湘中地区黑色页岩土壤玉米的元素地球化学分析

摘要

本文以安化东坪、烟溪黑色页岩土壤上种植的玉米的研究对象，在两地10个采样点共采得32件玉米样品，借助ICP-MS等分析技术，对玉米进行了系统的主量元素、重金属元素和其他微量元素(稀土元素)分析。结果表明：
　　 (1)玉米的元素含量组成主要受玉米土壤的元素含量组成所控制。表现为同一地区土壤中含量高(低)的元素，玉米中相应的元素含量也高(低)。而不同地区土壤中含量高的元素，因各种因素的影响，在玉米中相应元素的含量却并不一定高。其中Sc、Cr、Ni、Zn、Mo、Cd、Sb、Ba、Fe等重金属元素的含量烟溪地区较东坪地区明显偏高，而V、Co、Cu、Sn、T1、Pb、Bi、Th、U、Mn等重金属元素含量则恰好相反。
　　 (2)重金属元素，在烟溪玉米中BAF值大小顺序为：Zn>Cu>Cd>Cr>Mn>Ni=Mo>Sc>T1>Sn=Pb>V>Co=Ba=Fe>Sb>Th=U；在东坪中的顺序为： Zn>Mo>Cu>Cr>Cd>Mn>T1>Ni>Sc>V>Sn=Pb>Co>Fe=Sb>Ba>Th=U。
　　 (3)对比土壤中的元素活动性和玉米中的元素吸收特性可知，有些土壤中活动性较强的元素(如Sb、U等)在玉米中吸收并不强烈。相反，部分在土壤中较稳定的元素(如Rb等)，在玉米中则吸收较强。
　　 (4)与CPC比，玉米中明显富集Sc、Cr、Zn、Cd、T1等重金属元素。且在土壤中富集的重金属Cd(达污染程度)、Cr在玉米中同样富集，且土壤富集程度高的，相应的玉米的富集程度也高。而Sc、Zn、T1等重金属则不同，表现为：不管在土壤中是否富集，都在玉米中富集。且在土壤中富集程度高的重金属，在玉米中的富集程度并不一定高。
　　 (5)从本次研究结果与地方病的对应关系来看，烟溪地区高发的骨痛病、癌症等地球化学病症可能与烟溪地区玉米中重金属(尤其是Cd、T1等)富集程度高有关。
　　 (6)用玉米中元素的吸收与富集特征来表征黑色页岩土壤重金属污染的环境效应可概括为：土壤中重金属污染程度更高，则土壤玉米中富集重金属的吸收系数更大，其富集程度也越高。且玉米中富集Sc、Cr、Cd、T1等生物毒性元素，而明显亏损Ba、V、Co、Ni、Mo、Rb、Sr等生物必需微量金属元素。

目录

文摘

英文文摘

1 前言

1.1 国内外研究现状

1.1.1 黑色页岩土壤的重金属污染特征

1.1.2 重金属的生物富集

1.2 选题依据及研究工作概况

1.2.1 选题依据

1.2.2 研究工作概况

2 研究区自然地理及地质概况

2.1 自然地理环境

2.2 地质概况

3 材料和研究方法

3.1 样品采集及预处理

3.2 实验方法和仪器设备

3.3 研究方法及技术路线

4 、结果

4.1 主量元素

4.2 重金属元素

4.3 其他微量元素和稀土元素

5 、研究区土壤元素地球化学特征

5.1 主量元素特征

5.2 重金属污染特征

5.3 元素的活动性

6 、玉米重金属、元素吸收特性及污染效应

6.1 玉米重金属

6.2 元素的吸收特征

6.3 重金属污染效应分析

7 、结语

7.1 主要结论

7.2 存在的问题和思考

参考文献

硕士期间发表文章目录

致谢