成都平原土壤重金属及类金属氟砷污染研究

成都平原土壤重金属及类金属氟砷污染研究

谭婷[1]2004年在《成都平原土壤重金属及类金属氟砷污染研究》文中研究指明用抽样布点法在成都平原采集了0~20cm耕层土样及20~40cm的底层土样共98个。对主要污染元素的含量状况、时空变化情况进行了探讨。用GB15618-1995《土壤环境质量标准》二级标准和一级标准进行污染程度评价以弄清土壤的污染现状,同时用地质累积指数法进行污染程度评价以弄清人类活动对土壤主要污染元素含量的影响程度。用地统计学的方法结合GIS对主要污染元素在土壤中的含量进行了预测,绘制了主要污染元素含量趋势图,并对其分布状况行了探讨。对主要污染元素在土壤中的迁移进行了定性讨论。分析了主要污染元素含量与土壤理化性质和土壤营养元素含量的关系。结果表明: 土壤镉含量在研究区中变化幅度较大且随时间的推移发生了明显变化。从东北方向到西南方向土壤镉含量呈逐渐递减趋势,土壤镉含量小于0.33mg/kg的区域比例很大。有15.12%的样点超过环境质量二级标准,45.35%的样点超过一级标准。43.02%的样点受到了不同程度外源镉的污染。污染级别为1~2级,以1级为主,占污染土样的89.19%。部分区域镉发生了一定程度的下移。土壤镉含量不但与污染源的位置及容重、物粘、粘粒、中细粉粒、砂粒、团聚度、总孔度、pH、CEC等理化性质关系密切,而且与土壤的种植制度有很大的关系,不同的土壤类型土壤镉含量也有所不同。 土壤铜含量变化幅度较大,但不同行政区域之间土壤铜含量变化不大且随时间的推移变化也不大。土壤铜含量在30.4-33.8mg/kg的区域比例很大。铜主要累积在0~20 cm的表层土壤。有6个样点超过环境质量二级标准,有26个样点超过一级标准,占总样点数的30.23%。88.37%的土样没有受到外源铜的影响,只有10个样点受到了轻微的影响。点源污染能在一定范围内明显地影响土壤铜含量,农药、化肥的投入能在一定程度上影响土壤铜含量。交通对土壤铜含量有明显的影响,土壤的有机质、粗粉粒和钾素、氮素含量对土壤铜含量也有一定的影响。 土壤铅含量变化幅度很大,不同行政区域之间土壤铅含量变化也较大。随着时间的推移,土壤铅含量有所上升。土壤铅含量较高的区域比例较小,含量在62-89mg/kg的区域占一定比例,含量在62mg/kg以下的区域比例相对较大。铅主要累积在0~20 cm的耕层土壤,但也发生了一定量的移动。只有1个样点超过环境质量二级标准,77.9%的样点样点超过一级际准。有23.3%的样点没有受到外源铅影响。受污染的土壤中,以1、2级污染为主,其中1级污染32个样点(占总样点数的37.21%),2级污染31个样点(占总样点数的36.05%),个别样点已接近或达到了强污染的水平。土壤铅含量与污染源、交通及土壤理化性质关系密切。不同的土壤类型土壤铅含量差异较大,土壤的种植制度以及河流的分布均对土壤铅含量产生了大小不等的影响。 土壤铬含量变化幅度较大且随时间的推移有所上升,地区之间土壤铬含量变化也较大。铬主要累积在表层土壤。土壤铬含量较高的区域比例很小,铬含量在94-125mg/kg和低于94mg/kg的区域比例很大。只有1个样点超过环境质量二级标准,有50%的样点超过一级标准。73.26%的土样没有受到外源铬的影响。受污染的土壤中,以1级污染为主,占总样点数的23.26%。点源污染能在一定范围内显着地影响土壤铬含量水平。土壤有机质、粗粉粒、pH及土壤钾素含量都能影响表层土壤铬的含量。不同的土壤类型铬含量差异相对较大。 土壤锌含量变化幅度不大,但行政区域间土壤锌含量变化相对较大。随着时间的推移,多数区县土壤锌含量有所上升。锌在土壤中的下移趋势十分明显,表层土壤锌的含量显着地低于底层土壤中的含量。土壤锌含量在94-112mg/kg和81-94mg/kg的区域比例很大。所有样点均未超过环境质量二级标准,有45.35%的样点超过一级标准。89.53%的样点没有受到锌污染,只有少数样点达到了一级污染水平。土壤锌含量与污染源关系密切,不同种植制度下土壤锌含量差异较大,交通对土壤锌含量有一定的影响且相对较明显。土壤pH、不同土壤类型、河流的分布对土壤锌含量也有一定程度的影响。 土壤汞含量变化幅度很大且行政区域之间变化也较大,随着时间的变化,土壤汞含量上升幅度不大,部分地区还略有下降且下移趋势十分明显。土壤汞含量高于0.29mg/kg的区域比例较小,含量在0.19一0.29m眺g和0.16一0.19m创kg的区域比例很大。有12.79%的样点超过环境质量二级标准,65.12%的样点超过一级标准。】9.”%的样点已经受到不同程度外源汞的影响。污染级别为1一2级,以1级为主,占污染土样的88.24%。点源污染能在一定范围内明显地影响土壤汞含量。土壤汞含量与物粘、粘粒、砂粒、中细粉粒百分含量和团聚度、CEC、容重、总孔度等土壤理化性质关系密切。交通对土壤汞含量也有一定的影响,不同耕作制度和不同的土壤类型土壤汞含量也有较大的不同。 土壤砷含量变化幅度相对较大,随时间的推移多数区域土壤砷含量有所上升。部分区域砷发生了一定程度的下移。土壤砷含量从东北方向向西南方向呈递减趋势,含量在9.6一12.6m叭g和7.8一9.6m叭g的区域比例很大。所有样点均未超过环境质量二级标准,只有9个点超过一级标准。引.16%的样点没有受?

