高速公路路域土壤与植物的重金属污染特征及健康风险研究

发布时间：2017-08-11 18:27

  本文关键词：高速公路路域土壤与植物的重金属污染特征及健康风险研究

  更多相关文章： 重金属污染 健康风险评价 潜在生态风险评价 重金属形态 高速公路旁植物污染 累积能力 生物监测

【摘要】：随着我国高速公路建设的迅猛推进,高速公路土壤环境系统中的重金属污染日趋严重。为探讨高速公路路域土壤和植物中重金属污染分布特征、迁移转化和对周围居民的影响。检测了高速公路G4和G60的临长段、长潭段和潭邵段5 m、10 m、15 m、40 m和80 m处土壤重金属(Zn,Pb,Cd,Cr和Cu)的浓度,分析了它们的污染分布特征、污染程度、植物重金属累积能力,并对高速公路土壤中的重金属进行生态风险评价和健康风险评价。研究表明,受高速公路交通的影响,本文所检测的土壤中的五种重金属(Zn,Pb,Cd,Cr和Cu)的浓度随与高速公路的距离的增加而降低,其中近高速公路点Cd和Cr超过了土壤环境二级标准;地累积指数和潜在生态风险指数显示,所检测的五种重金属的污染状况是CdPbCrZnCu,其中Cd为主要污染物,研究的三个路段5 m处Cd为重度污染,80 m处仍有轻度污染,其它重金属分别为轻度污染或无污染;健康风险评价表明Cd、Cr和Pb对成年人和未成年人都存在潜在的健康伤害风险且随距离的增加而降低。其中三个路段80 m处Cr对未成年人仍有轻微的致癌风险(致癌风险在可接受范围内),说明高速公路两侧的居民应居住在距离高速公路80 m之外。由于三个采样地临长段(LC)、长潭段(CT)和潭邵段(TS)的土壤的物理化学性质、交通量及运行年限的不同,BCR改进法所提取的五种重金属的四种形态的相对百分比稍有差异,但其大体是一致的。其中可移动态相对百分比大小依次为:CdPbZnCuCr,表明重金属Cd、Pb和Zn的可移动态相对百分比较大,表明容易被植物吸收。相关性分析,显示F1和F2与土壤的p H和CEC成显著正相关。风险评估指数分析表明Cd为周围生态环境的主要风险因子,处于高风险至极高风险之间,Cd污染应引起注意。对本研究中的六种植物进行生物累积系数和重金属累积指数分析,表明它们对重金属Cd、Zn、Cr、Pb和Cu都有一定的耐性,其中樟树和松柏对重金属的累积能力最强,特别是对重金属Cd和Zn。在建设高速公路绿化带的时候,可以优先考虑这两种植物。同时,我们也可以选用这两种的植物的树皮进行生物监测,可快速了解高速公路对周围植物的污染。
【关键词】：重金属污染 健康风险评价 潜在生态风险评价 重金属形态 高速公路旁植物污染 累积能力 生物监测
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;X173
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-20
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 高速公路土壤重金属污染国内外研究现状13-16
• 1.2.1 国外研究现状13-14
• 1.2.2 国内研究现状14-16
• 1.3 高速公路土壤重金属存在形态特征16-17
• 1.4 高速公路旁植物重金属污染研究17-18
• 1.5 本课题研究意义18
• 1.6 研究内容18-19
• 1.7 研究技术路线图19-20
• 第2章 高速公路土壤重金属污染特征研究20-39
• 2.1 前言20
• 2.2 实验材料与方法20-28
• 2.2.1 样品采集20-22
• 2.2.2 试剂22-23
• 2.2.3 仪器23
• 2.2.4 实验方法23-24
• 2.2.5 实验室分析与质量控制24
• 2.2.6 评价方法24-28
• 2.3 结果与讨论28-37
• 2.3.1 土壤理化性质分析28-29
• 2.3.2 高速公路路域土壤中重金属浓度29-30
• 2.3.3 土壤中重金属浓度与距离的变化关系30-31
• 2.3.4 高速公路路域土壤中重金属污染程度分析31-33
• 2.3.5 高速公路路域土壤重金属健康风险评价33-37
• 2.4 本章小结37-39
• 第3章 高速公路路域土壤重金属形态研究39-47
• 3.1 前言39
• 3.2 实验材料与方法39-41
• 3.2.1 样品采集39
• 3.2.2 试剂39-40
• 3.2.3 仪器40
• 3.2.4 土壤重金属有效态测定40-41
• 3.2.5 实验室分析与质量控制41
• 3.2.6 评价方法41
• 3.3 结果与讨论41-46
• 3.3.1 土壤重金属形态分析41-43
• 3.3.2 土壤重金属形态与土壤基本理化性质的相关性分析43-44
• 3.3.3 风险评估指数（RAC）44-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 高速公路旁植物中重金属污染与累积能力分析47-54
• 4.1 前言47
• 4.2 实验材料与方法47-50
• 4.2.1 样品采集47-49
• 4.2.2 试剂49
• 4.2.3 仪器49
• 4.2.4 实验方法49
• 4.2.5 实验室分析与质量控制49-50
• 4.2.6 评价方法50
• 4.3 结果与讨论50-53
• 4.3.1 植物中重金属浓度50-51
• 4.3.2 生物累积系数（ BAF）和重金属积累指数 (MAI)51-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 总结与展望54-56
• 5.1 总结54-55
• 5.2 展望55-56
• 参考文献56-61
• 致谢61-62
• 附录A 读研期间发表学术论文和参与科研项目62

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本文编号：657607