吉林省镍矿区耕地土壤／玉米体系中重金属的污染特征及迁移规律

发布时间：2017-07-20 13:09

  本文关键词：吉林省镍矿区耕地土壤／玉米体系中重金属的污染特征及迁移规律

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【摘要】：土壤重金属污染作为一个世界性的环境问题越来越受到人们的关注,尤其是矿区土壤重金属对周围环境及人体健康的影响已成为国内外学者关注的焦点。为探明吉林省镍矿区周围耕地是否存在重金属污染及健康风险,本文以吉林省红旗岭镇镍矿区和漂河川镍矿区作为研究区域,运用随机布点法,共采集土壤样品52份,灰渣1份,玉米样品38份。利用单因子污染指数法、综合污染指数法、潜在生态危害指数法评价了吉林省镍矿区耕地土壤重金属(Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、As)的污染特征,通过Tessier五步连续提取法及DTPA提取法探讨了吉林省镍矿区耕地土壤重金属的形态分布规律及活性,通过测定玉米根、茎、叶和籽粒中重金属含量,探讨了吉林省镍矿区耕地土壤重金属向玉米植株体内迁移累积规律。研究结果如下:(1)吉林省镍矿区耕地土壤pH在3.82 7.40之间,有机质含量在2.01% 9.37%之间,平均值为4.44%,重金属Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、As的平均含量由高到低依次为Zn(96.32mg/kg)Ni(93.58 mg/kg)Cu(50.86 mg/kg)Pb(25.71 mg/kg)Cr(15.10 mg/kg)As(10.69mg/kg)Cd(0.13 mg/kg)。耕地土壤中Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、As的平均含量分别为吉林省土壤背景值的2.97、1.20、4.37、0.32、0.89、1.34和1.25倍,表明吉林省镍矿区耕地土壤不同程度地受到Cu、Zn、Ni、Cd、As的污染。单因子污染指数评价结果表明耕地土壤受Ni、Cu污染最严重,局部伴随Cd、Zn污染;内梅罗综合污染指数评价结果表明耕地土壤46.2%的采样点为安全或警戒级,13.4%的采样点属于重污染级别;复合生态风险危害指数评价表明耕地土壤处于轻微生态危害程度。(2)吉林省耕地土壤中Cu、Zn、Ni以残渣态和有机结合态为主要存在形态,Pb以残渣态和铁锰氧化物结合态为主要存在形态。根据DTPA可提取率,吉林省镍矿区耕地土壤重金属的活性顺序为CdNiCuZnPb。(3)不同重金属在玉米各器官种的累积分布规律不同,对于Cu和Pb:叶根茎粒,对于Zn:叶粒根茎,对于Ni:根叶茎粒,对于Cd:根叶茎、粒。单因子污染指数表明玉米籽粒已遭到Ni严重污染;综合污染指数表明52.6%的采样点污染等级为重污染,说明研究区玉米籽粒已遭到重金属污染。玉米各部位重金属含量与土壤pH的相关性不显著,玉米根、茎、粒中Ni含量、玉米叶Pb含量与土壤有机质含量呈显著负相关。玉米植株地上部分重金属含量与土壤重金属全量均没有显著的相关关系,玉米根部重金属累积量与土壤DTPA可提取的重金属量呈正相关,除玉米根、茎、叶中的Ni含量与土壤可交换态Ni呈显著正相关外,玉米体内的Cu、Pb、Zn含量与连续提取法的不同形态均没有显著相关关系。
【关键词】：吉林省镍矿区 耕地土壤 玉米 重金属 污染特征 迁移规律
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;X753
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 矿区土壤重金属污染研究现状10-16
• 1.1.1 土壤重金属的污染来源10-11
• 1.1.2 土壤重金属的污染特征11-12
• 1.1.3 矿区土壤/植物体系重金属的迁移规律12-14
• 1.1.4 矿区土壤重金属污染评价14-16
• 1.2 研究背景及意义16
• 1.3 研究内容16-17
• 第2章 实验材料与方法17-26
• 2.1 研究区域概况17
• 2.2 主要仪器和试剂17-19
• 2.3 样品采集及制备方法19-21
• 2.4 样品前处理方法21-23
• 2.5 土壤和植物样品各指标测定方法23
• 2.6 重金属污染评价方法23-25
• 2.7 数据处理方法25-26
• 第3章 吉林省镍矿区耕地土壤重金属污染特征26-36
• 3.1 镍矿区耕地土壤主要理化性质26-27
• 3.2 镍矿区耕地土壤重金属元素的含量分布规律27-30
• 3.3 镍矿区耕地土壤重金属单因子污染指数评价30-31
• 3.4 镍矿区耕地土壤重金属综合污染指数污染评价31-33
• 3.5 镍矿区耕地土壤重金属潜在生态危害评价33-36
• 第4章 吉林省镍矿区耕地土壤重金属形态分布规律及活性36-43
• 4.1 镍矿区耕地土壤重金属形态分布规律36-39
• 4.2 镍矿区耕地土壤重金属形态分布及其影响因素39-40
• 4.3 镍矿区耕地土壤DTPA可提取重金属含量及其影响因素40-43
• 第5章 吉林省镍矿区玉米体内重金属的累积分布规律及影响因素43-49
• 5.1 玉米体内重金属的累积分布规律43-46
• 5.2 玉米体内重金属累积分布与土壤理化性质的关系46
• 5.3 玉米体内重金属累积分布与土壤重金属形态及DTPA提取态的关系46-49
• 第6章 结论49-51
• 6.1 吉林省镍矿区耕地土壤重金属含量分布及污染特征49
• 6.2 吉林省镍矿区耕地土壤重金属形态分布规律49
• 6.3 吉林省镍矿区玉米体内重金属的累积分布规律49-51
• 参考文献51-59
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果59-60
• 致谢60

【参考文献】

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1 张旭;高原冰;汪娟;陈浩;;吉林红旗岭铜镍硫化物矿床地质特征及成因研究[J];有色金属文摘;2015年06期

2 唐文杰;黄江波;徐文p，

本文编号：568148