王昌全[2]2005年在《成都平原城市化土壤重(类)金属演变及其环境效应研究》文中研究表明随着社会经济发展,城市化进程加快,城市和交通建设不断扩张、工业“叁废”和汽车尾气的大量排放、城市生活垃圾和污泥的不合理利用、含重金属农药和化肥的过量施用,使环境污染问题趋于严重,重金属引起的环境污染更是引起了国内外的极大关注。土壤中重金属的大量积累将对城市生态产生潜在的危害,城市化进程带来的环境影响增加了土壤污染物质的负荷,加重了重金属在城郊和交通干线等区域土壤中的积累,进而影响到动植物的生长,对人类产生严重危害。 目前,国内外关于土壤物理、化学性质方面的空间变异研究较多,前者主要集中于土壤水分、容重、机械组成等;后者主要包括土壤有机质,N、P、K、Ca、Mg及Zn、Mn、Fe等营养元素。对土壤重金属,特别是有关土壤重金属形态的空间变异性研究较少,更未对土壤重金属形态变异的影响因素进行系统研究。对土壤质量变化的研究侧重于自然过程,而很少关注社会经济变化对土壤质量演变的影响,仅有的研究也停留在对社会经济因素影响的简单逻辑推断和宽泛描述,而没有引入较好的数学方法进行论证分析。现有土壤环境质量评价还仅仅依赖于重金属总量的变化,缺乏参照重金属形态含量来评价土壤环境质量的标准。成都平原位于四川盆地西部,素来享有“天府之国”的美誉,是我国着名的农业生产基地,其土壤质量状况直接影响到全省农业的可持续发展以及人民群众的身体健康。成都平原地处四川省的中心地带,经济发达,人类活动对土壤环境造成了较大的影响。近几年来,区域城市化进程不断加快,乡镇企业快速发展,人们生活水平显着提高,农业投入明显加大,工业“叁废”随意排放,农药、化肥过量施用和耕作措施不合理等又进一步加重了土壤污染,尤其是土壤重金属的污染。据此说明,开展成都平原城市化土壤重(类)金属演变及其环境效应研究势在必行。 本研究主要以成都平原冲积性水稻土为例,在野外调查取样和室内分析的基础上,以成都平原城市化进程中城市化及社会经济发展状况与土壤重金属演变的关系为特色,对成都平原核心区水稻土重(类)金属(全量)在“城区—郊区—农区”的时空变化和城市化发展对其的影响,土壤重金属形态空间变异及驱动因子,以及土壤重金属不同形态与作物产品品质的关系等进行了研究。选取一定的评价指标和合理的评价方法,得出了土壤重(类)金属(全量)对环境的威胁程度;通过灰色关联分析和BP神经网络,揭示了土壤重(类)金属变化与驱动因子,特别是社会经济因子的关系,从而更加准确地预测了城市化发展对土壤重(类)金属的影响;引入地统计学方法(与GIS结合),进一步分析了土壤重金属全量及各形态含量的空间变异特征,明确引起土壤重金属变化的主要因素。通过Kriging插值分析,明确了土壤重金属在区域内的演变趋势;通过植物分析,结合土壤中重金属形态含量,初步探讨了植物对重金属的吸收和累积与土壤中各形态含量的关系,提出了土壤中不同形态重金属对农产品环境效应评价的参考标准。

