重庆都市经济圈土壤八种重金属元素的背景值特征和分布规律

论文摘要

重庆是我国最年轻的直辖市,也是长江上游经济带的重要组成部分。重庆作为中国老工业基地之一,拥有制造业发达的显著优势。但是,近年来的环境质量监测表明,重庆都市经济圈环境质量不容乐观。因此本文针对重庆都市经济圈开展了土壤(浅层与深层)中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等八种重金属的分布状况及地球化学特征的调查,并对土壤中重金属的主要来源及其在母质、深层、浅层土壤中的富集规律及控制因素进行研究,旨在为重庆都市经济圈生态环境保护、污染防治及土地利用规划提供科学依据。通过研究获得如下主要成果:(1) As在各地层中的含量远高于岩石圈的平均含量,Cd元素在上侏罗系、中侏罗系与三叠系中的含量高于岩石圈的平均含量,Pb在上侏罗系与中侏罗系中的含量高于岩石圈;其他元素在地层中的含量都低于岩石圈的平均含量。总体上,研究区地层中重金属元素的含量表现了高As、Cd和Pb,低Cr、Cu、Hg、Ni和Zn的特点。(2)深层土壤中八种重金属元素除了As和Cu(除了三叠系分布区),含量基本都高于全国土壤中重金属的平均含量。浅层土壤中重金属元素的含量比深层土壤更高。(3)在母质、深、浅层土壤中As、Hg、Zn和Pb的含量变化规律为:浅层土壤＞深层土壤＞母质;Cd和Cu为:浅层土壤＞母质＞深层土壤;Cr和Ni并没有明显规律。(4)浅层土壤中除了Hg元素,其他7种重金属元素与土壤pH值都呈显著正相关,相关性最高的为Cu、Ni和Zn。浅层土壤中Zn元素的含量随着土壤pH值增加最为显著,其次是Cr、Cu和Ni元素的含量,As、Cd和Pb的含量随土壤pH值的变化增加最小。(5)研究区浅层土壤中,Cu、Ni、Pb、Zn的含量在黄棕壤中最高,As、Cr和Hg在石灰(岩)土中的含量最高,Cd在棕壤中的含量最高。As、Hg、Zn和Cu的含量在水稻土中最低,Cr和Ni在棕壤中的含量最低,Cd在黄壤和Pb在石灰土中的含量最低。(6)浅层土壤中重金属的含量受用地类型影响,其中As和Hg元素的含量变化最显著,Cd、Cu和Zn次之,Cr、Ni和Pb的含量在各种用地类型中都比较相似,波动较小。(7)研究区浅层土壤中重金属元素的含量受地貌类型的影响。其中As、Cd、Cu、Ni、Pb和Zn的含量在褶皱抬升低山最高,Hg在河谷平原中含量最高,Cr在侵蚀剥蚀丘陵的含量最高。(8)浅层土壤单因子污染指数评价结果显示研究区重金属污染面积序列为:Cd＞Pb＞Hg＞Zn＞Cr＞As＞Ni＞Cu。尼梅罗综合污染指数评价结果显示研究区大部分都存在轻度污染,污染较为严重的区域位于西北部,应加强对研究区污染的控制和治理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 选题依据及意义
• 1.3 国内外研究进展
• 1.3.1 土壤重金属来源及污染特点
• 1.3.2 土壤重金属污染评价方法研究
• 1.4 研究内容、方法及技术线路
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究方法
• 1.4.3 技术路线
• 第2章 研究区概况
• 2.1 自然地理位置及交通概况
• 2.2 地形地貌
• 2.3 气候特征
• 2.4 地质概况
• 2.4.1 地层岩性
• 2.4.2 主要基本构造特征
• 2.5 土壤类型
• 第3章 重金属地球化学特征
• 3.1 基础术语
• 3.2 重金属元素分布地球化学特征
• 3.2.1 母岩中重金属的地球化学特征
• 3.2.2 土壤中重金属元素的地球化学特征
• 3.3 重金属元素的空间分布特征
• 3.3.1 母质与深层土壤中重金属元素的关系
• 3.3.2 深层与浅层土壤中重金属元素的关系
• 3.4 土壤中重金属元素的背景值
• 第4章 重金属元素的富集规律及影响因素
• 4.1 重金属元素的富集规律
• 4.2 影响重金属元素富集的因素
• 4.2.1 土壤pH值对重金属富集的影响
• 4.2.2 土壤类型对重金属富集的影响
• 4.2.3 用地类型对重金属富集的影响
• 4.2.4 地貌类型对重金属富集的影响
• 4.3 重金属元素的相关性分析
• 第5章 重庆都市经济圈土壤质量评价
• 5.1 评价方法及评价标准
• 5.1.1 评价方法
• 5.1.2 评价标准
• 5.2 评价结果
• 5.2.1 单因子污染指数法
• 5.2.2 尼梅罗综合污染指数法
• 5.2.3 两种评价方法的比较
• 第6章 结论及讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果
• 附录 A