典型煤化工厂区土壤中重金属污染时空分布及其风险评价
发布时间：2022-07-13 18:46
近年来,我国现代煤化工产业规模迅速增长,随之而来环境污染已经成为制约现代煤化工行业发展的主要瓶颈,而土壤重金属污染对生态环境和人体健康危害严重,是现代煤化工亟待解决的环境污染问题之一。因此,探索土壤重金属危害的防治和防护措施,对我国现代煤化工行业、经济发展和国家能源战略规划有着重要的意义。基于现代煤化工厂区土壤重金属的积累特征、空间分布特征,明晰各重金属污染物的来源,并对其人体健康风险进行评价和预警,成为重金属危害防治和防护的必须途径。本文以我国西北某煤化工厂区土壤中重金属为研究对象,系统地研究了厂区土壤中Pb、Cd、Cr、Hg和As含量的累积特征和空间分布特征,并在淋滤实验基础上,结合预测模型预测了厂区运行10年、15年、20年后土壤中Pb、Cd、Cr、Hg和As含量的积累特征和空间分布特征的变化情况;结合厂区土壤中Pb、Cd、Cr、Hg和As的分布特征和厂区生产单元的分布,对各重金属污染物进行源解析;基于积累和分布特征对厂区土壤中Pb、Cd、Cr、Hg和As进行了人体健康风险评价,并利用地理信息系统和地统计学方法获得了不同重金属污染物人体健康危害的空间分布图;在重金属污染物含量预测...
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 土壤重金属污染的现状
1.2.2 土壤重金属的来源及源解析方法
1.2.3 土壤重金属污染及风险的评价
1.2.4 煤及煤加工利用过程对土壤重金属的影响
1.3 课题的提出、研究内容及技术路线
1.3.1 课题的提出
1.3.2 研究内容
1.3.3 技术路线图
1.4 本章小结
2 研究区域概况及样品采集与分析
2.1 研究区域概况
2.1.1 自然环境概况
2.1.2 社会环境概况
2.1.3 现代煤化工厂区概况
2.2 样品采集与分析
2.2.1 采样点的设置
2.2.2 样品的采集与预处理
2.2.3 主要的实验仪器、试剂及分析方法
2.3 数据处理与统计分析
2.4 本章小结
3 煤化工厂区土壤重金属的积累特征和空间分布的研究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 研究方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 土壤中重金属含量的积累特征
3.3.2 土壤中重金属含量的空间分布
3.4 本章小结
4 煤化工厂区土壤重金属时空模拟预测的研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 淋滤实验及土壤残留率
4.2.3 土壤环境容量模型
4.2.4 地统计学和地理信息系统方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 研究区域土壤重金属纵向迁移特征
4.3.2 土壤重金属时间-浓度变化趋势
4.3.3 变化趋势空间模拟结果
4.4 本章小结
5 煤化工厂区土壤重金属源解析的研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 实验材料
5.2.2 土壤重金属源解析方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 土壤重金属富集程度评价
5.3.2 土壤重金属相关性分析
5.3.3 聚类分析
5.3.4 主成分分析
5.3.5 主成分得分空间分析
5.4 本章小结
6 煤化工厂区土壤中Cd、As和Cr（Ⅵ）人体健康风险评价
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.2.1 实验材料
6.2.2 人体健康风险评价方法
6.2.3 地统计学和地理信息系统方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 致癌风险
6.3.2 非致癌风险
6.3.3 重金属的安全阈值
6.3.4 风险预警
6.4 本章小结
7 煤化工厂区土壤中Pb和Hg人体健康风险评价
7.1 引言
7.2 材料与方法
7.2.1 实验材料
7.2.2 人体健康风险评价方法
7.2.3 地统计学和地理信息系统方法
7.3 结果与讨论
7.3.1 非致癌风险
7.3.2 风险预警
7.4 本章小结
8 结论与展望
8.1 结论
8.2 创新点
8.3 展望
参考文献
致谢
作者简介
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]上海某生活垃圾焚烧厂周边土壤重金属污染特征、来源分析及潜在生态风险评价[J]. 郭彦海,孙许超,张士兵,余广杰,唐正,刘振鸿,薛罡,高品. 环境科学. 2017(12)
