青藏高原路侧土壤及植物的重金属含量分布特征与规律研究

摘要

道路交通是造成路侧土壤-植物系统重金属污染的主要来源。本文以青藏高原为研究区域，沿西宁-玛多-曲麻莱-不冻泉-那曲-拉萨公路采集了120个土壤样本，100个植物样本，在扎陵湖和鄂陵湖附近的道路路侧采集了土壤样本51个，在纳木错湖附近的道路路侧采集了9个土壤样本。使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定样本中的8种重金属全量。使用分类回归树方法分析影响路侧土壤中重金属含量的主要因素，发现不同的元素其主要影响因子不同。使用非线性回归方法分析路侧土壤中重金属含量与路侧距离的关系，发现8种元素均随路侧距离的增加呈现出指数下降的趋势，但是不同元素所污染的范围不同。使用潜在生态危害指数法评价各个路段的重金属污染水平，发现车流量较大的路段重金属污染等级较高。通过比较植物对重金属的富集系数发现，植物对单一元素的吸收能力的大小顺序为Cu＞Cr＞ Zn＞ Cd＞ NiPb=As＞Co。通过对重金属在植物中的积累指数评价，发现7种植物对8种重金属的累积能力排序为圆头蒿＞狼毒＞藏玄参＞棘豆＞蒿草＞香青＞青藏苔草。

目录

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 测定及评价重金属含量的方法

1．2．2 重金属与道路交通的关系

1．2．3 影响重金属在路侧土壤中积累的因素

1．2．4 重金属在路侧土壤中的分布规律

1．2．5 重金属在路侧植物积累的特点及影响因素

1．2．6 现阶段研究不足之处

1．3 研究目标及技术路线

1．3．1 本实验研究目标

1．3．2 技术路线

2 研究方法

2．1 研究地区简介

2．1．1 青藏高原简介

2．1．2 研究区域公路交通及所研究道路简介

2．1．3 研究湖区简介

2．2 样品采集与测定方法

2．2．1 采样器具准备

2．2．2 土壤样本采集方法及前处理

2．2．3 植物样本采集方法及前处理

2．2．4 重金属含量测定方法

2．2．5 品质保证和品质控制(QA／QC)

2．3 实验变量定义

2．4 数据分析方法

2．4．1 分类回归树方法

2．4．2 非线性回归法

2．4．3 多因素方差分析法(MANOVA)

2．4．4 植物重金属富集系数分析法

2．4．5 Hakanson潜在生态危害指数法

2．4．6 植物重金属累积指数评价法

3 分类回归树法研究影响路侧土壤重金属含量的主要因素

3．1 路侧土壤重金属含量的统计性描述

3．2 路侧土壤重金属含量的相关性分析

3．3 基于分类回归树模型的重金属含量分析

3．3．1 Cu含量的分类回归树模型

3．3．2 Zn含量的分类回归树模型

3．3．3 Cd含量的分类回归树模型

3．3．4 Pb含量的分类回归树模型

3．3．5 Cr含量的分类回归树模型

3．3．6 Ni含量的分类回归树模型

3．3．7 As含量的分类回归树

3．4 本章小结

4 非线性回归法研究重金属在路侧土壤中的分布规律

4．1 基于路侧距离的重金属含量统计性描述

4．2 重金属含量的非线性回归模型分析

4．3 本章小结

5 路侧土壤-植物系统重金属转移规律的研究

5．1 路侧植物重金属含量的统计性描述

5．2 多因素方差分析法分析各独立变量对植物重金属含量的影响

5．3 路侧植物重金属含量的相关性分析

5．4 路侧植物和土壤中重金属含量的关系分析

5．4．1 路侧植物和土壤中重金属含量的相关性分析

5．4．2 植物重金属富集系数特征分析

5．5 本章小结

6 对路侧土壤-植物生态系统的评价

6．1 路侧土壤重金属潜在生态危害评价

6．1．1 基于路段的重金属含量的统计性描述

6．1．2 基于路段的土壤重金属潜在生态危害评价

6．1．3 潜在生态危害指数的非线性回归分析

6．2 植物重金属积累指数评价

6．3 本章小结

7 结论

参考文献

作者简历

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