承德市柳河流域农灌土壤重金属潜在污染影响研究

摘要

针对地表水水环境污染及农用地土壤重金属污染问题，本研究以承德柳河水及其周边农田为研究对象，采用野外调查和室内分析相结合的方法，首先对柳河水环境指标进行监测，探明了柳河水环境状况，应用单因子评价法、分级评价法和内梅罗综合指数法对柳河水环境进行了污染评价;同时对柳河流域农田土壤中重金属进行调查，研究了柳河流域农田土壤中重金属含量特征，使用单因子指数法和内梅罗综合指数法对土壤重金属含量进行了污染评价;对比我国农产品产地灌溉水标准，结合柳河水农灌后土壤中重金属累积的潜在生态危害指数法的潜在风险评价结果，探讨了柳河水农灌的可行性及潜在风险，提出了柳河水安全农灌的相应措施。主要研究结果如下:
　　(1)柳河流域不同断面水环境污染状况调查研究结果表明:柳河兴隆上游、大杖子和26＃大桥断面水体中氮、磷含量分别属于Ⅳ类、Ⅲ类和Ⅴ类水，重金属元素及有机-无机化合物除Hg外兴隆上游断面和大杖子断面均处于安全水平;Hg是柳河兴隆上游和大杖子断面主要的污染物。而26＃大桥断面水体中石油类、氟化物为主要污染物。对柳河水各断面水环境指标进行单因子指数评价结果显示，各断面水环境均为Ⅴ类水，其中兴隆上游断面主要污染物为总氮，超标3.03倍;大杖子断面主要污染物为总氮和汞，分别超标6.89倍和1.06倍;26＃大桥断面水环境较差，5项指标均超标，且超标较为严重;分级评价结果显示，兴隆上游断面和26＃大桥断面水环境良好，大杖子断面水环境为污染水平;兴隆上游断面、大杖子断面、26＃大桥断面内梅罗综合指数分别为7.11、7.09和7.27，水环境均处于较差水平，需予以重视。
　　(2)承德柳河流域农田土壤重金属污染现状调查分析结果表明:研究区土壤pH为6.54～7.79，土壤中重金属未超过我国食用农产品产地土壤环境质量标准，但其中Hg、Cd、Zn、Pb、As含量受周边环境及人为因素影响较大，该地区农田土壤中Cd、Zn、Ni存在不同程度积累现象，应予以重视;另外，对土壤重金属进行单因子评价表明，该地区农田土壤未受到污染，该地区土壤中重金属含量处于安全等级，属于清洁水平，原种植模式及种植方法均可继续使用，对人体暂无健康影响。
　　(3)对承德柳河水农灌的潜在风险分析结果显示:柳河水中N、P含量较高农灌可实现水资源及养分资源的循环利用;柳河水农灌后农田土壤中8种重金属的平均风险指数顺序为Hg＞As＞Cd＞Cu＞Pb＞Ni＞Cr＞Zn。其中Hg的平均潜在生态危害指数达到中度生态危害程度，而其他7种重金属平均潜在生态危害指数均未达到轻度生态危害程度的上限危害指数;另外，该土壤中重金属综合潜在生态危害未达到轻度生态危害程度，但柳河水农灌后农田中Hg的生态风险占总风险的72.38％，Hg是最主要的污染因子，柳河水中及周边农田中Hg的输入应予以重视;农灌过程中应加强河流灌溉的管理与技术研究，加大政府管理制度，合理完善农田灌溉的配套设施，以保证河流水的安全农灌。

目录

声明

摘要

1．1 研究目的及意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 国内研究进展

1．2．2 国外研究进展

1．3 研究内容

1．4 技术路线

2．1．1 承德市行政区划

2．1．2 承德市社会经济发展情况

2．1．3 承德市地理、气候状况

2．1．4 柳河地理位置概况

2．1．5 承德水资源状况及柳河水环境质量状况

2．2 样品的采集与制备

2．2．1 水样的采集与制备

2．2．2 土壤样品的采集与制备

2．3 样品的测定与分析

2．4 柳河水环境质量评价方法

2．4．1 单因子指数法

2．4．2 分级评价法

2．4．3 内梅罗综合指数法

2．5 土壤重金属污染评价方法

2．5．1 单因子指数法

2．5．2 内梅罗综合指数法

2．5．3 潜在生态危害指数法

2．6 数据统计分析

3 结果与分析

3．1 承德市柳河不同断面水环境指标特征分析

3．1．1 兴隆上游断面主要环境指标含量特征分析

3．1．2 大杖子断面主要环境指标含量特征分析

3．1．3 26#大桥断面主要环境指标含量特征分析

3．2 承德市柳河不同断面水环境质量评价

3．2．1 单因子指数法评价

3．2．2 分级评价法评价

3．2．3 内梅罗综合指数法评价

3．3 承德市柳河流域农田土壤重金属含量与评价

3．3．1 农田土壤重金属含量分析

3．3．2 农田土壤重金属污染评价

3．4 承德市柳河水农灌潜在风险分析

3．4．1 农灌的可行性分析

3．4．2 土壤重金属潜在风险评价

3．4．3 柳河水安全农灌措施

4．1 结论

4．2 讨论

参考文献

作者简介

致谢