攀枝花地区土壤重金属分布特征与Cr同位素示踪

发布时间：2020-05-20 19:51

【摘要】：由于我国城市化进程的快速发展,工矿业等人为活动导致各类重金属以不同形式进入土壤,最终通过食物链在人体内富集,因此土壤的污染问题成为研究的重点。攀枝花市是我国典型的矿业城市,矿产开发带来突出的土壤污染问题。研究攀钢冶炼厂周围土壤重金属特征和铬同位素示踪及污染源解析,可为污染防治工作提供科学依据,对改善土壤环境质量有重要意义。本文通过采集冶炼厂周围的39个土壤样品,结合环境地球化学、微量元素地球化学等学科的方法和原理,针对土壤重金属含量、赋存形态、土壤矿物形貌特征等方面进行了系统的研究;结合同位素地球化学的方法和原理,对土壤中铬同位素示踪及污染源解析进行研究。经过以上研究得出以下结论和认识:1、表层土壤中Ti、Mn、V、Zn、Cr、Cu、Ni、Pb、As和Cd对比四川省土壤背景值含量全超标,造成了表层土壤的污染;As、Cr、Cu、Ni、V、Cd和Zn易受到外界污染源的影响;Ti、Cr、Cu、As、Ni、V、Zn 7个元素主要赋存在残渣态之中;Mn、Pb主要赋存在可还原态之中;Cd主要赋存在弱酸溶态和可氧化态之中。2、冶炼厂附近表层土壤重金属的生态风险评价研究显示:Cd存在着很强的潜在危害;Cu、Ni、Pb、V、Cr、Ti、Mn和Zn存在着轻度-中度污染;As存在着轻微污染。随着采样位置和冶炼厂之间距离的增加,研究区表层土壤的污染程度逐渐降低。冶炼厂附近土壤重金属的赋存形态的风险评价研究显示:土壤重金属次生相和原生相比值均值大小顺序为CdPbMnZnVAsNiCuCrTi。研究区内Cd污染严重;Pb和Mn存在着中度污染;Ti、V、Cr、As、Ni、Cu和Zn没有污染。Cd对当地生态环境存在着强烈的危害。3、冶炼厂周围的土壤样品存在铬同位素的分馏,这种分馏可归因于矿石的冶炼过程,分馏系数α_(sol-gas)=1.00005,发现在工业过程中产生的铬同位素分馏可在环境中被追踪;土壤Cr主要受工业粉尘、矿渣和原岩的影响,δ~(53)Cr值主要集中在工业粉尘端元;Cr含量低的样品δ~(53)Cr值出现高离散性,Cr含量高的样品,δ~(53)Cr值随着Cr含量的增加而增加;随着与冶炼厂距离的增加,矿渣对土壤中δ~(53)Cr值的影响减少,工业粉尘的影响增加;随着时间的推移,矿渣和工业粉尘对周围土壤的影响逐步加强,矿渣的堆积范围逐步增大。应该控制工业粉尘扩散的范围,规划出远离居民区的矿渣堆积地点。
【图文】：

冶炼厂,攀钢,白纸,样品预处理

攀钢冶炼厂地区采样图

灰化,溶样,微波消解,样品

物理性质不同（固态和液态），固态样品必须进做准备。现在样品的消解方法主要有以下3中：1；3.微波消解（姚春毅等人，2014）；前两种方法一定的影响，比如：高温高压密闭消解因为外壳；常温常压消解对于一些复杂的样品消解效果不这样的问题，，因为微波消解的消解罐是聚四氟乙效果彻底，所以本实验选择微波消解。样品的消溶；2.碱溶（Liping Qin et al，2010）。对于 Cr 同主要是酸溶，本文也选择酸溶。土壤由于其来源位素在 600℃下同位素不会发生分馏，所以可以之前可以对样品进行灰化处理。根据图 3-1 灰化的样品溶样情况，发现灰化有助于样品的消解。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X53

【参考文献】