内蒙古某尾矿库土壤重金属环境风险评价和土壤微生物特征

发布时间：2020-11-03 11:43

　　 本文以内蒙古包头市某有色金属尾矿库为研究对象,对研究区土壤重金属含量特征和来源解析进行分析,再利用累积指数法、内梅罗污染指数法、潜在生态危害指数法对土壤重金属污染进行评价。基于《污染场地风险评估导则》和USEPA健康风险评估对研究区土壤重金属含量进行健康评估。同时,根据研究区实际情况,探究重金属对不同土地利用类型下土壤微生物群落组成的影响。所得主要结论如下:(1)研究区土壤中重金属含量Cr、Cu均未超过农用地污染风险筛选值,Pb(11.36%)、Zn(4.55%)、Cd(13.64%)样本中含量超过风险筛选值。Pb、Zn、Cd三种重金属高值区域主要集中在靠近尾矿渣的区域。(2)Mn、Pb、Zn、Cd为研究区土壤主要污染物,源解析结果判断其来源为尾矿渣;研究区土壤中Cu、Cr在含量低于农用地污染风险筛选值,判断二者在土壤中含量受土壤母质的影响为主,其次为交通影响。(3)研究区内土壤重金属存在显著的累积趋势,6种重金属超过背景值,累积率均高于50%。内梅罗综合污染指数评价结果表明,清洁区域的占比81.82%。土壤重金属潜在生态危害指数表明,研究区内81.82%采样点位处于轻微危害等级。(4)基于《污染场地风险评估导则》和USEPA健康风险评估模型进行评价,两种评价方式对重金属Cr~(6+)、Cd致癌风险评价结果一致,均不会对研究区居民造成致癌风险。在非致癌风险评价存在差异,“导则”评估结果为仅Mn综合三种暴露途径下存在非致癌风险,USEPA评估结果为重金属均无非致癌风险。(5)不同土地利用类型下土壤的基本理化性质、微生物群落组成、微生物群落功能存在差异。变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)对重金属污染有耐受能力。注释到的硝酸盐还原作用(Nitrate reduction)、化能异养作用(Aerobic chemoheterotrophy)、硝化作用(Nitrification)、好氧氨化作用(Aerobic ammonia oxidation)的生态功能类群相对丰度较高,但在各区域功能占比不同。
【学位单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2020
【中图分类】：X825;S154.3
【部分图文】：

技术路线图

内蒙古科技大学硕士学位论文-8-2研究区概况和研究方法2.1研究区自然概况目标尾矿库位于内蒙古包头市以西，研究区气候为半干旱的大陆性季风，春季干旱多风；夏季7~8月份降水集中，；秋季气温变化剧烈；冬季寒冷漫长，多年平均气温在7.8℃左右，冬季最低气温可达-27.9℃，夏季最高温度40.1℃。年均降水量为308.8mm，最大降水量为465.2mm，年均蒸发量为2125.8mm，年平均相对湿度50%。年均风速1.9m/s。冻土期长，一般从十月下旬始到翌年的四月末。2.2研究方法2.2.1样品采集及预处理本次样本采集方法为在1m2范围内采集5个土壤子样品混合成一个土壤样品。现场采样以尾矿为中心，在800m的范围内布设44个样本采集点，本次采样采集表层（0~20cm）土壤。每次采样之前先用GPS确定样点经纬度，做好记录。采样点详细位置见图2.1和表2.1。土壤样品采集前，去除土壤表面覆盖物，采集适量土壤样品放入样品袋中，做好记录。样品运回实验室后，在制样室内阴凉处自然风干，风干后碾碎大块土块并挑出杂物，充分混匀后用四分法取样，过筛（20目）。后续根据实验需要，将样品进行筛分，样品采用四分法取两份，一份用于实验测定，另一份留存。另采集土壤样本放入无菌离心管中，使用-20℃恒温箱运送回实验室，存放在-80℃冰箱中，用于DNA提龋图2.1研究区土壤采样点分布图

内蒙古科技大学硕士学位论文-14-3.2土壤重金属污染调查3.2.1土壤重金属含量土壤样品中重金属含量见图3.1所示。图3.1各样点土壤重金属含量图鉴于尾矿库周边有大片农田处于耕作状态，故以GB15168-2018《土壤环境质量标准农用地土壤污染风险管控标准》[45]（以下简称“标准”）作为评价依据；各重金属风险筛选值（下称“筛选值”）见表3.2所示（“标准”中未给出Mn筛选值），44土
【参考文献】

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本文编号：2868526