典型环境介质中重金属种态研究

作     者：龚仓 gongcang

作者单位：成都理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郎春燕;马玲玲

授予年度：2013年

学科分类：083001[工学-环境科学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：耕地土壤 大气总悬浮颗粒物 团聚体 形态 重金属 

摘      要：随着工农业和城市化的快速发展，耕地土壤和大气颗粒物等环境介质中的重金属污染，对生态系统和人类健康造成了极大的危害，成为影响全球环境质量的热点问题之一。土壤团聚体作为土壤最基本的物质和功能单元，它的组成和性质的差异将制约着重金属等污染物在土壤微环境中的富集、分配和迁移等行为。另一方面，砷作为环境中分布较广的毒性元素，在火山活动等自然因素以及化石燃料燃烧和有色金属冶炼等人为因素作用下被释放到大气环境中，通过吸入式暴露等方式进入到人体中，可能导致皮肤癌、肺癌等疾病。由于形态不同，砷的毒性也存在明显的差异。 本文针对国内耕地土壤团聚体颗粒研究存在土壤种类单一、研究区域狭小、重金属种类少以及国内对大气砷及其形态的研究较少等问题，分别以九种耕地土壤(黑土、沼泽土、暗棕壤、棕壤、砖红壤、棕壤、钙栗土、褐土和水稻土)和大气总悬浮颗粒物(TSP)为研究对象，分析了粒径4000μm、4000-2000μm、2000-1000μm、1000-250μm、250-53μm和250μm)所占比例大，其中，粒级250μm的大团聚体颗粒组的重金属贡献量则较大。 土壤重金属毒性浸出分析结果表明，在九种耕地全土中重金属的水可浸出毒性都较低，其中，Cr为0.60.88μg/kg，Ni为2.612.40μg/kg，Cu为1.590.29μg/kg，Zn为3.6296.91μg/kg，As为0.138.89μg/kg，Cd为0.08.08μg/kg以及Pb为0.28.93μg/kg，浸出率全都小于9‰。各土壤团聚体颗粒组中重金属的水可浸出毒性的变化规律呈现为：重金属Cr、As、Cd和Pb在大粒径团聚体颗粒组中的毒性浸出率较大，且随着颗粒组粒径的减小呈降低趋势;Ni、Cu和Zn在粒径冬季秋季夏季的季节变化特征。大气砷含量在31.5546.19ng/m范围内变化，平均含量为121.94±62.12ng/m，是欧盟2004/107号准则中6ng/m的大气砷限制标准的20.32倍;As(Ⅴ)的浓度变化范围是14.4199.10ng/m，平均含量为68.35±28.26ng/m;As(Ⅲ)的浓度变化范围是0.3