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模拟酸雨条件下汞在土壤—薹菜系统中的分布及迁移转化规律

作　者: 牛云飞
导　师: 钱建平；刘杰
学　校: 桂林理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 汞甲基汞薹菜亚细胞结构迁移转化分布形态模拟酸雨
分类号: X50
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文通过对桂林市及近郊九片菜地中的土壤和薹菜进行采样分析,研究了桂林地区土壤-薹菜系统中汞的分布规律。通过盆栽试验,研究了土壤汞含量、酸雨酸度、酸雨汞含量(大气汞沉降)等因素对汞在土壤-薹菜系统中的分布和迁移转化的影响。通过研究得出以下认识:1.桂林市九片菜地土壤中的总汞含量平均值为0.099 -0.546 mg/kg。部分菜地的平均总汞含量超过了我国土壤环境质量标准GB15618-1995规定的最高允许值(Hg≤0.3 mg/kg)。桂林市菜地土壤总汞分布规律为:越接近市区总汞含量越高,远离市区总汞含量逐渐降低。2.桂林市菜地土壤中的汞以残渣态(X7)为主,其次为腐殖酸结合态(X4)和难氧化降解有机结合态(X6),水溶态(X1)和交换态(X2)汞含量最低。3.桂林市菜地中薹菜的总汞含量平均值为0.046-0.132 mg/kg(干样)。总汞含量分布规律与菜地中土壤总汞的分布规律基本一致,即越接近市区薹菜中总汞含量越高,远离市区总汞含量降低。4.盆栽试验种后根际土中,水溶态(X1)、交换态(X2)和碳酸盐铁锰氧化物结合态(X3)汞的含量较种前有所降低;腐殖酸结合态(X4)、易氧化降解有机结合态(X5)和残渣态(X7)汞的含量较种前有所增加;难氧化降解有机结合态(X6)汞的含量变化不大。5.盆栽试验薹菜各部位的总汞含量随着土壤中总汞含量的增加而增加。生物富集系数表现为:根部>叶部>茎部,土壤中的汞主要富集在根部。6.汞含量为50ng/L的酸雨处理的薹菜,各部位的汞含量分布为:叶>根>茎。随着酸雨酸度的增加,叶和茎部的总汞含量减少,酸雨酸度的增加对薹菜地上部分吸收汞有抑制作用。7. pH3.5的含汞酸雨处理的薹菜,随着酸雨中汞含量的增加,薹菜茎和叶部的总汞含量明显增加。薹菜各部位的汞含量分布为:叶>根>茎。8.土壤中的甲基汞含量随着土壤总汞含量的增加而增加,甲基汞占总汞的百分含量为0.0035% - 0.0095%。薹菜根和叶中的甲基汞含量随着总汞含量的增加而增加,甲基汞占总汞的比例为0.0079% - 1.61%。薹菜中甲基汞占总汞的比例高于土壤中甲基汞占总汞的比例,甲基汞容易在蔬菜中累积,进入食物链。9.菜地薹菜和盆栽薹菜各部位的汞都是主要分布在细胞壁中。菜地薹菜亚细胞结构中汞的分布规律为:细胞壁(Fb) >细胞器(Fq) >细胞质可溶性部分(包括液泡)(Fy)。在盆栽薹菜中,当汞主要来自土壤时,薹菜根部和地上部分亚细胞结构中汞的分布规律分别为:Fb > Fy > Fq和Fb > Fq > Fy;当汞主要来自酸雨(大气)时,薹菜根部和地上部分亚细胞结构中汞的分布规律分别为:Fb > Fq > Fy和Fb > Fy > Fq。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章引言  9-21
  1.1 汞的化学性质和危害  9-10
    1.1.1 汞的性质  9
    1.1.2 汞的危害  9-10
  1.2 汞污染的来源  10-12
  1.3 汞在环境中的分布  12-15
  1.4 汞在大气-土壤-植物系统中的迁移转化  15-18
    1.4.1 大气中汞的迁移转化  15-16
    1.4.2 土壤中汞的迁移转化  16-17
    1.4.3 植物中汞的迁移转化  17
    1.4.4 大气-土壤-植物系统中汞的甲基化  17-18
    1.4.5 酸雨沉降对汞在大气-土壤-植物系统中迁移转化的影响  18
  1.5 本论文主要研究内容及创新点  18-21
    1.5.1 研究内容  18-19
    1.5.2 技术路线  19-20
    1.5.3 论文创新点  20
    1.5.4 选题意义  20-21
第二章研究方法  21-28
  2.1 野外采样  21-22
    2.1.1 采样点的分布  21-22
    2.1.2 样品的采集  22
    2.1.3 样品的处理  22
  2.2 盆栽试验  22-24
    2.2.1 供试土壤的采集及预处理  22
    2.2.2 土壤理化性质的测定  22-23
    2.2.3 模拟酸雨的配置  23
    2.2.4 盆栽试验方案设计  23-24
    2.2.5 样品的收获和处理  24
  2.3 样品的分析测试方法  24-28
    2.3.1 仪器与试剂  24-25
    2.3.2 样品中总汞的分析测试  25-26
    2.3.3 样品中甲基汞的分析方法  26
    2.3.4 土壤形态分析方法  26-27
    2.3.5 亚细胞结构中总汞的分析方法  27-28
第三章桂林市菜地土壤-薹菜系统中汞的分布  28-36
  3.1 桂林市菜地土壤中汞的分布  28-32
    3.1.1 不同片区菜地土壤中总汞的分布  28-29
    3.1.2 不同片区菜地土壤中汞的形态分布  29-32
  3.2 桂林市薹菜中汞的分布  32-36
    3.2.1 不同片区菜地薹菜中汞的分布  32-33
    3.2.2 薹菜植株不同部位中汞的分布  33-34
    3.2.3 汞在薹菜亚细胞结构中的分布  34-36
第四章模拟实验条件下汞在土壤-蔬菜系统中的分布  36-48
  4.1 土中添加不同浓度汞的盆栽实验研究  36-40
    4.1.1 盆栽前后土壤汞的形态变化  36-38
    4.1.2 盆栽薹菜不同部位中汞的分布  38-40
  4.2 模拟酸雨影响下盆栽薹菜不同部位汞的分布  40-43
    4.2.1 酸雨酸度对薹菜中汞累积的影响  40-41
    4.2.2 酸雨中汞含量对薹菜中汞累积的影响  41-43
  4.3 复合因素作用下盆栽薹菜不同部位汞的分布  43-44
  4.4 盆栽试验中甲基汞的含量分布  44-45
    4.4.1 盆栽土壤中的甲基汞含量  44
    4.4.2 盆栽薹菜中的甲基汞含量  44-45
  4.5 盆栽试验中汞在薹菜亚细胞结构中的分布  45-48
第五章结论与展望  48-50
  5.1 结论  48-49
  5.2 展望  49-50
致谢  50-51
参考文献  51-58
盆栽试验照片  58-59
个人简介  59

模拟酸雨条件下汞在土壤—薹菜系统中的分布及迁移转化规律

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