天津市不同土地利用类型土壤重金属的积累特征及污染评价

发布时间：2020-11-21 00:46

　　 土壤是人类赖以生存的最基本的自然资源之一,土壤重金属的污染可能影响土壤的正常功能,造成食物链的污染,影响粮食产量,对人体健康和生态环境造成威胁。因此,对土壤重金属的积累特征进行研究并科学评价污染水平,对减少重金属污染,合理发展经济,提高人们的生活质量,加快生态文明建设等具有重要的意义。本文以天津市的表层土壤为研究区域和对象,结合土地利用类型,运用多种数据分析和多元统计分析的方法,研究七种重金属元素Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb、Cd在土壤中的含量分布和污染来源。运用地累积指数法、内梅罗指数法和污染负荷指数法对研究区土壤重金属污染水平做出综合评价。主要结论如下:(1)天津市土壤为碱性至强碱性土,七种重金属元素的含量中值分别为Cr(70.7 mg/kg)?Ni(27.9 mg/kg)?Cu(24.3 mg/kg)?Zn(79.1 mg/kg)?As(11.9 mg/kg)?Pb(24.3 mg/kg)?Cd(0.15mg/kg)?Cr、Ni元素中值低于天津市土壤背景值且没有超过土壤环境质量标准筛选值的点位;Cu、Zn、Pb元素中值与背景值接近,仅有极少(2%)点位含量值超过筛选值,As和Cd元素中值含量高于背景值,少部分点位含量值超过筛选值。Cr元素含量变异性弱,As、Zn、Cu和Ni含量为中等变异,Pb含量为强变异,Cd含量为极强变异。(2)以天津市土壤背景值做标准,西青区、塘沽区的超标元素较多,北辰、宝坻和蓟州区超标元素较少,但蓟州区重金属含量的变异系数极大。从土地利用类型上看,草地的重金属累积量最高,园地、工矿仓储用地、住宅用地和交通运输用地的重金属含量变异系数较高,说明这些土地利用类型下土壤重金属含量受人为因素的干扰较明显。(3)天津市土壤中重金属除Cd和As不相关外,其余重金属元素之间两两相关。在研究区不同区域元素之间的相关性强弱不同。通过聚类分析和主成分分析,把七种重金属元素大致分为四组:Cd、Pb和Zn为一组,以交通、工业等人为因素等为主要污染贡献源(PC1);Cr和Ni为一组,以土壤母质为主要污染贡献源(PC2);Cu为一组,以矿采和金属冶炼为主要污染贡献源(PC3);As为一组,推测为农业和地表径流为主要污染贡献源(PC4)。(4)地累积指数法评价结果表明,天津市土壤中七种重金属元素除Cd外均为无污染水平,Cd为无污染到中度污染水平。内梅罗综合污染指数评价法和污染负荷指数评价法共同表明,天津市土壤重金属综合污染水平均为无污染水平/安全等级。对两种综合方法的指数做插值分析对比表明,两种评价方法计算指数的高值区域大体相同,具体的高值点位不同。
【学位单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X825;X53
【部分图文】：

技术路线图

津不断推进环境保护治理工作：集中治理“散乱污”企业，关停、业 2.1 万家；强化 60 个工业集聚区污水集中处理等等，有效保壤环境。集与分析集测点位布设和监测数据分析的基础上，采用逐级格网细化网格布的方法进行样点布设。远郊区土地面积大，每个网格约 3-4 千米，每个网格约 1-2 千米，市区土地面积小，不同利用类型土地点比较密集。每个格网内布设监测点位 1 个，实际采样时，避开微，在每个格网内选择典型地块进行样点采集，共采集土壤样品 1

图 2-2 监测点位土地利用类型分布Fig.2-2 Distribution map of land use types at sampling points2.2.2 样品分析取过筛后的土壤样品，经 HNO3-HF 联合消解后，用电感耦合等离子体质谱仪（Agilent Technologies 7900 ICP-MS）测定 Cu、Zn、As、Pb、Cr、Ni、Cd 的浓度。实验过程中所用试剂为电子级别（BV-Ⅲ），实验用水为超纯水，分析质量控制措施采取空白样、平行样和标准物质控制法，在分析过程中加入国家土壤标准样品（GSS-8、GSS-23 和 GSS-27）进行分析质量控制，标准样品回收率在 87%~112%之间，精密度（RSD）在 0.22%~1.22%之间。土壤样品的 pH 值采用去离子水提取，电位法测定（水土比 1:1）。2.3 数据处理与统计分析方法
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本文编号：2892264