污染水稻土中重金属的形态分布及空间变化

摘要

土壤重金属污染是目前环境领域中的一个重要问题。国内外对土壤性质空间变异的研究主要集中在土壤水分、容重和机械组成等物理性质和土壤有机质、大量养分元素(N、P、K)、pH等化学性质上。在景观和区域尺度上对土壤重金属的空间变异及其影响因素的研究有待进一步加强，而这是进行土壤环境修复的基础。针对土壤重金属污染，论文选择江西省贵溪铜冶炼厂周围受污染的水稻田为典型研究区，通过野外调查与室内分析相结合，综合运用经典统计学方法、方差分析方法、相关分析方法、地统计学方法，采用Excel、SPSS、Arcinfo、ArcGis等软件进行统计分析并制图。利用BCR分级方法对土壤重金属形态的研究表明，在江西省贵溪铜冶炼厂污染区，废渣场渗滤液污染区域(渣场区)的污染较污水灌溉污染区(污灌区)严重，渣场区水稻土中Cu、Pb、Cd的含量高于污灌区，而污灌区水稻土中Ni含量较高。在表层(O～20cm)水稻土中，Cu以可氧化态为主，Pb以可还原态和可氧化态为主，Cd以酸溶态为主，Ni以残渣态为主，不同重金属元素的有效态比例顺序是Cd＞CrI＞Pb＞Ni。土壤重金属不同形态之间也呈现一定的相关性，说明Cu、Cd、Pb与Ni之间具有污染的同源性。土壤pH主要影响了污灌区中Cu的形态分布，以及渣场区土壤酸溶态Ni的分布。土壤吸附性能影响了土壤重金属的有效态含量分布，特别是Cu和Cd。但土壤有机质含量对重金属形态分布的影响较小。利用地统计学方法对水稻土的有效态重金属(Cu，Cd，Pb，Zn)的空间变异分析表明，土壤有效态Cu，Cd，Pb含量具有中等的空间相关性(67.9％-69％)，有效态Zn表现为弱空间相关性(87.2％)。各重金属有效态空间分布特征都不完全相同，但又有一些相同的特征，影响其空间变异的影响因子主要是微地形变化(地势走向：东北高－西南低)和风向(含重金属等的降尘)。土壤有效态铜含量符合对数正态分布，变异函数的最佳理论模型为高斯模型，并具有中等的空间相关性(C<,0>与C<,o>+C比值为68.2％)，空间自相关距离为490.62 m～1636.9m，影响其空间变异的结构性因子主要是土壤母质、微地形以及土壤pH等。土壤中重金属元素Cu，Cd，Pb全量与有效量间呈显著正相关性(Zn除外)，pH含量与Cu和Pb有效量间呈显著负相关，Cu、Zn、Cd、Pb有效量与有机质含量没有显著相关性。采样点与污染源的距离与有效态Cu，Cd，Pb，Zn呈显著负相关。

目录

文摘

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第一章 绪论

第二章 材料与方法

第三章 污染水稻土中有效态重金属的空间变异及插值方法比较研究

第四章 土壤重金属元素的形态及其影响因素

第五章 主要结论及研究展望

参考文献

附录1 致谢

附录2 作者简介