典型电子垃圾拆解场地污染水平及花卉植物修复研究

摘要

随着信息技术的发展与电子产品更新换代速度的加快，全球越来越多的废旧电子和电器设备被淘汰，形成巨量的电子垃圾。由于我国对电子垃圾拆解回收方式原始、落后，并对废弃物任意丢弃，给当地环境带来了严重的重金属和持久性有机物污染。本文对我国典型电子垃圾拆解地区的广东省贵屿镇的表层土壤和河流沉积物进行重金属污染调查;根据电子垃圾拆解地区污染实际，选取广泛存在的重金属Pb和Cd、持久性有机污染物PCBs为污染研究对象，以花卉植物凤仙花和孔雀草为供试植物，采用土壤盆栽实验，探讨花卉植物凤仙花和孔雀草对Pb/Cd-PCBs复合污染土壤修复机制。主要研究结果如下:
　　 (1)所有表层土壤采样点都受到了不同程度的重金属污染，所测重金属(Pb、Cd、Ni、Cu、Zn、Cr、As和Mn)的含量都超过了中国土壤质量一级标准，其中Pb、Cd、Cu和Zn的含量最丰富。电子垃圾回收点（堆放地和回收作坊）大部分所测重金属都不同程度的超过了荷兰土壤质量标准干预阀值，其中电子设备堆放场地(S1)所测重金属含量最高，Pb、Cd、Ni、Cu、Zn、Cr和As含量超过了荷兰土壤质量标准干预阀值的0.23-424.93倍。塑料分离回收也会引起重金属泄露，塑料堆放场地和塑料粉碎作坊附近土壤的重金属也处于较高的污染水平。电子垃圾拆解区农田土壤样品(S6、S7)按照国家《食用农产品产地环境质量评价标准》(HJ332-2006)对土壤重金属含量最大限值进行评价，这两农田土壤中除了Cr含量符合质量要求外，其它所测重金属都存在不同程度的超标。
　　 (2)在河流沉积物采样点中，相比于荷兰统一质量标准，部分所测重金属存在不同程度的超标，其中北港河下游的E5位点沉积物重金属含量最高，Pb、Cd、Ni、Cu、Zn、Cr和As含量超标了1.17-126.03倍，E5位点的所测重金属同时超过了会产生严重影响的沉积物污染阀值，意味着沉积物中的重金属含量已达到严重污染水平，对生活在沉积物处的大部分生物都会产生不利影响。所有沉积物采样点的As含量均超过了荷兰统一质量标准和会产生严重影响的沉积物污染阀值。印刷电路板和塑料粉碎作坊给河流沉积物造成的重金属污染要比酸洗活动造成的更严重。
　　 (3)在Pb-PCBs复合污染条件下，凤仙花抗氧化系统发挥重要作用，凤仙花表现出了较好的耐性及对Pb累积能力。对比于单Pb污染处理，当Pb浓度为300mg/kg时，Pb-PCBs复合污染在促进了凤仙花的生长，而在Pb浓度为1000mg/kg时复合污染则抑制了凤仙花的生长，但促进了凤仙花对Pb的累积;Pb-PCBs复合污染促进了Pb在植物根部的蓄积，降低了Pb向地上组织迁移的能力。
　　 (4)在Cd-PCBs复合污染条件孔雀草的生物量显著低于相应的单Cd处理组，特别在高浓度Cd污染处理时，Cd-PCBs复合污染胁迫下孔雀草的生长受到显著抑制，脂质过氧化加剧。但在Cd-PCBs复合污染条件下，孔雀草各部位对Cd的累积高于相应的单Cd处理组，PCBs的存在促进了孔雀草对Cd的富集。随着Cd处理浓度的增加，孔雀草对Cd的富集系数和转移系数都呈下降趋势。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

第一节 电子垃圾问题

1．1．1 电子垃圾拆解回收及其对环境污染

1．1．2 电子垃圾拆解回收对人体健康影响

第二节 土壤重金属-有机物复合污染研究

1．2．1 土壤复合污染现状

1．2．2 复合污染的概念与分类

1．2．3 复合污染生态效应

第三节 植物修复技术研究进展

1．3．1 植物修复技术的概念与发展

1．3．2 植物修复技术的类型

1．3．3 花卉植物在污染土壤修复中的应用

第四节 课题研究目标、研究内容及创新点

1．4．1 研究目标

1．4．2 研究内容

1．4．3 创新点

第二章 典型电子垃圾拆解场地重金属污染水平

第一节 研究区域

第二节 材料与方法

2．2．1 样品的采集

2．2．2 样品处理与分析

第三节 结果与讨论

2．3．1 表层土壤重金属污染

2．3．2 河流沉积物重金属污染

第三节 本章小结

第三章 凤仙花对典型电子垃圾拆解场地铅-多氯联苯复合污染土壤修复研究

第一节 材料与方法

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验设计

3．1．3 测定方法

3．1．4 数据处理

第二节 结果与分析

3．2．1 铅-多氯联苯复合污染对凤仙花生物量的影响

3．2．2 铅-多氯联苯复合污染对凤仙花抗氧化系统

3．2．3 铅-多氯联苯复合污染下风仙花对铅的累积特性

第三节 本章小结

第四章 孔雀草对典型电子垃圾拆解场地镉-多氯联苯复合污染土壤修复研究

第一节 材料与方法

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验设计

4．1．3 测定方法

4．1．4 数据处理

第二节 结果与分析

4．2．1 镉-多氯联苯复合污染对孔雀草生物量影响

4．2．2 镉-多氯联苯复合污染对孔雀草抗氧化系统影响

4．2．3 镉-多氯联苯复合污染下孔雀草对镉的累积特性

第三节 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果