新疆奎屯垦区土壤-植物-水体中重金属污染现状评价

摘要

重金属污染是致使环境遭受破坏的重要因素之一。本文主要以新疆奎屯垦区为例，用网格布点法在奎屯垦区共采集土样201个、植物样87个和水样29个。通过对土壤、植物和水体中重金属含量的测定，利用地统计学方法与GIS技术研究了该地区土壤、植物及水体中重金属的污染状况，旨在探明奎屯垦区农田土壤重金属污染特性，以及不同植物对重金属的耐性特征和富集作用。通过对研究区进行系统的采样分析和调查研究，得出以下结论： 1.奎屯垦区0-20am土壤As、Pb、Cd、Cu、Cr和Ni的含量范围分别为10.31-33.99mg/kg、20.15-53.05mg/kg、2.15-11.44rag/kg、15.29-43.78mg/kg、40.13-111.29mg/kg、22.83-49.75mg/kg；平均值分别为20.21mg/kg、35.91mg/kg、3.97mg/kg、27.18mg/kg、77.02mg/kg、39.31mg/kg，平均值均高于全国平均水平。土壤砷含量超标率为20.90﹪；土壤Cd含量超标率为100﹪：土壤Pb、Cu、Cr、Ni含量未超标。 2.六种重金属含量变异系数大小顺序为：Cd>As>Cu>Cr>Pb>Ni，变异系数范围0.28-0.15，属于中等变异，重金属Cu-Cr， Ni-Pb，Ni-Cu，Ni-Cr之间有很高的相关性，表明它们之间同源性很高，As与Pb，Cu也有一定的同源性。Cd与其他各元素相关性最低，表明它的积累独特。 3.同一监测点不同深度土壤重金属含量有所不同，所有点逐层变化没有统一规律，总体来看，土壤中As、Cd、Cr、Ni含量随着土层深度的增加含量有所升高；而Pb含量则随着土层深度的增加含量有所降低；Cu则表现为深度为20-40cm时，土壤Cu含量最高。 4.荒漠植物中驼绒藜对重金属Pb、Cu、Ni有很高的转运能力；芦苇和蔗草对重金属As、Cd、Cr、Ni有较强的耐受性能将水体中的As、Cd、Cr、Ni富集于根部，但转运系数小于1；猪毛菜对Cd、芦苇和蔗草对Cu的转运系数和富集系数均大于1，至于猪毛菜、芦苇和蔗草是否是Cd、Cu超富积植物需要对其耐毒性做进一步研究。 5.农作物棉花中的重金属含量除Ni含量超过了普通植物Ni含量(1mg/kg)外，其余均在正常含量范围之内。棉花样中As含量表现为根>茎>叶；其余重金属含量都表现为叶>茎>根。 6.奎屯垦区水体As含量超标率为58.62﹪，其中灌溉水均未超标，自流井水超标严重； 127团排碱渠的Pb含量达到了重污染；66.67﹪的灌溉水Cd含量超过了农业灌溉水要求，33.33﹪达到了重污染；水体Cu、Cr和Ni含量均未超标，排碱渠水含量相对高于灌渠水，自流井水含量更低。 7.奎屯水体重金属Cd、Pb、Cu、Cr、 Ni之间有很高的相关性，同源性很强，而As与Cd、Pb、Cu、Cr、Ni相关性很低，为负值，表明它的积累独特。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：插图和附表清单

独创性声明及关于学位论文使用授权的说明

第一章文献综述

1.1研究目的和意义

1.2国内外研究概况

1.3本研究要解决的问题

第二章研究区域概况及研究方法

2.1研究区域概况

2.2材料与方法

2.3评价标准与方法

2.4数据处理

第三章奎屯垦区土壤重金属污染现状评价

3.1奎屯垦区0-20 cm土壤重金属含量总体水平

3.2 0-20 cm土壤重金属的相关性分析

3.3奎屯垦区土壤中As含量分析

3.4奎屯垦区土壤中Pb含量分析

3.5奎屯垦区土壤中Cd含量分析

3.6奎屯垦区土壤中Cu含量分析

3.7奎屯垦区土壤中Cr含量分析

3.8奎屯垦区土壤中Ni含量分析

第四章奎屯垦区植物体内重金属含量分析

4.1植物体内As含量分析

4.2植物体内Pb含量分析

4.3植物体内Cd含量分析

4.4植物体内Cu含量分析

4.5植物体内Cr含量分析

4.6植物体内Ni含量分析

第五章奎屯垦区水体重金属污染现状评价

5.1水体中As含量分析

5.2水体中Pb含量分析

5.3水体中Cd含量分析

5.4水体中Cu含量分析

5.5水体中Cr含量分析

5.6水体中Ni含量分析

5.7水体中重金属含量的相关性分析

第六章结论

6.1奎屯垦区土壤重金属含量分析与污染评价

6.2奎屯垦区植物体内重金属含量分析

6.3奎屯垦区水体重金属污染状况

参考文献

附录

致谢

作者简介及攻读硕士期间发表论文