北京市不同功能区5种常见树种对重金属富集特征研究

发布时间：2017-09-22 07:11

  本文关键词：北京市不同功能区5种常见树种对重金属富集特征研究

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【摘要】：随着城市化发展,人口不断向城市聚集,城市规模不断扩大,这种高聚集效应为区域经济发展带来积极影响的同时,也产生了一系列环境问题,城市重金属污染就为其中之一。乔木树种,生命周期长、生物量大,是城市绿地系统的重要组成部分,在吸收、净化大气和土壤重金属方面发挥重要作用。本论文以北京市不同功能区5种常见乔木树种为研究对象,采用ICP法测定树叶、不同器官、土壤和TSP中7种重金属元素浓度,研究5个树种体内各重金属元素的变化规律及其与环境因子之间的关系,并对各树种的富集能力进行分析,以期为重金属污染条件下树种的筛选提供理论支持。研究表明:(1)叶片中重金属浓度的种间变化特征。(1)春夏秋三季,交通区毛白杨树叶中重金属总浓度值最大;(2)从5个树种叶片中重金属总平均浓度来看,春夏秋三季均表现为毛白杨树叶中浓度最大,银杏树叶中浓度最小;(3)7种重金属元素的种间分布特征,毛白杨树叶对Cd、Cu、Zn元素浓度相对高于其余树种,国槐树叶元素浓度也相对较高,说明国槐对Cu元素有一定的吸收能力,树叶中Cr、Mn、Ni、Pb没有明显的规律性。(2)叶片中重金属浓度的季节变化特征。总体上,随叶片生长,毛白杨、国槐、油松、圆柏表现为不同功能区其变化趋势有所差异;银杏,呈递减趋势。(3)毛白杨、国槐、油松、圆柏、银杏5种北京市常见树种各器官中重金属浓度大小依次为Mn、ZnCu、CrNiPbCd。不同器官对重金属的富集吸收能力不均一。总体上,4个功能区各树种在树干中有最小浓度值;最大浓度值因树种、环境条件不同而有所差异,分布于不同器官中。同一种重金属在树种各器官中的浓度不同。总体上,Cd、Zn元素在5个树种的树皮中浓度最高,在树干中浓度最小;Cr元素的最大浓度值因树种不同有所差异,最小浓度值在树叶中;毛白杨树干中Cu元素浓度最高,相反,余下4个树种树干中浓度值最小;Mn元素在树叶中浓度最大,树干中浓度最小;Ni元素在各树种不同器官中的分布差异较大,没有一致的规律性;Pb元素在树干中的浓度值最小。(4)通过对生长期结束前后树叶中重金属元素浓度进行对比,毛白杨、油松主要对重金属污染起净化作用,圆柏对重金属以富集作用为主,国槐和银杏因元素而异。(5)各树种对Pb、Zn元素的迁移系数较大,表明对其有较强的转运能力,对Cr元素的迁移系数较小。(6)5个树种对Cu、Zn元素的富集系数较高,对Mn、Ni元素的富集系数较小。各树种综合富集能力从大到小依次为:毛白杨、国槐、圆柏、银杏、油松。(7)5个树种中各重金属元素的现贮量从大到小依次为ZnMnCrCuNiPbCd。从各树种对重金属的总贮存量来看,毛白杨国槐银杏圆柏油松。从树木单位面积对重金属富集量的均值来看,毛白杨圆柏银杏国槐油松;从单位空间富集量均值来看,毛白杨最大,圆柏、油松、国槐次之,银杏最小。(8)北京市土壤和TSP中7种重金属元素浓度大小总体趋势与树种中重金属浓度高低排序比较相似。但经相关性分析,发现树种体内少数重金属元素与土壤、TSP重金属之间达到统计上的显著水平,说明树木对重金属的吸收量与环境中重金属含量有一定关系,但也受其他因素影响。
【关键词】：不同功能区 5个常见乔木树种 重金属富集
【学位授予单位】：中国林业科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S718.45
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第一章 绪论15-27
• 1.1 引言15-24
• 1.1.1 研究背景15-16
• 1.1.2 国内外研究现状16-24
• 1.2 研究目标和主要研究内容24-26
• 1.2.1 关键的科学问题和研究目标24-25
• 1.2.2 主要研究内容25-26
• 1.3 研究技术路线26-27
• 第二章 研究区概况和研究方法27-33
• 2.1 研究区概况27-28
• 2.2 研究方法28-33
• 2.2.1 采样点的设置28-29
• 2.2.2 树木样品的采集与处理29-31
• 2.2.3 土壤样品的采集与处理31
• 2.2.4 TSP样品的采集与处理31-32
• 2.2.5 重金属测定方法32
• 2.2.6 数据处理及方法32-33
• 第三章 结果与分析33-113
• 3.1 不同季节树种叶片重金属浓度的种间变化33-45
• 3.1.1 春季不同树种叶片中重金属浓度分布特征33-37
• 3.1.2 夏季不同树种叶片中重金属浓度分布特征37-41
• 3.1.3 秋季不同树种叶片中重金属浓度分布特征41-45
• 3.1.4 小结45
• 3.2 不同功能区各树种叶片重金属浓度季节动态变化45-61
• 3.2.1 不同功能区毛白杨叶片重金属浓度季节动态变化45-49
• 3.2.2 不同功能区国槐叶片重金属浓度季节动态变化49-52
• 3.2.3 不同功能区油松叶片重金属浓度季节动态变化52-55
• 3.2.4 不同功能区圆柏叶片重金属浓度季节动态变化55-58
• 3.2.5 不同功能区银杏叶片重金属浓度季节动态变化58-60
• 3.2.6 小结60-61
• 3.3 各功能区不同树种叶片重金属浓度季节动态变化61-70
• 3.3.1 居民区不同树种叶片重金属浓度季节变化61-64
• 3.3.2 交通区不同树种叶片重金属浓度的季节变化64-66
• 3.3.3 工业区不同树种叶片重金属浓度的季节变化66-68
• 3.3.4 公园区不同树种叶片重金属浓度的季节变化68-70
• 3.3.5 小结70
• 3.4 树种重金属的富集能力比较70-95
• 3.4.1 树种各器官中重金属元素浓度比较70-83
• 3.4.2 生长期结束前后树叶中重金属元素的浓度变化83-85
• 3.4.3 树种对重金属元素迁移能力的比较85-86
• 3.4.4 树种重金属富集效率比较86-93
• 3.4.5 小结93-95
• 3.5 不同功能区土壤和TSP中重金属元素浓度特征分析95-107
• 3.5.1 不同功能区土壤中重金属元素分布特征95-99
• 3.5.2 不同功能区TSP中重金属浓度变化特征99-103
• 3.5.3 颗粒物浓度的变化特征103-106
• 3.5.4 小结106-107
• 3.6 树种－土壤－TSP重金属元素浓度相关性分析107-113
• 3.6.1 树种－土壤重金属元素浓度相关性分析107-109
• 3.6.2 树叶－TSP重金属元素浓度相关性分析109-111
• 3.6.3 土壤－TSP重金属元素浓度相关性分析111-113
• 第四章 结论与讨论113-117
• 4.1 结论113-114
• 4.2 讨论114-116
• 4.3 展望116-117
• 参考文献117-124
• 在读期间的学术研究124-125
• 致谢125

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