甘洛县赤普沟铅锌矿区土壤重金属与农产品卫生品质研究

论文摘要

本文对甘洛县赤普沟铅锌矿区土壤的基本理化性质、重金属总量及形态和农产品中重金属的含量进行了分析,对土壤中重金属总量与土壤环境质量标准作了比较,讨论了重金属总量随距离变化的关系及重金属总量、形态对农产品中重金属的相关性,具体研究结果如下:1、该矿区土壤重金属含量与土壤环境质量标准中二级标准相比较得出,玉米地土壤总量Pb、Cd均超标,总量Zn、As、Hg部分采样单元超标,总量Cu、Cr、Ni均不超标。小麦地土壤总量Pb、Cd均超标,总量Zn部分超标,总量Cu、Cr、Ni、As、Hg均不超标。水稻田土壤总量Pb、Zn、Cd均超标,总量Cu、Cr、Ni、As、Hg均不超标。土壤中Pb、Zn、As含量总体趋势是随着矿山距离增加而降低。Cu、Cr、Cd、Ni、Hg总量与矿山距离没有显示出明显的规律性。2、矿区土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、As的有效态含量在pH值小于7.5时,随pH值升高而增加,在pH值大于7.5时,随pH值升高而减少;Cr的有效态含量随pH值升高而降低。Pb、Zn、Cu、Cd、Ni的有效态含量随有机质含量的升高而升高;Cr有效态含量随有机质含量升高先降低后升高;As有效态含量随有机质含量升高先升高后降低。3、矿区土壤中Pb、Zn、Cu、Cr、Ni含量均以残渣态为主。玉米地土壤中Pb的形态分布为:残渣态＞铁锰氧化物态＞碳酸盐结合态＞可交换离子态＞有机物结合态。小麦地、水稻田土壤Pb的形态分布为:残渣态＞铁锰氧化物态＞可交换离子态＞有机物结合态＞碳酸盐结合态。土壤Zn、Cu形态分布为:残渣态＞铁锰氧化物态＞可交换离子态＞有机物结合态＞碳酸盐结合态。土壤Cd的形态分布为:铁锰氧化物态＞残渣态＞碳酸盐结合态＞有机物结合态＞可交换离子态。土壤Cr、Ni、As的形态分布均为:残渣态＞铁锰氧化物态＞碳酸盐结合态＞有机物结合态＞可交换离子态。在不同耕种制度下,重金属的形态变异程度较大。4、矿区土壤大部分重金属形态受pH值、有机质、CEC的影响较大。5、矿区农产品重金属含量与食品卫生标准比较得出,各采样单元玉米籽实Pb超标倍数在0.38～3.615之间;Cd超标倍数为0.8～2.1;各采样单元Zn、Cu、As均不超标;Cr、Ni部分超标。小麦籽实Pb含量超标倍数为5.78～45.505;Zn部分采样单元超标;Cu、Ni、As含量均不超标;Cr含量超标倍数为0.313～0.723;Cd含量超标倍数为3.47～5.7。水稻糙米Pb超标倍数为3.515～23.925;糙米中Zn、Cu、Cr含量均不超标;Cd部分单元超标;Ni超标倍数为0.445～6.585;As超标倍数为0.371～0.918。各采样单元农产品中重金属含量变异程度均较大。6、矿区玉米籽实、小麦籽实、水稻糙米对各重金属富集能力大小不同。7、该矿区农产品中的Pb含量与土壤有机结合态Pb呈显著正相关;农产品中Cr含量与土壤可交换态Cr、有机结合态Cr呈显著正相关,与碳酸盐结合态Cr呈极显著正相关;农产品中Zn、Cu、cd、Ni含量与土壤中各种金属形态对应重金属的相关性在P=0.05的水平下均不显著。矿区重金属各形态对农产品的生物有效性大小有差异。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 矿区土壤环境质量状况
• 1.2.2 矿区土壤重金属形态
• 1.2.3 重金属的形态变化
• 1.2.4 矿区农产品卫生质量状况
• 1.2.5 重金属在农作物中的富集规律
• 1.2.6 土壤重金属形态与生物有效性的关系
• 2 材料与方法
• 2.1 研究区概况
• 2.2 样品的采集
• 2.2.1 土壤样品的采集
• 2.2.2 农产品样品的采集
• 2.3 样品制备
• 2.3.1 土壤样品制备
• 2.3.2 农产品样品制备
• 2.4 测定方法
• 2.4.1 土壤基本理化性质的测定
• 2.4.2 土壤重金属总量与农产品重金属含量的测定
• 2.4.3 土壤重金属化学形态的测定
• 2.5 数据处理与分析
• 3 结果与分析
• 3.1 土壤基本理化性质
• 3.2 土样重金属总量
• 3.2.1 矿区土壤重金属总量状况
• 3.2.2 土壤重金属总量变化趋势分析
• 3.3 矿区重金属形态分析
• 3.3.1 Pb的形态
• 3.3.2 Zn的形态
• 3.3.3 Cu的形态
• 3.3.4 Cr的形态
• 3.3.5 Cd的形态
• 3.3.6 Ni的形态
• 3.3.7 矿区土壤重金属主要形态与其主要影响因子的相关性
• 3.4 矿区重金属有效态
• 3.4.1 土壤pH值对重金属有效态的影响
• 3.4.2 土壤有机质含量对重金属有效态的影响
• 3.5 农产品中重金属的分析
• 3.5.1 农产品的食品安全性分析
• 3.5.2 矿区农产品对土壤重金属富集特点分析
• 3.6 农产品卫生品质与土壤重金属的相关性分析
• 3.6.1 农产品卫生品质与土壤中重金属总量相关性分析
• 3.6.2 农产品卫生品质与土壤重金属有效态的相关性分析
• 3.6.3 农产品卫生品质与土壤重金属形态的相关性分析
• 4 结论与讨论
• 4.1 土壤中各重金属总量特征及随距离变化趋势
• 4.2 土壤中pH值、有机质对重金属有效量的影响
• 4.3 土壤中重金属形态特征及分布
• 4.4 农产品食品安全性及重金属特征
• 4.5 农产品卫生品质与土壤环境质量的关系
• 5 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文