[2]燃煤电厂周边大气重金属污染特征及来源解析[J]. 刘军,陈耿,柯钊跃,杨立辉. 中国环境监测. 2017(03)
[3]中国西北某煤化工区土壤中重金属污染特征及其源解析[J]. 张凯,杨佳俊,白璐,强长棣,王丝蒂. 矿业科学学报. 2017(02)
[4]广西某矿区附近居民区道路灰尘重金属污染健康风险评价[J]. 陈志明,梁桂云,莫招育,黄炯丽,刘慧琳,毛敬英,李宏姣,杨俊超. 环境与职业医学. 2016(11)
[5]西安市灞桥燃煤电厂周边土壤重金属含量、形态及来源分析[J]. 朱媛婕,卢新卫. 山东农业科学. 2016(10)
[6]燃煤火电厂周边土壤重金属污染状况及绿化树种对重金属的积累特性[J]. 李欣,孙文,金政,刘群录. 上海交通大学学报(农业科学版). 2016(04)
[7]典型山区燃煤型电厂周边土壤重金属形态特征及污染评价[J]. 范明毅,杨皓,黄先飞,曹人升,张泽东,胡继伟,秦樊鑫. 中国环境科学. 2016(08)
[8]喀斯特山区燃煤电厂土壤重金属污染评价[J]. 范明毅,杨皓,黄先飞,曹人升,秦樊鑫,胡继伟. 化工环保. 2016(03)
[9]河北衡水湖湿地汞污染现状及生态风险评价[J]. 王乃姗,张曼胤,崔丽娟,马牧源,颜亮,穆泳林,秦鹏. 环境科学. 2016(05)
[10]河北省农田土壤重金属健康风险评价[J]. 安玉琴,张瑞琦,袁树华,金红,王刚,裴秀坤,刘毅刚. 职业与健康. 2016(09)
博士论文
[1]浙江长兴煤山盆地土壤重金属来源解析及结果可靠性分析研究[D]. 支裕优.浙江大学 2017
[2]新型煤化工产业发展规划研究[D]. 陈乐.中国矿业大学（北京） 2015
硕士论文
[1]重金属铅的Source-to-Effect模型构建及健康风险评价[D]. 孟菁华.兰州大学 2015
[2]北京某公路两侧土壤重金属污染现状及风险评价研究[D]. 王鹏.北京建筑大学 2014
[3]土壤重金属污染时空模拟与环境风险预警研究[D]. 陈思萱.中南大学 2014
[4]攀枝花地区土壤重金属异常的Pb同位素示踪研究[D]. 陈莹.成都理工大学 2014
[5]汞矿区汞污染的环境风险评价研究[D]. 徐平平.山东师范大学 2013
[6]基于健康风险评价方法的青岛市某铬渣污染场地土壤修复目标值研究[D]. 黄尧.青岛理工大学 2011
[7]宁夏火电厂周围土壤重金属空间分布与污染评价研究[D]. 付亚宁.北京林业大学 2010
[8]基于地统计学与GIS的土壤重金属污染评价与预测[D]. 林艳.中南大学 2009
[9]古采冶区土壤重金属污染风险与植物重金属积累特性的研究[D]. 杨晓秋.浙江大学 2006
[10]郑汴公路两侧土壤—小麦系统重金属污染及迁移[D]. 李剑.河南大学 2005
本文编号：3660572
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 土壤重金属污染的现状
1.2.2 土壤重金属的来源及源解析方法
1.2.3 土壤重金属污染及风险的评价
1.2.4 煤及煤加工利用过程对土壤重金属的影响
1.3 课题的提出、研究内容及技术路线
1.3.1 课题的提出
1.3.2 研究内容
1.3.3 技术路线图
1.4 本章小结
2 研究区域概况及样品采集与分析
2.1 研究区域概况
2.1.1 自然环境概况
2.1.2 社会环境概况
2.1.3 现代煤化工厂区概况
2.2 样品采集与分析
2.2.1 采样点的设置
2.2.2 样品的采集与预处理
2.2.3 主要的实验仪器、试剂及分析方法
2.3 数据处理与统计分析
2.4 本章小结
3 煤化工厂区土壤重金属的积累特征和空间分布的研究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 研究方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 土壤中重金属含量的积累特征
3.3.2 土壤中重金属含量的空间分布
3.4 本章小结
4 煤化工厂区土壤重金属时空模拟预测的研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 淋滤实验及土壤残留率
4.2.3 土壤环境容量模型
4.2.4 地统计学和地理信息系统方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 研究区域土壤重金属纵向迁移特征
4.3.2 土壤重金属时间-浓度变化趋势
4.3.3 变化趋势空间模拟结果
4.4 本章小结
