湖南锡矿山重金属分布及生态风险评价

摘要

矿山开采运输排放大量重金属,对周边构成严重环境污染与健康威胁。本文以湖南省冷水江市锡矿山周边地区为对象,通过实地调查、网格采样、重金属全量测定以及经典统计学、地统计学和生态风险评价,研究了该区重金属污染的来源和空间分布。在锡矿山冶炼厂周边98平方公里的区域内总计采集土壤样83个,植物样23个,利用ICP-OES仪器测量样品中的Cd、Cr、Cu、Pb、Zn五种元素的含量,AFS-820仪器测量样品中的Sb、As、Hg的含量。
　　 通过相关分析、主成分分析以及聚类分析的结果表明:As、Zn、Cu、Pb污染来自区域内相同污染源的概率较大,Cr可能来源于土壤母质,区域内可能存在冶炼厂以外的其他Sb、Hg、Cd污染源。
　　 Sb、As、Pb、Zn、Hg、Cd明显有距离冶炼厂距离越近污染程度越高的趋势；冶炼厂尾矿区扬尘扩散可能造成Cd,Sb和Hg的叠加污染。
　　 不同植物对重金属的选择吸收不同,植物不同部位重金属含量顺序除Sb、Cd表现为地上部分>地下部分,Cr、Pb、Hg、As均表现为地下部>地上部。植物相比根部吸收而言,叶面吸收也是植物中重金属累积的重要途径。
　　 潜在生态风险因子大小顺序为Cd>Sb>Hg>As>Pb>Zn>Cr,总的潜在生态风险程度等级划分为严重,其中Sb、Cd、Hg风险为严重；Pb、As污染也构成了潜在威胁。总的结果表明锡矿山冶炼厂周边土壤已经受到Sb、Cd、Hg的严重污染,应用潜在生态危害指数法对矿区重金属污染的生态危害进行评价的结果显示,除远离矿区的一个采样点外,各采样点均达到中重度或严重生态危害水平,并以Sb、Cd、Hg的危害最为严重。方圆10km以内已不适合进行农业生产活动。

目录

文摘

英文文摘

引言

第一章 文献综述

1.1 选题依据

1.2 研究现状

1.2.1 土壤中有害重金属元素污染的研究

1.2.2 植物中重金属污染的研究进展

1.3 研究方案

1.3.1 研究目标

1.3.2 研究内容

1.3.3 研究方法

第二章 布点采样及实验方法

2.1 采样区域自然地理概况

2.1.1 地貌与气候

2.1.2 地质状况

2.2 研究区工矿业概况

2.3 采样点布设及样品采集

2.3.1 采样点布设

2.3.2 样品采集

2.4 样品处理分析

2.4.1 土壤和植物的预处理

2.4.2 实验分析方法

2.5 实验质量控制

2.5.1 标准工作曲线

2.5.2 空白试验

2.5.3 加标回收实验与平行样

2.6 数据处理与分析方法

第三章 锡矿山土壤的重金属污染特征

3.1 矿山土壤中重金属

3.2 土壤中重金属相关性分析

3.3 土壤中重金属聚类、主成分分析

3.4 土壤重金属污染评价

3.5 矿山土壤生态风险评价

3.6 小节

第四章 锡矿山植物重金属含量分布

4.1 矿山中植物重金属分布

4.2 植物中重金属元素相关性分析

4.3 植物体内重金属聚类和主成分分析

4.4 植物间重金属吸收特征

4.5 小节

第五章 结论与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果