杨娟[3]2005年在《成都平原土壤重(类)金属演变的社会经济驱动研究》文中研究指明近20年来成都平原城市化的快速发展,对土壤环境造成了不可忽视的影响。本文主要研究成都平原城市化发展对土壤重金属及F、Sb积累的定性、定量影响,试图在城市化和土壤重金属这两个分属社会科学领域和自然科学领域的问题中间找到一个恰当的切合点,这对于协调城市发展中高速经济增长与土壤资源的合理利用及保护,实现成都平原城乡经济、社会可持续发展具有重要意义。 本文首先应用因子分析的数据集约化技术,按照总体影响指标—间接作用指标—直接驱动指标框架构建的,影响成都平原土壤重金属及F、Sb含量的社会经济因素指标进行归类和提取主因子,再以主因子得分为依据,利用区域聚类的分区手段,将成都平原核心区的14个区县按经济发展状况进行分区。从1982年和2002年土壤各重金属及F、Sb含量与因子的灰关联度排序中,选出各分区中与各种土壤重金属及F、Sb关联度最高和较高的因子,将其进行统计得出影响各种重金属及F、Sb含量的主要因素,分别讨论主要因素对土壤重金属及F、Sb含量的总体影响及其在不同区域上的差异。 因子分析与区域聚类分析结果表明,可能影响土壤重金属及F、Sb污染的指标分别描述为2002年6个主因子和1982年3个主因子。通过对研究区域进行聚类分析,将2002年和1982年研究区域分别分为3个大区。 主因子对土壤重金属及氟、砷含量的总体影响表现为,1982年对重金属及F、Sb含量影响程度最大的是社会经济发展水平因子和发展速度因子;2002年土壤Hg、Cd和F的含量受到社会经济发展、间接污染投入和农业耕种等因子的影响;而Cr、As、Pb、Cu含量的主要影响因素基本都集中在间接污染投入和土壤农业环境因子。而不同区域(空间)不同因素对土壤重金属及F、Sb积累影响体现为,1982年影响第一分区和第叁分区土壤重金属及F、Sb含量的主要因素为社会经济发展水平,影响第二分区的主要因素则为社会经济发展速度。2002年的情况则发生了明显的变化,对经济和农业发展好、城市化发展水平较高的第一分区来说,间接污染投入、社会经济主要产值、土壤农业环境等都是主要的影响因素;对经济发展较好、生态环境保护也较好的第二分区来说,主要因素为间接污染投入和农村条件;对社会经济发展水平不一,但生态环境都较好,土壤重金属及F、Sb积累量在研究区域中相比总体水平较低的第叁分区来说,主要受到间

缪鑫, 李兆君, 龙健, 韦东普, 马岩[4]2012年在《不同类型土壤对汞和砷的吸附解吸特征研究》文中研究说明为了探明不同类型土壤对重金属汞和砷吸附、解吸的影响,以性质差异显着的红壤、黑土和潮土为供试土壤,采用批量平衡法,研究了Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)在不同土壤中的吸附-解吸行为。结果表明:(1)Freundlich方程和Langmuir方程均能较好地拟合这3种土壤对Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)的吸附,其中Hg(Ⅱ)的最大吸附量分别为451.33、1699.46和1635.21mg/kg,大小顺序为黑土>潮土>红壤,相关系数(R2)在0.8533~0.9911之间;As(Ⅴ)的最大吸附量分别为818.44、561.87和112.77mg/kg,大小顺序为:红壤>黑土>潮土,相关系数(R2)在0.9223~0.9949之间;而线性方程则不能较好地拟合这3种土壤对Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)的等温吸附。(2)Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)的解吸量随Hg(Ⅱ)和As(Ⅴ)吸附量的增加而增加,两者之间呈显着或极显着的线性正相关,Hg(Ⅱ)的相关系数(R2)分别为0.8668**、0.8971**、0.9969**,As(Ⅴ)的相关系数(R2)分别为0.9987**、0.9964**、0.9858**。研究结果对于探明土壤中汞和砷的环境行为具有重要意义。