5 煤化工厂区土壤重金属源解析的研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 实验材料
5.2.2 土壤重金属源解析方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 土壤重金属富集程度评价
5.3.2 土壤重金属相关性分析
5.3.3 聚类分析
5.3.4 主成分分析
5.3.5 主成分得分空间分析
5.4 本章小结
6 煤化工厂区土壤中Cd、As和Cr（Ⅵ）人体健康风险评价
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.2.1 实验材料
6.2.2 人体健康风险评价方法
6.2.3 地统计学和地理信息系统方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 致癌风险
6.3.2 非致癌风险
6.3.3 重金属的安全阈值
6.3.4 风险预警
6.4 本章小结
7 煤化工厂区土壤中Pb和Hg人体健康风险评价
7.1 引言
7.2 材料与方法
7.2.1 实验材料
7.2.2 人体健康风险评价方法
7.2.3 地统计学和地理信息系统方法
7.3 结果与讨论
7.3.1 非致癌风险
7.3.2 风险预警
7.4 本章小结
8 结论与展望
8.1 结论
8.2 创新点
8.3 展望
参考文献
致谢
作者简介
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]上海某生活垃圾焚烧厂周边土壤重金属污染特征、来源分析及潜在生态风险评价[J]. 郭彦海,孙许超,张士兵,余广杰,唐正,刘振鸿,薛罡,高品. 环境科学. 2017(12)
[2]燃煤电厂周边大气重金属污染特征及来源解析[J]. 刘军,陈耿,柯钊跃,杨立辉. 中国环境监测. 2017(03)
[3]中国西北某煤化工区土壤中重金属污染特征及其源解析[J]. 张凯,杨佳俊,白璐,强长棣,王丝蒂. 矿业科学学报. 2017(02)
[4]广西某矿区附近居民区道路灰尘重金属污染健康风险评价[J]. 陈志明,梁桂云,莫招育,黄炯丽,刘慧琳,毛敬英,李宏姣,杨俊超. 环境与职业医学. 2016(11)
[5]西安市灞桥燃煤电厂周边土壤重金属含量、形态及来源分析[J]. 朱媛婕,卢新卫. 山东农业科学. 2016(10)
[6]燃煤火电厂周边土壤重金属污染状况及绿化树种对重金属的积累特性[J]. 李欣,孙文,金政,刘群录. 上海交通大学学报(农业科学版). 2016(04)
[7]典型山区燃煤型电厂周边土壤重金属形态特征及污染评价[J]. 范明毅,杨皓,黄先飞,曹人升,张泽东,胡继伟,秦樊鑫. 中国环境科学. 2016(08)
[8]喀斯特山区燃煤电厂土壤重金属污染评价[J]. 范明毅,杨皓,黄先飞,曹人升,秦樊鑫,胡继伟. 化工环保. 2016(03)
[9]河北衡水湖湿地汞污染现状及生态风险评价[J]. 王乃姗,张曼胤,崔丽娟,马牧源,颜亮,穆泳林,秦鹏. 环境科学. 2016(05)
[10]河北省农田土壤重金属健康风险评价[J]. 安玉琴,张瑞琦,袁树华,金红,王刚,裴秀坤,刘毅刚. 职业与健康. 2016(09)
博士论文
[1]浙江长兴煤山盆地土壤重金属来源解析及结果可靠性分析研究[D]. 支裕优.浙江大学 2017
[2]新型煤化工产业发展规划研究[D]. 陈乐.中国矿业大学（北京） 2015
硕士论文
[1]重金属铅的Source-to-Effect模型构建及健康风险评价[D]. 孟菁华.兰州大学 2015
[2]北京某公路两侧土壤重金属污染现状及风险评价研究[D]. 王鹏.北京建筑大学 2014
[3]土壤重金属污染时空模拟与环境风险预警研究[D]. 陈思萱.中南大学 2014
[4]攀枝花地区土壤重金属异常的Pb同位素示踪研究[D]. 陈莹.成都理工大学 2014
[5]汞矿区汞污染的环境风险评价研究[D]. 徐平平.山东师范大学 2013
[6]基于健康风险评价方法的青岛市某铬渣污染场地土壤修复目标值研究[D]. 黄尧.青岛理工大学 2011
[7]宁夏火电厂周围土壤重金属空间分布与污染评价研究[D]. 付亚宁.北京林业大学 2010
[8]基于地统计学与GIS的土壤重金属污染评价与预测[D]. 林艳.中南大学 2009
[9]古采冶区土壤重金属污染风险与植物重金属积累特性的研究[D]. 杨晓秋.浙江大学 2006
[10]郑汴公路两侧土壤—小麦系统重金属污染及迁移[D]. 李剑.河南大学 2005
本文编号：3660572
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