金属矿区土壤重金属污染现状及历史评价与生物有效性分析

摘要

国内外学者对矿产资源开发所造成的重金属污染现状评价进行了大量研究，但对矿区土壤重金属的污染历史研究甚少，土壤-植物系统中重金属污染的生物有效性研究也不多。重金属生物有效性不仅受环境的影响，也受生物体自身的影响，涉及到物理、化学及生物等多个方面，直接反映土壤中重金属的污染程度及重金属对生态系统和人体健康的潜在危害，并为重金属污染土壤的修复和当地的农业生产提供理论基础。
　　 本论文以华阴市孟塬镇蒲峪金矿区为研究对象，采取野外定点采样、室内分析测定和数据相关性分析相结合的方法，研究了金属矿区土壤重金属污染的现状与历史，以及其生物有效性。得到的主要结论有：以土壤中重金属的全量评价当地土壤重金属的污染程度，评价发现研究区的土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr 5种重金属严重超标，改进后的内梅罗污染指数最小显示值为5.81，最大可达到72.57，属于极重度污染；通过重金属在树木年轮内及对应土壤中含量的线性相关关系，利用树木年轮内的Cu、Zn、Pb、Cd、Cr 5种重金属平均含量的年份序列反推这一地区对应年代的土壤重金属污染历史和时间分布规律；通过5种重金属的可利用形态、地球化学相、活性系数、迁移系数和转移系数分析研究区重金属的生物有效性，发现Cd的可利用态含量比例最大，为30.79％，Cu的最低，为1.53％，MFCd=0.514、MCd=0.28、TFCd=0.93，说明Cd对环境的潜在污染最大，MFCu=0.034、Mcu=0.02、TFCu=0.015，说明Cu的稳定性最高，对环境造成的潜在危害最小；通过影响因素的相关性分析发现重金属总量之间都存在着明显的拮抗作用或协同作用，且铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣态的重金属相互之间影响较小。
　　 土壤理化性质对Cu 全量及各形态含量的影响较小，PH、含水率、粘粒、全氮、有机质对Zn、Pb、Cd和Cr 全量及有机结合态和残渣态含量有直接的的影响。通过重金属总量和土壤理化性质等影响因子的主成分分析研究表明第一主成分中的Zn、Pb、Cd、含水率、PH、粘粒、有机质、全氮、速效钾为土壤-植物系统中重金属生物有效性的最主要控制因子，其贡献率占14个因子贡献度的51.945％。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

2 研究区概况

3 研究内容与研究方法

4 土壤环境质量评价

5 土壤环境质量变化历史研究

6 土壤-植物系统中重金属的化学形态与生物有效性

7 土壤-植物系统中重金属生物有效性的影响因素研究

8 结论

致谢

参考文献

附录