汾河临汾段污灌区土壤重金属污染状况调查与生态评价

摘要

当前我国水资源严重短缺，尤其在北部干旱及半于旱区，污水灌溉有着一定的特殊意义，大部分紧邻河流的乡镇、农村等均有利用污水进行农田灌溉的习惯。利用污水进行灌溉不仅可以缓减水资源短缺的局面，还可以给土壤、农作物带来一定的N、P和有机质，增加农作物的肥源。但是由于不合理的污水灌溉也引起了一系列的环境问题和农业问题，污水中的重金属污染物以及一些有机污染物具有稳定性、难降解、持露时间长的特点，会对人体健康造成危害。污水灌溉对土壤、农作物以及人类的健康的影响问题，已经成为人们目前关注的热点之一。
　　以临汾段汾河污水灌溉区农田作为研究对象，通过野外工作及室内试验，获得了临汾段汾河污灌区农田的理化性质和重金属含量数据，并在此基础上利用SPSS软件采用相关分析和因子分析法对污染物的来源进行分析；利用地累积指数、潜在生态风险指数、单因子污染指数、内梅罗综合污染指数对研究区内的土壤进行综合污染评价；运用Arcgis软件对土壤理化性质含量、重金属含量均进行了空间分布特征的描述。主要研究结果如下：
　　(1)研究区土壤样品中，土壤中全氮、速效磷、有机质以及部分采样点的速效钾含量空间分异差异明显，表明其受到人类活动的影响较大；pH变异系数较小，且三个区域差异较小，表明受土壤母质和成土过程的影响。污水灌溉与清水灌溉对土壤营养元素的累积有着明显的差异。
　　(2)研究区土壤重金属的含量特征结果表明，临汾段汾河污灌区农田土壤有多种重金属积累，且程度不同。除了Cr、Ni之外，其它重金属平均含量都超过了山西省土壤背景值，但是9种重金属元素的平均含量均未达到国家土壤环境质量二级标准限值。
　　(3)运用因子分析法对临汾段汾河污灌区农田表层土壤重金属进行的来源分析结果表明，本研究中所涉及到的9种重金属污染类型可分为3类：自然原因、工业污染、农业污染。因此当地政府和农民应该结合重金属污染的来源，从根本上对土壤污染进行治理，从而改善临汾段汾河污灌区农田土壤的环境质量。
　　（4）根据地累积污染指数法，汾河临汾段污灌区土壤环境总体处于无至中强度污染，其中 Cd、Pb、Hg富集污染程度较高；根据潜在生态危害指数来看，土壤环境总体处于强度危害，其中 Hg污染危害最严重。
　　（5）根据单因子污染指数法，以山西省土壤背景值作为评价标准，研究区内多种重金属元素都有一定程度的污染，其中 Hg、Cd、Pb的污染最为严重。以国家土壤环境质量二级标准进行衡量，研究区内土壤整体处于清洁状态，部分元素有较小程度的污染。内梅罗综合污染指数表明，以山西省土壤背景值为准，研究区内土壤受到了严重的污染；若以国家土壤环境质量二级标准为评价依据，研究区农田土壤还处于警戒范围以内，没有对土壤生物及人类生活造成一定程度上的影响，但是应该受到人们的高度重视。
　　（6）临汾段汾河污灌区农田土壤理化性质、重金属元素含量空间差异分析结果表明，由于受到土壤母质以及人类不合理的生产生活的影响，污灌区土壤中重金属污染程度各有差异，在影响因素较多的采样点表现出理化性质含量高、污染严重、污染性质多样化的特点。

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1引言

1.1研究的目的和意义

1.2国内外研究进展

1.3 研究内容

1.4 技术路线

2材料和方法

2.1研究区概况

2.2 样品的采集与处理

2.3 样品的测定与方法

2.4污染状况的评价方法

2.5 数据的处理方法

2.6 实验仪器及药品

3 结果与分析

3.1 污灌区土壤理化性质及重金属含量的描述性统计分析

3.2污灌区土壤理化性质与重金属的相关分析

3.3 主成分分析

3.4 污灌区土壤重金属污染现状及评价

3.5 污灌区土壤理化性质与重金属含量的空间差异分析

4 结论与展望

4.1 结论

4.2不足与展望

4.3污灌区土壤重金属的防治措施

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表论文情况