赣南脐橙园土壤重金属形态分析与污染评价

摘要

随着社会经济的快速发展,土壤重金属污染也越来越引起人们的关注。重金属污染物进入土壤,导致土壤生态环境的逐步恶化,影响作物的生长发育,降低农产品的产量和质量,并通过食物链危害人类健康。土壤中重金属污染的危害不仅与总量有关,更取决于其在土壤中的存在形态。因此,研究土壤重金属的污染状况和形态分布特征对了解重金属的生物有效性及其对环境的潜在生态危害程度具有十分重要的意义。
　　本文以赣州市十八个县(市)典型果园土壤为研究对象,在测定土壤重金属(Hg、As、Pb、Cd、Zn、Ni、Cr 和 Cu)含量的基础上,采用地积累指数法和潜在生态风险指数法分别对果园土壤重金属污染进行了评价,探讨了不同重金属元素的污染来源及分布特征。同时,采用欧共体参比司( BCR )制定的三步连续提取法对土壤样品进行了不同存在形态的提取,测定了重金属Ni、Cu、Cr、Zn、Pb的四个形态的含量,分析了影响土壤重金属形态分布的主要因素及重金属的形态分布特征。主要内容包括：
　　第1章,对土壤重金属研究进展、土壤重金属污染评价方法及土壤重金属形态分析的研究概况进行了概述,并指出了对赣南脐橙果园土壤重金属污染进行评价、探讨不同重金属元素的污染来源及对土壤样品中的重金属进行形态分析的必要性。
　　第2章,采用地积累指数法对赣州18个脐橙产区县(市)共采集的280个果园土壤重金属(Hg、As、Pb、Cd、Zn、Ni、Cr 和 Cu)的污染进行了评价。结果表明,赣州市 18个县的土壤中只有Ni达到轻度-中等污染,其余七种元素都没有造成污染；从元素的污染频率分析来看,Cr和Ni 的污染频率最大,达到83.4%；其次是As和Cu,所占比例都为61.1%；其余四种元素污染频率的大小顺序为Hg、Pb、Cd、Zn；从赣州市各县土壤中八种重金属元素的平均地积累指数计算结果来看,几乎所有县的的土壤基本上不受到Hg、Pb、Cd和Zn的污染,大部分县土壤受到As、Cr、Ni和Cu的轻度-中等污染,其中崇义县受到As和Cr的中等污染；章贡县受到的Ni的中等污染。赣州18个县地积累指数的Q型聚类分析将龙南、瑞金、赣县、于都、安远和上犹聚为一类,土壤受到As、Cr、Ni和Cu的轻度-中等污染。同时,整个赣州脐橙园土壤的污染情况与龙南、瑞金、赣县、于都、安远和上犹聚为同一类。
　　第3章,采用潜在生态风险指数法和多元统计分析对果园土壤重金属的生态风险进行了评价及污染来源分析。大部分采样区土壤的重金属含量高于赣州市土壤背景值,反映出赣州脐橙园土壤在一定程度上受到 As、Cr、Ni 和 Cu的污染。潜在生态风险指数结果反映赣州脐橙园土壤中As、Pb、Cr、Zn、Ni和Cu处于低生态风险,重金属对果园土壤中生态危害较小。多元统计分析结果表明：Pb 和 Zn主要来源于成土母质,As和Ni污染主要来自于人类活动,而Cu、Cd、Cr 和Hg来源于自然与人类活动的复合影响。
　　第4章,在赣州18个脐橙产区县(市),根据土壤类型(红壤、黄壤、水稻土和紫色土)、pH和有机质含量的不同,选择有代表性的果园约90 个作为取样果园,采用 BCR法对土壤样品的土壤重金属的形态进行了分析,研究了果园土壤中不同重金属元素的污染来源和形态分布特征。结果表明：不同类型土壤中重金属元素Ni、Cu、Cr、Zn和Pb均以残渣态为主；各元素在四种类型土壤中的含量和形态分布规律基本一致；重金属元素的活性态所占比例从高到低依次为：Pb>Cu>Zn>Ni>Cr,总体而言,五种重金属元素的潜在环境风险都较小,而pH是影响土壤重金属赋存形态的重要因素。

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第1章 文献综述

1.1前言

1.2土壤重金属概述

1.3土壤重金属污染环境质量评价方法

1.4土壤重金属的形态分析研究概述

1.5研究目的、意义及内容

参考文献

第2章 地积累指数法在赣州脐橙园土壤重金属污染评价中的应用

2.1引言

2.2材料和方法

2.3 结果与讨论

2.4 结论

参考文献

第3章 赣州脐橙园土壤重金属潜在生态风险评价及其污染源解析

3.1引言

3.2材料和方法

3.4结论

参考文献

第4章BCR提取法研究赣州脐橙园土壤重金属的形态及其潜在环境风险

4.1 引言

4.2材料和方法

4.3数据处理方法

4.4 结果与讨论

4.5结论

参考文献

总结与展望

攻读硕士学位期间发表和待发表的论文

致谢