广西重金属高背景地区不同石漠化程度土壤砷变化特征

摘要

广西环江县是石漠化较为严重的地区之一，也是金属矿藏较多的地区，土壤重金属环境背景值偏高，该地区石漠化的加剧带来潜在环境生态风险，甚至威胁到周边农田土壤环境和粮食安全生产。石漠化过程中重金属的迁移转化研究能够为当地石漠化治理中环境管理提供数据支持，然而相关研究不足。本研究以环江县石漠化程度典型区域作为研究区域，采用空间代替时间研究方法，调查分析土壤理化性质，砷的含量和形态变化特征，并进行土柱试验。主要结果如下：
　　（1）调查分析结果表明：不同石漠化程度土壤中砷的含量差异显著(P<0.05)，随着石漠化程度加剧，表层土壤中砷含量呈现递增的趋势。土壤中砷的变化范围为29.13~117.67 mg/kg，中度石漠化土壤中砷均值最高，为99.36 mg/kg，轻度石漠化其次，为68.84 mg/kg，重度石漠化和对照均值分别为60.45 mg/kg、43.82 mg/kg。不同石漠化程度土壤中砷的形态分析结果表明，5种形态砷所占比例大小依次为：水溶态<弱酸提取态<可氧化态<可还原态<残渣态。残渣态比例最大，平均占50％以上，最高达74%；其次是可氧化态和可还原态，10%~20%；水溶态和弱酸提取态最小，弱酸提取态变化范围为1%~5%，水溶态则为0.8%~2%。同时水溶态、弱酸提取态、可氧化态和可还原态随坡面位置由上到下呈递减趋势，而残渣态则呈递增趋势。
　　（2）不同石漠化程度土壤理化性质分析结果表明，各石漠化程度土壤颗粒粒径组成均以>2 mm的粒度为主，且比例最高达89.86%，随石漠化程度加剧，比例下降。不同粒径土壤颗粒中砷含量差异显著（P<0.05），粒径在0.2~0.6 mm范围土壤颗粒中砷含量最高，随粒径增大，土壤重金属含量降低。土壤全氮、全硫、铅、锌、铜含量随石漠化程度加剧呈现增大的趋势，而土壤有机碳含量随石漠程度化加剧显著降低。土壤pH随石漠化程度加剧逐渐表现出增大的趋势，对照土壤pH为5.05，而重度石漠化土壤pH为6.48。土壤Eh随石漠化程度加剧呈现逐渐减小趋势，对照土壤Eh为272，重度石漠化土壤Eh为245。
　　（3）土柱迁移实验结果表明，不同石漠化程度土壤中砷在土壤剖面的迁移不同，6~7 cm土层中砷含量较高，但重度石漠化土壤中砷的迁移量最大。

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第1章 绪论

1.1序言

1.2选题背景

1.3研究现状与进展

第2章 材料与方法

2.1研究区概况

2.2研究内容

2.3研究路线

2.4研究方法

第3章 结果与分析

3.1石漠化区域土壤砷变化特征

3.2石漠化区域土壤理化性质变化特征

3.3石漠化区域土壤其他重金属的变化特征

3.4土柱实验中砷的迁移变化特征

3.5石漠化区域土壤砷含量与土壤性质的相关关系

3.6石漠化土壤砷与土壤性质逐步多元回归分析

第4章 结论与展望

4.1研究结论

4.2研究创新点

4.3研究展望

参考文献

致谢

个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文