上海郊区农业地土壤重金属污染研究与溯源

上海郊区农业地土壤重金属污染研究与溯源

论文摘要

上海“七五”农业土壤普查距今已有20余年,期间大多数地方没有再开展过耕地土壤质量调查和评价工作。本课题依托于上海市环境监测中心关于全国土地土壤调查(上海)研究项目,对上海郊区(奉贤区和崇明岛)蔬菜地和粮食作物地等表层土壤重金属(镉、铬、铅、铜、锌、汞、镍及砷)的含量和污染状况进行调查,采用国内外不同的评价标准、多元统计和地统计学方法对重金属元素进行研究,针对上海地区的特点,提出一个适合上海市重金属污染物重点污染因子的筛选方法,并以此为基础确定上海市土壤中重金属污染物重点污染因子。此次土壤调查是第一次大规模对上海农业土壤做全面的调查研究,具有可观的现实意义。本次调查结果表明;调查区重金属全量和有效态污染水平总体都较低,潜在生态危害较小,模糊数学模型评价结果都为一级,但奉贤区有一个点位的Ni和一个点位的Cu含量及崇明岛的两个点位的Cd含量出现超国标二级标准值的污染现象,评价地区也出现不同程度的重金属累积现象,奉贤区菜地的Cu、Zn含量相对较高,崇明岛水稻田的Cd含量相对较高;多元统计分析显示土壤主要呈Cu-Zn、Pb-Hg、As-Cd复合污染;主成分和聚类分析显示重金属元素分为四个因子;自然源因子元素Mn-Ni-Cr,人为污染源元素Cu-Zn-Hg,Pb-Hg及As-Cd;有机肥施用、交通污染和化肥施用可能是造成人为重金属累积的主要原因;奉贤区受有机肥污染和交通污染的影响较为突出,崇明岛受化肥污染的影响较为突出;奉贤区重金属含量空间分布由西向东逐渐降低,崇明岛重金属含量由西北向东南逐渐减少。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 引言
  • 2 国内外土壤重余属污染研究现状
  • 2.1 土壤重金属污染研究的兴起
  • 2.2 土壤污染的概念
  • 2.3 受污土壤分类
  • 2.4 受污土壤管理
  • 2.5 土壤污染标准制订
  • 2.6 重金属的理化性质
  • 2.7 重金属的危害
  • 2.7.1 对土壤生态结构和功能稳定性的影响
  • 2.7.2 对植物的影响
  • 2.7.3 对人体健康的危害
  • 2.8 农业土壤重金属污染的主要来源
  • 2.8.1 农药、化肥和污水灌溉污染
  • 2.8.2 工业污染
  • 2.8.3 大气污染
  • 2.8.4 堆放废弃物污染
  • 2.8.5 综合污染
  • 2.9 受污土壤的修复
  • 3 研究区的历史和土地利用现状
  • 3.1 基本情况
  • 3.2 成土环境
  • 3.2.1 气候
  • 3.2.2 母质
  • 3.2.3 地形
  • 3.3 人为活动
  • 3.3.1 农业发展
  • 3.3.2 工业发展
  • 3.3.3 交通状况
  • 4 研究材料与方法
  • 4.1 土壤采集和分布
  • 4.2 土样处理
  • 4.3 土样分析方法
  • 4.4 评价标准与方法
  • 4.4.1 评价标准
  • 4.4.1.1 国标GB 15618-1995
  • 4.4.1.2 上海土壤环境背景值
  • 4.4.1.3 荷兰土壤环境标准
  • 4.4.2 评价方法
  • 4.4.2.1 单污染指数和综合污染指数
  • 4.4.2.2 潜在生态风险评价
  • 4.4.2.3 土壤农产品的食物安全风险
  • 4.4.2.4 模糊数学模型
  • 4.5 统计方法
  • 4.5.1 统计方法介绍
  • 4.5.2 软件简介
  • 5 结果与讨论
  • 5.1 土壤理化性质
  • 5.1.1 土壤质地
  • 5.1.1.1 不同土壤质地重金属含量差异
  • 5.1.1.2 不同土壤质地对重金属含量的影响
  • 5.1.2 土壤pH值
  • 5.1.2.1 pH值对重金属全量的影响
  • 5.1.2.2 pH值对重金属有效态的影响
  • 5.1.3 土壤有机质
  • 5.1.3.1 有机质对重余属有效态的影响
  • 5.2 重金属全量
  • 5.2.1 重金属全量浓度差异概况
  • 5.2.2 重金属全量浓度变化
  • 5.2.3 重金属全量间相关性分析
  • 5.2.4 重金属全量间多元回归分析
  • 5.3 重金属有效态
  • 5.3.1 重金属有效态含量差异概述
  • 5.3.2 重金属有效态含量与其对应全量之间相关性分析
  • 5.3.3 重金属有效态含量与其对应全量之间多元回归分析
  • 5.4 重金属污染评价
  • 5.4.1 单项污染指数及综合污染指数评价
  • 5.4.1.1 国标二级标准评价结果
  • 5.4.1.2 上海土壤环境背景值基准评价结果
  • 5.4.1.3 荷兰土壤环境基准评价结果
  • 5.4.2 潜在生态风险评价
  • 5.4.3 模糊数学模型评价
  • 5.4.4 土壤作物选择
  • 5.5 重金属统计分析
  • 5.5.1 主成分分析
  • 5.5.2 聚类分析
  • 5.5.2.1 R型聚类分析
  • 5.5.2.2 Q型聚类分析
  • 5.6 重金属空间分布特征
  • 5.6.1 半方差函数
  • 5.6.2 空间分布
  • 6 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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