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污染源周边农田重金属污染风险评价与控制技术试验

作　者: 包丹丹
导　师: 李恋卿
学　校: 南京农业大学
专　业: 土壤学
关键词: 重金属污染 空间变异 污染评价 改良剂 农田土壤
分类号: X820.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


土壤重金属污染是我国农产品安全生产面临的严峻问题,为保障农业生产的可持续发展,对农产品产地环境中土壤重金属污染评价以及重金属污染的改良措施研究显得尤为重要。因此,本文分别选取江苏苏北某垃圾堆放区周边麦田和苏南某冶炼厂周边水稻田,采用克里格插值方法分析两种不同污染源周边农田土壤重金属含量的空间变异特征,利用因子分析确定土壤中重金属的来源,并通过单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对农田土壤重金属污染进行安全风险评价。通过施用钙镁磷肥、氢氧化钙、硅肥等三种改良剂,探讨不同改良措施阻抑稻米富集重金属的效果。主要结果如下：1.从垃圾场的污染特征上看,随距垃圾堆放地距离的增加,垃圾堆放场周边农田土壤中Cd、Pb、Cr、Hg、As等重金属含量逐渐降低,其中Pb、Cr和As的含量变化呈正态分布,而Cd和Hg呈非正态分布,二者的变异性相对较高,分别达31.65%和50.0%。与对照相比,垃圾场周边农田土壤中主要是Cd污染比较严重,平均含量为1.58mg kg-1,单项污染指数达5.27,综合污染指数为3.82,显示废弃垃圾场周边农田重金属污染已达到了重度污染的程度。2.冶炼厂周边土壤中的Cd、Pb、Cu、Zn、Hg的全量和DTPA浸提态含量基本都是呈发射状分布的,即距污染源越远的地方重金属含量越低,Cd、Hg的污染范围相对较大,Zn的污染范围最小。Cd、Hg污染较为严重,含量范围分别为3.98～44.58mg kg-1、0.36～2.01 mg kg-1,单项污染指数分别达到54.49、3.28,As为中度污染,Pb、Cu、Zn为轻度污染,综合污染指数为39.27,研究区土壤污染程度已为重度污染,说明当地的食品生产存在很大的安全隐患,给就地消费人群造成很大的威胁。3.不同改良剂的单施及配施处理对污染稻田水稻重金属阻抑吸收的试验结果表明,不同改良剂处理对水稻产量没有显著影响。施用改良剂稻米镉含量显著降低16.55%-52.91%,其中钙镁磷肥62.5kg hm-2和氢氧化钙150kg hm-2配施时,水稻籽粒中重金属Cd降低幅度最大,为52.78%,根中降低幅度为37.77%。改良剂可显著降低水稻籽粒Pb的含量降低幅度为27.14%-47.14%,但不同改良剂之间没有显著差异。4.1)与对照相比,各改良剂处理下CaCl2浸提态Cd含量降低幅度范围为32.85%-77.37%,Pb降低幅度范围为5.27%-35.04%；DTPA浸提态Cd含量最大降低幅度为8.79%,Pb降低幅度范围为5.6%-22.03%。CaCl2浸提态Cd与稻米中Cd含量呈显著正相关关系；2)不同改良剂处理均能不同程度的提高土壤pH值,尤以钙镁磷肥与氢氧化钙配施提高的幅度大,单施钙镁磷肥处理土壤pH值提高0.52个单位,钙镁磷肥与氢氧化钙配施处理低、中、高用量分别提高1.03、1.39、1.57个单位,钙镁磷肥与硅肥配施处理低、中、高用量分别提高0.41、0.43、0.69个单位,土壤pH值与土壤有效态重金属呈负相关。因此,土壤pH值升高可能是改良剂抑制水稻吸收重金属的重要原因。

全文目录


摘要  7-9ABSTRACT  9-11第一章 文献综述  11-23  1 我国农田土壤重金属污染概况  11-12  2 土壤重金属的污染来源  12-14    2.1 污水灌溉  12-13    2.2 废气的排放  13    2.3 固体废弃物  13-14    2.4 农用物资  14  3 重金属污染对食品安全及人体健康的影响  14-15  4 土壤重金属污染的风险评价研究  15-17    4.1 评价标准/指数法  15-16    4.2 克里格插值方法  16-17  5 重金属污染的防治措施  17-21    5.1 物理修复  17-18    5.2 化学修复  18    5.3 生物修复  18-20      5.3.1 植物修复  18-19      5.3.2 微生物修复  19      5.3.3 动物修复  19-20    5.4 农业措施  20-21  6 研究目的、内容及技术路线  21-23    6.1 研究目的  21    6.2 研究内容  21-22    6.3 技术路线  22-23第二章 垃圾堆放场周边农田土壤重金属污染特征与评价  23-29  引言  23  1 材料与方法  23-25    1.1 样品的采集和处理  23-24    1.2 测定方法  24      1.2.1 土壤基本理化性质测定  24      1.2.2 土壤重金属全量测定  24    1.3 土壤中重金属含量的评价方法  24-25  2 结果与讨论  25-28    2.1 垃圾堆放场周边土壤重金属全量的变化  25-26    2.2 垃圾堆放场周边土壤重金属全量的空间变异  26-27    2.3 垃圾堆放场周边土壤重金属污染评价  27-28  3 结论  28-29第三章 苏南某冶炼厂周边农田土壤重金属分布及风险评价  29-37  引言  29  1 材料与方法  29-30    1.1 样品的采集和处理  29-30    1.2 测定方法  30      1.2.1 土壤重金属全量测定  30      1.2.2 土壤重金属有效态测定  30    1.3 土壤中重金属含量的评价方法  30    1.4 数据处理  30  2 结果与讨论  30-36    2.1 冶炼厂周边农田土壤重金属全量的空间变异  30-33    2.2 冶炼厂周边土壤重金属有效态含量的空间变异  33-34    2.3 冶炼厂周边土壤重金属污染评价  34-36  3 结论  36-37第四章 不同改良剂对重金属污染水稻田的改良效应研究  37-49  引言  37  1 材料与方法  37-39    1.1 试验地概况  37-38    1.2 改良剂材料  38    1.3 试验小区设计  38    1.4 样品采集与分析测定方法  38-39      1.4.1 样品采集  38-39      1.4.2 水稻产量的测定  39      1.4.3 土壤pH值及重金属有效态的测定  39      1.4.4 植株样品重金属含量的测定  39    1.5 数据分析软件  39  2 结果与讨论  39-46    2.1 不同处理下水稻产量的变化  39-40    2.2 改良剂对不同生育期水稻茎叶、根中镉、铅含量的影响  40-41      2.2.1 不同生育期水稻茎叶中镉含量的变化  40      2.2.2 不同生育期水稻根中镉含量的变化  40-41    2.3 不同处理下水稻成熟期各组织中镉、铅含量  41-43    2.4 不同处理下土壤有效态镉、铅含量  43-46  3 结论  46-49第五章 全文结论、创新点与研究展望  49-51  1 全文结论  49  2 创新点  49-50  3 研究展望  50-51参考文献  51-59攻读学位期间发表的论文  59-61致谢  61

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境质量评价与环境监测 > 环境质量分析与评价 > 一般性问题 > 风险评价
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