對全書內容進行了總結與展望。
參加本研究的老師和學生有林春野、王世亮、何孟常、劉少卿、郭偉、王志剛、王萍、邵曉、江建斌、郭波波、雷凱等。全書由林春野、王世亮等主筆。由于作者才疏學淺且時間緊迫，書中疏漏之處在所難免，懇請讀者批評指正。
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