四川彭山县土壤重金属元素地球化学特征及其质量评价-甘媛.docx
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1、成都理工大学 硕士学位论文 四川彭山县土壤重金属元素地球化学特征及其质量评价 姓名:甘媛 申请学位级别:硕士 专业:地球化学 指导教师:何明友 20090501 四川彭山县土壤重金属元素地球化学特征 及其质量评价 作者筒介:甘媛,女, 1982年 1月出生, 2006年师从于何明友教授,于 2009年 7毕业于成都理工大学核技术与自动化工程学院地球化学专业,获得理 学硕士学位。 摘要 随着工农业的迅速发展,大量的污染物通过不同的途径进入土壤环境,破坏 了土壤结构,危害了土壤功能,引起土壤生态环境质量严重恶化,其中重金属元 素污染极为严重。通过食物链或者空气扬尘危害人体健康,还可以引起大气和水
2、环境质量进一步恶化。因此,研究农业土壤的重金属元素污染状况及其分布规律 并对土壤环境质量进行分析,具有非常重要的理论意义和实践意义。 本文对四川省彭山县凤鸣镇 、 彭溪镇 、 谢家镇的农业土壤表层镉 (Cd)、 铅 (pb)、 铬 (Cr)、 汞 (Hg), 砷 (As), 铜 ( Cu), 锌 ( Zn)八种重金属元素含量和空间分布进 行调查研究。通过土壤重金属元素含量空间分布图分析,得出重金属元素 的空间 分布具有一致性,高值区主要分布于工作区西南,特别是彭谢公路和红石村附近, 工作区中部以东环境质量相对较好。 对采样数据进行统计分析,得出彭山县农业土壤中重金属元素 AS、 Cd、 Cr、
3、 Cu、Hg、 Ni、 Pb、 Zn 平均含量分别为 8.70昭 /g, 0.33pg/g, 82.37昭 /g, 36.37昭 /g, 0.10pg/g, 36.15pg/g, 36.23pg/g, 92.84pg/g。 研究区表层土壤重金属兀素除 As 外,其余元素背景值均大于成都经济区表层土壤背景值。与国内主要城市和地区 相比,彭山县土壤中重金属含量总体偏高。彭山县 Cd、 Pb、 Cr的指标偏高,含 量均大于北京市、上海市、重庆市、兰州市、湖州市。除 As外其他四种元素含 量均高于全国背景值,属于土壤重金属含量较高的地区。 土壤中各元素的变异系数由大到小排序为 Cd Hg As NiC
4、uZnCr Pb。 彭山县土壤中重金属富集系数由大到小排序为 HgPbAsZnCuNi Cr Cd。 土壤中 Hg和 Pb富集程度较高。 研究土壤中重金属含量的相关性可以推测重金属的来源是否相同。由于绝对 意义上的单一污染源是不存在的,因此一般是多种污染物形成的复合污染。元素 间相关性显著和极显著,说明元素间一般具有同源关系或是复合污染。对全部土 壤样本中各元素间相关性分析,研究显示五种重金属之间的相关性很强, Cu、 Hg、 Ni、 Pb、 Zn的相关性基本都在都在 0.9以上,说明这五种重金属元素有相 同的来源,既有母质来源又有外源输入。说明彭山县重金属元素呈现复合污染的 趋势。 彭山县农
5、业土壤中重金属元素的地球化学基线含量通过相对累积频率曲线 确定八种元素的基线值: Cd元素的基线值分别为 0.196pg/g; As元素的基线值为 6.22pg/g; Zn元素的基线值为 68.4pg/g; Ni元素的基线值为 29.6pg/g; Pb元素的 基线值为 23.7pg/g; Cu元素的基线值为 28.3pg/g; Hg元素的基线值为 0.06pg/g; Cr元素的基线值为 6.0g/g。彭山县土壤中各重金属元素单项污染指数排序 CdNiCrZnCuAsHgPb。 该地区 Cd、Ni污染较突出,污染指数是 0.96和 0.73,说明该地区的土壤处于 Cd和 Ni都处于的警戒状态,对
6、作物已经产生了影 响。 彭山县土壤重金属元素含量比较高,主要是土母岩重金属含量影响、工业 三 废 排放、长期施用化肥、汽车尾气及人类活动影响等原因造成。改善措施要在 工业 三废 排放和使用化肥等方面控制,做到科学用肥,适当施用改良剂、抑 制剂,或采用植物修复技术等措施来降低土壤中的重金属元素含量。 关键词 : 土 壤 重 金 属 元 素 地 球 化 学 基 线 质 量 评 价 ill Geochemistry Characteristics of Heavy Metal Elements in The Soil and Its Quality Conditions,Pengshan Count
7、y,Sichuan,China Introduction of the author: Ganyuan , female, was born in january,1982 whose tutor was Professor Hemingyou. She graduated from Chengdu University of Technology in Geochemistry major and was granted the Master Degree in June,2009. Abstract With the rapid development of industry and ag
8、riculture, many contaminations discharged into soil in different ways that make the soils structure and function worsen and soils quality descend, worsening the quality of environment .Heavy metal element have the most pollution effect .It can endangers human being health through the food chain and
9、the air dust, further more infulences the air and the water, so it is worth to study it. Eight types of heavy metal elements (cadmium(Cd),lead(Pb),chrome(Cr),mer -cury(Hg),arsenic(As),copper(Cu),zinc(Zn),rsenic(As) in agriculture surface layer soil of Pengshan county in Sichuan province ,are investi
10、gated and researched. Spatial content distribution indicated that the consistency : high content in the south-west, especially near the pengxie road and hongsi village. Carrying on statisticsing analysis about the tested data, the results of the average contents of AS ,Cd, Cr,Cu, Hg, Ni, Pb, Zn are
11、8.70pg/g, 0.33pg/g, 82.37pg/g, 36.37pg/g, 0.10g/g,36.15g/g,36.23g/g,92.84g/g. Contents of heavy metal elements are higher than Chengdu economonic surface layer, except As. Comparing with the other civil cities, the contents of heavy metal elements are higher than Beijing, Shanghai, Chongqing, lanzho
12、u, Huzhou.Pengshan belongs to high contents area. Carrying on geochemistry radix-line theories study of agriculture surface layer soil heavy metal elements about Pengshan county, the results of geochemistry radix-line contents of Cd are 0.196g/g; the results of geochemistry radix-line contents of As
13、 are 6.22g/g; Zn are 68.4g/g; Ni are 29.6g/g; Pb are 23.7g/g; Cu are 28.3g/g; Hg are 0.06g/g; Cr are 6.0g/g. Further, the range of heavy metal elements enrichment coefficient from big to small is HgPbAsZnCuNiCr Cd, Hg and Pb have a high enrichment coefficient . Through the correlation analysis, find
14、s the five heavy metal elements have the same source. The quality of soil is assessment by Individual pollution index and Integrated Pollution Index. The range of the Individual pollution index is CdNiCrZnCuAsHgPb. Comparing with the range of Individual pollution index , higher level Cd cause pollut
15、ion of the soil environment . We can judge the source of heavy metal element from the correlation analysis. Absolute sense, as a result of a single source does not exist, it is generally formed by a variety of pollutants combined pollution. Inter-related elements of significant and highly significan
16、t that the element has a homologous relationship between the general or combined pollution. Studies have shown the correlation between five heavy metal elements in the analysis are very high, so the elements have the same source. The reasons of high soil heavy metals content in Pengshan city, mainly
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