Trace Metals in the Westerschelde Estuary: A Case-Study of a Polluted, Partially Anoxic Estuary

ویرایش: 1 
نویسندگان: Willy Baeyens,  Bert van Eck,  Claude Lambert (auth.),  Willy F. J. Baeyens (eds.)  
سری: Developments in Hydrobiology 128 
ISBN (شابک) : 9789048150625, 9789401735735 
ناشر: Springer Netherlands 
سال نشر: 1998 
تعداد صفحات: 179 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 10 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 46,000



اقیانوس‌ها و دریاچه‌ها با زمان اقامت زیاد مشخص می‌شوند و بنابراین می‌توان آنها را در حالت تعادل یا شبه تعادل در نظر گرفت. در مقابل، مصب ها، که رابط بین آب شیرین و اکوسیستم های دریایی را تشکیل می دهند، از نظر بیوژئوشیمیایی و فیزیکی بسیار پویا هستند. شیب قوی در متغیرهای فیزیکی و شیمیایی مانند دما، pH، شوری، اکسیژن محلول، مواد مغذی، مقدار و ترکیب ذرات ناشی از اختلاط آب شیرین و اعضای انتهایی شور است. این گرادیان‌ها باعث افزایش فرآیندهای بیوژئوشیمیایی می‌شوند که به طور کلی منجر به یک فیلتر ژئوشیمیایی (منطقه با کدورت بالا، نشان‌دهنده فرآیندهای جذب-واجذبی افزایش یافته) و یک فیلتر بیولوژیکی (منطقه فعالیت بالای پلانکتون است که علاوه بر جذب بالای مواد مغذی، تجمع بالایی را نشان می‌دهد. از فلزات کمیاب). هر دو فیلتر الگوی اختلاط محافظه کارانه فلزات کمیاب در یک مصب را مختل می کنند.
علاوه بر این، چهار جنبه خور شلد را بسیار غیرمعمول و متفاوت از خورهای دیگر می‌سازد:

• شلد یک خور تحت کنترل جزر و مد است که به معنای زمان اقامت بیشتر است.
• مخور بالایی ورودی های زیادی از مواد آلی زیست تخریب پذیر دریافت می کند که منجر به کاهش اکسیژن در زمستان و به شرایط بی اکسیژن در تابستان می شود.
• ورودی های آلاینده های سمی در خور بالایی توسط پارک صنعتی آنتورپ رخ می دهد.
• منطقه بدون اکسیژن، ناحیه ورودی آلاینده و ناحیه حداکثر کدورت از نظر جغرافیایی منطبق هستند.

بنابراین خور شلد یک آزمایشگاه میدانی ایده آل برای مطالعه است. فرآیندهای بیوژئوشیمیایی که در جای دیگر، یا فقط به طور جزئی، به میزان بسیار کم یا در یک بخش خاص، یعنی رسوبات رخ نمی‌دهند. به طور خاص، فرآیندهای ردوکس شامل فلزات کمیاب، تشکیل کمپلکس‌های فلزی ناپایدار، و متیلاسیون جیوه در نتیجه شرایط بدون اکسیژن و بار بالای مواد آلی رخ می‌دهند. مدل‌های متعددی که حمل‌ونقل، رسوب‌گذاری و گونه‌زایی فلزات کمیاب را در این مصب به خوبی مخلوط توصیف می‌کنند (همه مصب‌های اصلی در کشورهای EC مجاور دریای شمال یا اقیانوس اطلس به خوبی مخلوط شده‌اند) در این کتاب ارائه شده‌اند. مقایسه غلظت فلزات در یک دوره 15 ساله کاهش خالص سطح آلودگی را نشان می دهد.

Oceans and lakes are characterized by large residence times and can thus be considered as being in an equilibrium or quasi-equilibrium state. In contrast, estuaries, which constitute the interface between the fresh water and marine ecosystems, are biogeochemically and physically very dynamic. Strong gradients in physical and chemical variables such as temperature, pH, salinity, dissolved oxygen, nutrients, amount and composition of particulates result from the mixing of fresh water and saline end members. These gradients provoke increased biogeochemical processes, generally resulting in a geochemical filter (the area of high turbidity, showing enhanced adsorption-desorption processes) and a biological filter (the area of high plankton activity showing, besides a high uptake of nutrients, a high accumulation of trace metals). Both filters disturb the conservative mixing pattern of the trace metals in an estuary.
In addition, four aspects make the Scheldt estuary very unusual and different from other estuaries:

• the Scheldt is a tide-governed estuary which means larger residence times;
• the upper estuary receives large inputs of biodegradable organic matter which leads to oxygen depletion in winter and to anoxic conditions in summer;
• inputs of toxic pollutants occur in the upper estuary by the industrial park of Antwerp;
• the anoxic zone, the zone of pollutant input and the zone of the turbidity maximum coincide geographically.

The Scheldt estuary is thus an ideal field laboratory for the study of biogeochemical processes which do not occur elsewhere, or only partially, to a very low extent or in a specific compartment, i.e. the sediments. More specifically, redox processes involving trace metals, the formation of non-labile metal complexes, and the methylation of mercury occur as a result of anoxic conditions and the high load of organic matter. Several models describing in detail the transport, the sedimentation and the speciation of the trace metals in this well-mixed estuary (all major estuaries in EC countries adjacent to the North Sea or the Atlantic Ocean are well-mixed) are presented in this book. A comparison of the metal concentrations over a 15-year period shows a net reduction of the pollution level.

Front Matter....Pages i-xvi
General description of the Scheldt estuary....Pages 1-14
Biogeochemical behaviour of Cd, Cu, Pb and Zn in the Scheldt estuary during the period 1981–1983....Pages 15-44
The biogeochemical behaviour of Cd, Cu, Pb and Zn in the Scheldt estuary: results of the 1995 surveys....Pages 45-62
Behaviour and speciation of mercury in the Scheldt estuary (water, sediments and benthic organisms)....Pages 63-79
Effect of organic complexation on the behaviour of dissolved Cd, Cu and Zn in the Scheldt estuary....Pages 81-90
The impact of the Scheldt input on the trace metal distribution in the Belgian coastal area (results of 1981–1983 and 1995–1996)....Pages 91-108
A box-model of metal flows through the Scheldt estuary (1981–1983 and 1992–1995)....Pages 109-128
Water quality modelling of the western Scheldt estuary....Pages 129-142
A time-dependent flow model for heavy metals in the Scheldt estuary....Pages 143-155
Evolution of trace metal concentrations in the Scheldt estuary (1978–1995). A comparison with estuarine and ocean levels....Pages 157-167