石家庄市污灌区重金属生态地球化学效应评价

论文摘要

污水灌溉在我国北方农业生产中极为普遍,由于污水灌溉管理体系的不健全,重金属污染物在各环境介质中均有累积,由此造成的区域健康危害已日益引起重视。本论文选取长期使用污水灌溉的石家庄污灌区为研究对象,对本区内的土壤、地下水和人体健康状况进行了评价。通过对比污灌区和净灌区的土壤质量、地下水质和人群发病率,得出以下结论:（1）Cd、Cr、Hg、Pb、Zn污灌区的表层,特别是0～20cm范围内显著高于深部的含量,且在紧邻东明渠的土壤中有向下迁移的趋势。As由于在偏酸性污水的淋溶作用下发生了明显的向下迁移,所以在越靠近污灌区的地方As的含量相对低。（2）通过选用国家土壤环境质量标准（GB 15618-1995）二级标准、《绿色食品产地环境质量标准》（NY/T391-2000）和石家庄土壤背景值作为评价标准进行对比评价,得出结论:污灌区内的土壤除去一个采样点以外,其他采样点均适合种植无公害农作物,但是已经不适合种植绿色农作物。（3）污灌区浅层地下水受到了不同程度污染,COD、挥发酚、砷、铅、镉、NO3--N和NO2--N的含量均高于清灌区。砷、铅、镉等重金属污染物已出现积累,砷、镉含量虽没有超过地下水水质Ⅲ级标准,但是已经超过Ⅱ级标准,铅含量已超过Ⅱ级标准。（4）通过采用流行病学中的对照区法,对石家庄市栾城污灌区和净灌区人群的发病率情况进行了调查分析,结果表明:石家庄市污水灌溉对污灌区人群健康已产生明显的影响。与清灌区对比,污灌区的全死因标化死亡率、由心脑血管、恶性肿瘤、糖尿病引起的死亡率都要高。而且对比1984年的调查资料显示,恶性肿瘤的发病率成逐年上升的趋势。（5）污水灌溉增加了不稳定As含量,离子交换态的Cd,强有机态、铁锰氧化态和腐殖酸态的Cr和铁锰氧化态的Pb。所以,在污灌区,As、Cd、Cr、Pb的生物有效性增大,有利于污灌区内植物的吸收,进而对人体产生危害。同时污水灌溉对于地下水中的As、Cd、Pb含量产生了影响。但是污水灌溉对于Hg元素却产生了不同的影响,使强有机态的Hg向残渣态转化,增加了它的稳定性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的目的与意义
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 生态地球化学
• 1.2.2 污水灌溉研究现状
• 1.3 研究目标及内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 技术路线
• 1.5 完成工作量
• 第二章 研究区概况
• 2.1 地理位置
• 2.2 水文地质特征
• 2.3 气候特征
• 2.4 主要土壤类型
• 2.5 研究区污水灌溉历史、现状及水质评价
• 2.5.1 污水灌溉历史
• 2.5.2 污水水质现状
• 第三章 污灌区重金属元素分布特征
• 3.1 土壤重金属概述
• 3.2 研究材料与方法
• 3.2.1 采样点的选择
• 3.2.2 土样的采集、处理与分析
• 3.3 重金属在表层和垂向上的分布特征
• 3.3.1 重金属在表层上的分布特征
• 3.3.2 重金属在垂向上的分布特征
• 第四章 污灌区土壤重金属元素污染程度评价
• 4.1 土壤重金属污染评价
• 4.1.1 评价方法
• 4.1.2 单项污染指数法的评价模式
• 4.1.3 综合污染指数法的评价模式
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 对采样点进行单因子指数法评价
• 4.2.2 对采样点进行综合污染指数法评价
• 第五章 污水灌溉对于地下水的影响
• 5.1 概述
• 5.2 污灌区地下水质量评价
• 5.3 结论
• 第六章 污水灌溉对人群健康状况的影响
• 6.1 概述
• 6.2 研究材料与方法
• 6.2.1 研究方法
• 6.2.2 结果分析与讨论
• 6.3 小结
• 第七章 污灌区表层土壤重金属元素形态分析及危害性研究
• 7.1 概述
• 7.2 重金属元素形态划分
• 7.3 结果与分析
• 第八章 结论
• 8.1 结论
• 8.2 建议与对策
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 科研情况