杨楠楠[5]2010年在《长叁角地区土壤重金属的空间分异特征及风险评价研究》文中进行了进一步梳理随着长叁角城市化进程的加快,重金属污染问题越来越受到人们的关注。对重金属的输入输出做定量分析,能准确了解该系统中重金属污染及平衡情况,从而掌握重金属元素的积累趋势,为生态污染风险和农业可持续发展的评估提供重要依据。本文通过对长江叁角洲地区包括上海市,江苏省南京市、扬州市、镇江市、常州市、无锡市、苏州市、泰州市、南通市,浙江省杭州市、湖州市、嘉兴市、绍兴市、宁波市、台州市、舟山市等16个中心城市表层及深层七种土壤重金属进行定量分析,采用GIS软件绘制了土壤地球化学图;结合化学含量图对深层土壤和浅层土壤重金属化学含量做定量分析;并采用瑞典科学家Hakanson提出的潜在生态风险评价法对土壤重金属进行了潜在生态危害程度的评价,旨在为今后长叁角地区的土壤的利用、环境管理及发展规划提供一定的科学依据,主要结论如下:(1)通过长江叁角洲地区表层与深层土壤地球化学关系分析、地球化学分布特征研究,在参阅与总结前人研究成果的基础上,进一步明确了土壤地球化学基准值的基本概念,并根据学者提出来的土壤地球化学基准值的求取方法,计算了长江叁角洲地区七种重金属土壤地球化学基准值。为长江叁角洲的土壤评估提供了数据支持。(2)通过对长江叁角洲地区多目标区域地球化学调查数据以及土壤类型迭加分析,运用GIS软件,采用Kring泛克立格网格化方法编制了七种重金属表层土壤、深层土壤地球化学图14张,比较分析了长江叁角洲地区表层和深层污染趋势,可以从一定程度上直观的反映长叁角土壤污染的状况,为长江叁角洲地区开展基础地质研究、土地资源利用、矿产资源潜力评价、环境保护等提供了系统的基础图件。(3)通过对长江叁角洲地区表层及深层土壤污染状况进行了总体评价,指出沿江土壤污染区,扬州、南京、常州、无锡、苏州、上海、杭州、绍兴、宁波等城市及周边地区土壤污染、湖州—苏州酸化区是本区主要的区域性污染区。(4)本文采用瑞典科学家Lars Hakanson提出的潜在生态风险评价法对七种土壤重金属进行了潜在生态危害程度的评价。并作出了单因子趋势演变图以及污染等级图;其中,单因子评价结果显示,汞、铅、镉等元素严重超标的地区主要集中在上海、南京、浙江等发达城市中心,充分说明了城市化进程的加快以及土地利用的变革对土壤环境造成的影响;综合生态风险程度图显示,区内中强度级以上的污染占80%左右,并且在中心城市出现了较大面积的局部污染,这对土壤污染的预防工作提出了新的挑战,因此,有必要对长叁角地区的建设用地,或农用地进行地球化学含量监测和农产品安全和人居环境安全评估等各项安全评估。

参考文献:

[1]. 成都平原土壤重金属及类金属氟砷污染研究[D]. 谭婷. 四川农业大学. 2004

[2]. 成都平原城市化土壤重(类)金属演变及其环境效应研究[D]. 王昌全. 西南农业大学. 2005

[3]. 成都平原土壤重(类)金属演变的社会经济驱动研究[D]. 杨娟. 四川农业大学. 2005

[4]. 不同类型土壤对汞和砷的吸附解吸特征研究[J]. 缪鑫, 李兆君, 龙健, 韦东普, 马岩. 核农学报. 2012

[5]. 长叁角地区土壤重金属的空间分异特征及风险评价研究[D]. 杨楠楠. 山东师范大学. 2010

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