乐安河洪泛区重金属分布特征及风险评价
作者单位:南昌工程学院
学位级别:硕士
导师姓名:计勇;许新发
授予年度:2015年
学科分类:12[管理学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 0830[工学-环境科学与工程(可授工学、理学、农学学位)] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 120405[管理学-土地资源管理] 0713[理学-生态学]
主 题:土壤重金属 空间分布特征 相关性 风险评价 乐安河 洪泛区
摘 要:为了阐明在季节性水文影响下,有色金属矿区对下游水稻种植区重金属污染的空间分布特征及影响程度,论文选取乐安河临近德兴铜矿下游的河段作为研究区域,选取了9个典型村落,分河道漫滩区、耕作区及背景区布设29个样点。分析了土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As六种重金属的总量及形态含量,并分析了其空间分布特征;最终在此基础上,对研究区域内重金属污染的风险进行了评价。主要研究内容、方法及结论如下: (1)运用混酸消解法及BCR优化法分别提取了土壤中重金属总量及形态,通过ICP-MS检测出各个样品中的重金属量值。结果表明,从总量上看,区域土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As六种重金属含量均值显著高于当地背景值,表明该区重金属污染严重。不同类型的区域总量呈现河道漫滩区耕作区背景区的量值关系。背景区重金属总量接近背景值,未受人类活动影响;从形态上看,6种元素中残渣态含量最低,其他形态间没有明显规律,说明不同样点间的理化条件存在差异。 (2)运用反距离加权方法(Inverse distance weighted interpolation,简称IDW)分析了区域内6种重金属总量、形态的空间分布特征。研究表明,研究区域内6种重金属总量整体上呈现中部和洺口含量高,两端含量低的分布规律;局部典型村落重金属总量浓度呈现河道漫滩区耕作区背景区的分布特征;从形态上看,不同重金属种类之间分布规律存在显著差异,同一种重金属的不同形态的分布也各异,高值区不成片,集中在单个典型村落。 (3)运用因子分析及聚类分析研究了区域内重金属污染来源,3种方法分析结果一致,即:6种重金属有4种来源,Cu与As主要来源于德兴铜矿为主的铜矿排放源;Zn与Pb可能来源于以银山铅锌矿为代表的铅锌矿排放源;Cr可能来源于Cr的伴生矿业及上游的某些化工、建材及制药厂等;Cr来源于上游Cd伴生的金属矿及水泥、化工企业等。 (4)基于土样中重金属总量的分析结果,运用内梅罗综合指数法、潜在生态风险指数法(Hakanson)及地累积指数法(Igeo)对研究区内土壤中重金属风险进行了评价。用风险评估编码法(RCA)对区域内不同重金属元素的形态污染指数进行了计算。从总量上看,各种评价方法的评价结果均表明研究区域内6种重金属均呈现严重污染风险;从形态上看,除Cr呈现低污染风险,其他元素呈现中等污染风险。从区位上看,区域内6中重金属的污染风险状况整体上呈现中部几个典型村落污染风险大,周边区域风险小的空间分布规律;同一典型村落不同区域的风险大小程度呈现河道漫滩区耕作区背景区的空间分布规律,这与重金属总量的空间分布规律趋于一致。