湖南省主要流域土壤重金属污染及潜在风险评价

摘要

土壤重金属污染问题日益严重,直接威胁到农产品质量安全、人体健康和生态安全,尤其是流域土壤重金属污染问题更加引起社会的关注。我国南方和西南地区部分流域流经的地区,人口密集,矿业和冶炼业发达,由此造成的重金属污染严重影响当地经济的发展,危害人体的健康,开展重金属污染土壤的评价及修复技术的研究具有非常重要的科学意义和现实意义。
　　 本文调查了湖南湘江、资江、沅江和澧水四大流域土壤重金属含量状况；运用单因子指数法对流域土壤进行质量评价、TCLP法进行生态环境风险评价；采用土柱淋溶模拟试验模拟化学添加剂(骨炭、赤泥和磷矿粉)对土壤重金属迁移的影响,主要结果如下：⑴对湖南省湘江、资江、沅江和澧水四大流域进行土壤重金属含量状况调查,按照沿流域每隔5 km的距离采集一个土壤样品的原则,分别在湘江、资江、沅江和澧水采集土壤0～20cm样品72、43、36和19个,共计170个土壤样品；测定指标为As、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb和Ni；⑵湘江在四大流域中湘江污染程度最为严重,资江和沅江次之,澧水流域无污染；在选定的七种重金属中Cd污染最为严重,超标率达88.6％,其中重度污染占9.1％；其次污染较严重的元素为As,超标率为22.2％；其他元素为轻微污染,而Cr元素无污染；⑶TCLP提取的重金属有效态与土壤重盒属总量呈现极显著相关关系:四大流域土壤综合评价发现湘江流域非安全级别比率为39.5％,资江、沅江和澧水流域非安全级别比例分别为9.3％、5.6％和5.3％；⑷添加骨炭、赤泥和磷矿粉处理均降低了Cd、Cr、Cu、Pb、Zn和Ni在三种土壤中的迁移能力,但显著提高了As在土壤中的迁移速率；三种添加剂对土壤重金属迁移能力的作用效果差异不显著。

目录

文摘

英文文摘

1 引言

1.1 研究背景

1.2 国内外研究进展

1.2.1 土壤重金属污染概述

1.2.2 土壤重金属的生态环境风险评价

1.2.3 常用的重金属污染修复技术研究

1.3 研究目的及意义

1.4 研究内容

1.5 技术路线

2 材料与方法

2.1 研究区域概况

2.2 试验方案

2.2.1 湖南省主要流域土壤重金属含量及分布特征

2.2.2 湖南省主要流域土壤重金属质量评价

2.2.3 湖南省主要流域土壤重金属生态环境风险评价

2.2.4 土壤重金属的迁移规律

3 结果与分析

3.1 湖南省主要流域土壤重金属含量及分布特征

3.1.1 湘江流域土壤重金属污染现状

3.1.2 资江流域土壤重金属污染现状

3.1.3 沅江流域土壤重金属污染现状

3.1.4 澧水流域土壤重金属污染现状

3.2 湖南省主要流域土壤重金属质量评价

3.2.1 Cd的质量评价

3.2.2 As的质量评价

3.2.3 Pb的质量评价

3.2.4 Zn的质量评价

3.2.5 Cu的质量评价

3.2.6 Ni的质量评价

3.2.7 不同流域的土壤质量评价

3.3 湖南主要流域土壤重金属生态环境风险评价

3.3.1 湘江流域土壤重金属生态环境风险评价

3.3.2 资江流域土壤重金属生态环境风险评价

3.3.3 沅江流域土壤重金属生态环境风险评价

3.3.4 澧水流域土壤重金属生态环境风险评价

3.4 土壤中重金属的迁移规律

3.4.1 不同添加剂对土柱中As迁移的影响

3.4.2 不同添加剂对土柱中Cd迁移的影响

3.4.3 不同添加剂对土柱中Pb迁移的影响

3.4.4 不同添加剂对土柱中Zn迁移的影响

3.4.5 不同添加剂对土柱中Cu迁移的影响

3.4.6 不同添加剂对土柱中Ni迁移的影响

3.4.7 不同添加剂对土柱中Cr迁移的影响

4 讨论与结论

4.1 讨论

4.2 结论

4.3 问题与展望

参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简历

致谢