西安市郊区农田土壤重金属污染研究

摘要

本文以西安市农田土壤为研究对象，分析了引用不同灌溉水质的农田表层土壤中Cu、Zn、Ni、Cr、Cd、Pb、Hg的含量及其空间变异规律。探讨了同一灌溉水质不同土地利用方式下各重金属元素的含量分布状况，并以污染较严重的沣惠渠灌区为研究对象，研究了污灌水质与土壤重金属之间的关系。在此基础上通过主成分分析和聚类分析对污灌区和清灌区土壤重金属污染进行源解析。得到以下结论： 1.西安市农田土壤均偏碱性，沣惠渠灌区、邓家村污水灌区、皂河水灌区以及井灌区为粉质壤土，泾惠渠灌区为粉质粘壤土。 2.西安市农田土壤Cu、Zn、Ni、Cr、Cd、Pb、Hg含量均超出GB15618-1995中土壤环境质量一级标准，Ni、Cd、Hg分别有88.46％、57.69％、58.65％的样本超出GB15618-1995中二级标准。Cu、Zn、Cd、Pb的全量与有效态含量之间存在极显著相关，重金属Ni全量与有效态含量相关，Cr无相关。 3.土壤重金属克里格插值结果得到，Cu、Zn、Ni、Cr、Pb含量均表现为由南向北逐渐降低，由西向东逐渐降低的趋势。Cd的克里格插值结果得到沣惠渠灌区离渠首较近的部分区域土壤中Cd浓度最高，井灌区相比其他区域稍高。Hg的克里格插值结果与其它6种元素不太相同，最高含量出现在皂河水灌区，其次为沣惠渠灌区沿渠的土壤Hg含量较高，井灌区土壤中Hg含量相对较低。 4.同一灌溉水质不同土地利用方式下土壤中各重金属含量也有差别，邓家村污水灌区小麦地和果园土壤中Cu、Ni、Hg含量相差不大，小麦地土壤中的Zn含量比果园土壤略高，果园土壤中Cr、Cd、Pb含量均较小麦地土壤高。井灌区小麦地、果园、菜地土壤Cu含量差异不太明显，果园和菜地土壤中Zn含量较为接近，且比小麦地土壤中Zn含量高，Ni含量在不同土地利用方式下的顺序为菜地>小麦地>果园，Cr、Cd、Pb含量在不同土地利用方式下的顺序均为菜地>果园>小麦地。 5.灌区土壤中7种重金属元素含量的峰值均出现在沣惠渠入口处，且随着离渠入口距离的增大重金属含量逐渐递减，随着离渠两岸距离的增大土壤重金属也呈现逐渐减小的趋势。 6.由主成分分析和聚类分析得到，污灌区Cu、Zn、Pb、Cd、Cr主要与交通和工业活动有关，Ni部分来源于汽车尾气的颗粒物中。Hg主要来源于含Hg商品的不合理处置带来的污染。另外污水灌溉是7种重金属超标的一个重要来源。清灌区土壤中Ni、Cr、Pb主要由燃煤引起，Cu、Zn、Cd主要来自于农家肥和化肥的施用以及农用地膜的使用，Hg元素的部分来源与Cd相同。 7．利用主成分得分评价土壤重金属污染等级，得到沣惠渠灌区土壤重金属污染最为严重，其次为邓家村污水灌区、皂河水灌区和泾惠渠灌区，井灌区污染最弱。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1国内外研究现状

1.1.1国外土壤重金属研究现状

1.1.2国内土壤重金属污染状况和区域研究现状

1.2土壤重金属来源

1.3土壤重金属污染的特点及危害

1.3.1土壤重金属污染的特点

1.3.2土壤重金属污染的危害

1.4研究的目的和意义

1.5研究内容

2材料与方法

2.1研究区概况

2.2样品采集

2.3样品处理

2.4样品测定

2.5数据处理

3结果与讨论

3.1西安市农田土壤理化性质

3.2西安市农田土壤重金属污染状况及其分析

3.2.1土壤重金属全量含量及空间分异性

3.2.2土壤重金属有效态含量及分布

3.3西安市农田土壤重金属空间分布状况

3.4不同土地利用方式土壤重金属含量分布

3.5污水灌溉对土壤重金属污染的贡献

3.5.1沣惠渠水质含量状况及分布

3.5.2不同灌溉水质与相应区域土壤重金属含量的关系

3.6土壤重金属组配特征与污染源解析

3.6.1相关性分析

3.6.2主成分分析

3.6.3聚类分析

3.6.4源解析

3.7不同灌溉区域土壤重金属污染分级

4结论与展望

4.1结论

4.2展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文目录

致谢