通辽市污灌区土壤重金属的空间分布特征及迁移转化规律的研究

论文摘要

目前,由污灌引发的重金属污染问题受到越来越多的关注。由于重金属会通过“土壤—作物—食物链”威胁人类健康,因此研究重金属的迁移转化意义重大。本文采用通辽市污灌农田现场调研以及室外盆栽试验和室内土柱试验的污灌模拟系统研究相结合的方式,对重金属在土壤——植物体系的迁移转化规律进行探讨,并得到以下结论：（1）对通辽市的灌渠两侧农田进行大尺度调研,共设95个表层土采样点,监测重金属Cd, Cr, Hg, Pb, As、Ni、Cu和Zn,调研结果表明：7个采样点的Hg和5个采样点的Cd超过《土壤环境质量标准》的二级标准值。（2）对通辽市重点污灌区——孔家乡的重金属含量进行空间分布特征分析。采用网格布点法共设39个采样点,利用Kriging最优内插法,绘制各种监测项目浓度的等值线图,结果表明：As、Cu、Pb和Zn沿着灌渠的等值线较高,而Hg、Cr和Cd没有此分布特点。其中,1个采样点的Cd和2个采样点的Hg超过《土壤环境质量标准》的二级标准值。（3）在室内土柱试验中,分别以清水、污水厂出水、低浓度重金属（Cr, Cu,Hg）配水、高浓度重金属配水进行土柱淋滤,试验结果表明,重金属浓度在土层35cm-55cm出现峰值。Cr和Cu随着土层深度增加,含量明显降低,而Hg却未有随着土层加深而下降的趋势。（4）室外盆栽试验中,在土壤被重金属Cr的污染下（三种Cr浓度,分别为100.200.300mg/kg土）,玉米均不能正常生长发育,重金属Cr在玉米体内的分布情况为：根>叶>茎>籽粒。在不同浓度（分别为0、1、2.5、5、10mg/L）的重金属Cd的水质灌溉玉米的胁迫试验中,玉米中Cd的分布情况为：根>茎>叶>籽粒。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 综述
• 1.1.1 污灌的定义
• 1.1.2 国内污灌的发展及现状
• 1.1.3 国外污灌发展及现状
• 1.1.4 污灌存在的问题
• 1.2 污灌土壤重金属污染现状研究
• 1.2.1 重金属的定义
• 1.2.2 土壤重金属污染现状
• 1.2.3 土壤重金属污染的危害
• 1.2.4 研究土壤重金属污染的意义
• 1.2.5 污灌土壤重金属污染研究现状
• 1.2.6 污灌的发展前景
• 1.3 课题来源及意义
• 1.3.1 研究区域概况
• 1.3.2 通辽市水资源及污灌现状
• 1.3.3 研究目的及意义
• 1.4 研究内容及技术路线
• 2 通辽市污灌地区重金属污染现状调查及空间分布特征
• 2.1 研究区域概况
• 2.2 调研方案及分析方法
• 2.2.1 调研方案
• 2.2.2 土壤样品采样及处理方法
• 2.2.3 样品分析指标及方法
• 2.2.4 数据处理
• 2.3 水质分析
• 2.3.1 污水处理厂出水水质分析
• 2.3.2 灌渠水质分析
• 2.4 灌渠两侧重金属污染状况调研分析
• 2.4.1 评价标准及方法
• 2.4.2 平行灌渠采样带重金属污染状况分析
• 2.4.3 垂直灌渠采样带重金属污染状况分析
• 2.4.4 土壤剖面重金属污染状况分析
• 2.4.5 大尺度调研灌渠两侧重金属超标情况
• 2.5 孔家乡灌区重金属污染现状分析
• 2.5.1 孔家乡土壤理化性质
• 2.5.2 孔家乡灌区污染指数法评价
• 2.5.3 孔家乡灌区重金属的空间分布特征
• 2.6 小结
• 3 重金属迁移转化的土柱试验
• 3.1 试验方案及装置
• 3.1.1 供试土壤
• 3.1.2 土柱及装填
• 3.1.3 试验方案
• 3.2 供试土壤基础理化性质
• 3.3 试验结果与分析
• 3.3.1 重金属Cr在土柱中的分布
• 3.3.2 重金属Cu在土柱中的分布
• 3.3.3 重金属Hg在土柱中的分布
• 3.4 小结
• 4 重金属生物利用率的研究
• 4.1 试验方案及装置
• 4.1.1 供试材料
• 4.1.2 试验方案
• 4.2 样品采集、处理及分析方法
• 4.2.1 样品采集
• 4.2.2 样品制备及分析方法
• 4.2.3 样品分析方法
• 4.3 试验结果与分析
• 4.3.1 玉米对重金属Cr的生物利用率
• 4.3.2 胁迫试验重金属Cd的迁移行为
• 4.4 小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集