矿区多维度土壤重金属污染分布研究及其风险评价

发布时间：2017-05-04 01:07

  本文关键词：矿区多维度土壤重金属污染分布研究及其风险评价，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,许多国家的土壤和水资源受到重金属的污染,而这一问题严重影响环境和人类的健康。在我国重金属矿山长期开发过程中,由于长期忽视生态环境保护与恢复治理,使矿山植被、景观、土地、水体均遭受不同程度污染破坏。通过对国内外最新矿山重金属污染生态治理技术的梳理,凝练出地质地貌工程、植被修复、土壤基质修复三大方向;提出重金属矿山的生态环境治理,需要在治理开始阶段、初步修复阶段以及基本修复完成与后续三个不同的阶段中,分别针对性的采用矿山生态破坏及环境污染现状的调查、修复技术应用以及后续的维护管理及开发等技术管理手段。本文以上方镇矿区为例多维度研究矿山修复场地。上方矿区收集24个样本在农田和林地,测量九种微量元素铜、镉、铬、锰、铅、锌、钙、镁和铝。结果表明,大部分元素的浓度在林地和农田超过浙江省标准值,相关性、聚类和多重主成分分析揭示了铅、镉、锌、铜的富集可能是由于农药混合输入、尾矿堆和采矿运输造成的。通过风险评估发现在农田土壤中有四个区域重金属可能严重污染,此外,75%的林地样点可能被严重污染。在上方矿区选择典型采矿区,收集土壤样本97个,测量土壤中的镉、铬、铜、锰、铅和锌的平均含量分别为0.50mg/kg、58.31 mg/kg、27.89 mg/kg、405.89 mg/kg、1286.32 mg/kg和209.53 mg/kg。风险评估大约60.82%研究区遭受金属污染。研究区域重金属污染从矿区运输线周边不同地形土壤切入,研究发现大多数的重金属都超过浙江省标准值,并且平原耕地的重金属浓度普遍高于山地的耕地,自相关性分析说明在山地中的耕地重金属空间分布受到交通运输线的影响比在平原大,空间分布地图显示大部分的重金属锌、铜、镉和铅具有相同空间分布沿着运输线,表明他们可能有相似的空间结构和变化由一些外在因素引起的。对衢州市上方镇更加宏观的土壤重金属污染调查,发现重金属的富集不仅与采矿活动有关,还和整个上方镇的景观格局有着相关性,其中,景观多样性影响着重金属积累空间分布的不规则性,景观破碎化程度越高的地区土壤重金属污染的可能性更高,团聚式的发展模式对景观多样性在空间的分布会产生影响,进而景观因素也会影响土地重金属含量的空间分布。
【关键词】：重金属 矿山 生态恢复 环境修复
【学位授予单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X825;X751
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 重金属矿山生态治理与环境修复技术进展10-20
• 1.1 矿山开采的生态和环境污染问题10-11
• 1.2 矿山生态治理技术类型分析11-16
• 1.2.1 地质地貌工程保护修复技术11-13
• 1.2.2 生态植被恢复技术13-14
• 1.2.3 土壤基质修复技术14-16
• 1.3 矿山重金属污染生态治理技术流程构建与评估研究16-18
• 1.3.1 生态治理技术流程构建16-17
• 1.3.2 评估方法17-18
• 1.4 小结18-20
• 2 论文研究目的、意义、内容20-22
• 2.1 研究目的及意义20
• 2.2 研究内容20-21
• 2.3 技术路线21-22
• 3 矿区宏观重金属污染土壤研究与风险评价22-32
• 3.1 方法与材料22-24
• 3.1.1 研究区域22-23
• 3.1.2 土壤采样及化学分析23
• 3.1.3 数据处理23-24
• 3.2 结果与讨论24-30
• 3.2.1 描述性统计24-25
• 3.2.2 相关性分析25-27
• 3.2.3 聚类分析27
• 3.2.4 多元主成分分析27-29
• 3.2.5 研究区域风险评价29-30
• 3.3 小结30-32
• 4 铅锌矿周围土壤重金属空间分布及风险评价32-44
• 4.1 方法与材料32-34
• 4.1.1 研究区域32-33
• 4.1.2 土壤采样及化学分析33-34
• 4.1.3 数据处理34
• 4.2 结果与讨论34-43
• 4.2.1 描述性统计34-35
• 4.2.2 数据转换35-37
• 4.2.3 相关性分析37
• 4.2.4 空间自相关性分析37-38
• 4.2.5 地统计分析38-42
• 4.2.7 风险评价42-43
• 4.3 小结43-44
• 5 矿区主要运输线路附近土壤重金属污染研究44-55
• 5.1 方法与材料45-46
• 5.1.1 研究区域45
• 5.1.2 土壤采样及化学分析45
• 5.1.3 数据处理45-46
• 5.2 结果与讨论46-54
• 5.2.1 描述性统计46-47
• 5.2.2 空间自相关研究47-50
• 5.2.3 空间结构分析50-51
• 5.2.4 空间分布特征51-52
• 5.2.5 风险评价分析52-54
• 5.3 小结54-55
• 6 矿区土壤重金属空间分布特征与景观格局影响分析55-62
• 6.1 方法与材料55-57
• 6.1.1 研究区域55-56
• 6.1.2 土壤采样及化学分析56
• 6.1.3 研究方法与数据处理56-57
• 6.2 结果与讨论57-61
• 6.2.1 描述性统计57-58
• 6.2.2 土壤重金属空间分布研究58-59
• 6.2.3 上方镇景观格局分析59-61
• 6.3 小结61-62
• 7 结论、创新点与研究展望62-64
• 7.1 结论62-63
• 7.2 主要创新点63
• 7.3 研究展望63-64
• 参考文献64-74
• 个人简介74-75
• 致谢75

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