刘胜然:典型城市单元土壤重金属的可追溯性方法及实证研究论文

刘胜然:典型城市单元土壤重金属的可追溯性方法及实证研究论文

本文主要研究内容

作者刘胜然(2019)在《典型城市单元的土壤重金属溯源方法与实证研究》一文中研究指出:土壤是构成环境最重要的组成部分,也是人类能够进行农业生产和生活的重要资源。在过去粗犷式发展的几十年中,由于盲目追求快速的经济发展,忽视了对环境造成的污染,造成大量的重金属进入到土壤系统。这些重金属在土壤中积累并富集,最终对农作物生长和安全产生了重大的影响,进而通过食物链的传递作用对人类健康安全构成了严重的威胁。近年来,土壤中重金属污染逐渐进入公众视野,而清晰掌控污染来源是有效治理土壤重金属污染的前提。因此,探明土壤中重金属污染来源,对土壤重金属污染的防治、控制及保障农业生产安全具有重要意义。源解析技术目前已广泛的应用于环境受体重金属来源解析实践中,本文总结了近年来土壤重金属成因分析的常用方法及原理,对比了各种方法的优势及劣势,提出了一种将正定矩阵因子法(Positive Matrix Factorization,PMF)、同位素比值法(Isotope Ratio Analysis,IRA)及物质流分析法(Material Flow Analysis,MFA)三种方法相结合使用的方法体系。本文以中山市城郊农田为研究区,依托中山市典型区域土壤环境调查与污染源分析项目,开展了土壤重金属源解析研究实践,研究期间共采集当地土壤样品105份。结果显示,Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg的含量范围为2.87~84.64、1.40~56.00、2.75~125.05、15.05~201.39、1.46~89.92、0.001~0.92、15.29~160.07、0.006~0.52 mg/kg,平均值分别为37.22、30.07、41.98、110.59、18.43、0.39、43.81、0.13 mg/kg。当地土壤Cd、Cu、As、Pb存在含量超过国家农用地筛选值的情况,与农用地土壤污染风险筛选值相比其超标率分别为60.1%、19.0%、8.5%、4.76%,总体而言,与土壤污染风险管控标准中农用地土壤污染风险筛选值比较,中山市表层土壤中重金属Cd超标情况较为普遍,但大部分处于轻度污染水平,虽有超过风险筛选值的现象,但全部样品含量普遍均低于风险管控制。从频数分布情况来看,Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Hg变异系数均较高,表明表层土壤重金属可能受到一部分外源输入的影响。研究区内土壤Cd平均浓度为0.39 mg/kg,最大值达0.92 mg/kg,而区域内Cd的本底值仅为0.034 mg/kg。Cd是该区域土壤的主要污染物,人为活动对于Cd的累积起到了重要的作用,既存在现有农业源的输入问题,据调查显示2015年中山市施用化肥施用量达到了31018吨,且镉含量均值为12 mg/kg。该地区同时又面临着新兴工业对土壤的重金属输入问题,当地是全国排名靠前的电镀产业园区所在地。因此,有必要采用多种方法对Cd的来源进行深入研究,理清当地重金属Cd的来源。本文基于以往的源解析研究,对比了多种方法的优势及劣势,采用了将正定矩阵因子法、同位素比值法及物质流分析法三种方法相配合使用的方法体系对中山市土壤重金属来源进行探究。结果表明:正定矩阵因子分析法模型模拟的Cd、Ni、Zn和Hg预测值与实测值线性拟合r~2均大于90%,其余元素r~2均大于60%,呈现出很好的相关性,满足研究需要。正定矩阵因子模型和铅同位素比值法计算得到的交通及农业对土壤Pb累积的贡献率之和分别为86.0%和84.8%,矩阵因子模型和物质流分析法计算得到的农业对土壤Cd的贡献率分别为86.7%和79.7%,结果均比较接近。相近的结果也表明正定矩阵因子法、同位素比值分析法,物质流分析法能很好的联用于土壤重金属源解析研究。本文丰富了土壤重金属源解析理论与实践研究,为管理者进行重金属的污染控制和污染防范提供了科学决策和管理的依据。

Abstract

tu rang shi gou cheng huan jing zui chong yao de zu cheng bu fen ,ye shi ren lei neng gou jin hang nong ye sheng chan he sheng huo de chong yao zi yuan 。zai guo qu cu guang shi fa zhan de ji shi nian zhong ,you yu mang mu zhui qiu kuai su de jing ji fa zhan ,hu shi le dui huan jing zao cheng de wu ran ,zao cheng da liang de chong jin shu jin ru dao tu rang ji tong 。zhe xie chong jin shu zai tu rang zhong ji lei bing fu ji ,zui zhong dui nong zuo wu sheng chang he an quan chan sheng le chong da de ying xiang ,jin er tong guo shi wu lian de chuan di zuo yong dui ren lei jian kang an quan gou cheng le yan chong de wei xie 。jin nian lai ,tu rang zhong chong jin shu wu ran zhu jian jin ru gong zhong shi ye ,er qing xi zhang kong wu ran lai yuan shi you xiao zhi li tu rang chong jin shu wu ran de qian di 。yin ci ,tan ming tu rang zhong chong jin shu wu ran lai yuan ,dui tu rang chong jin shu wu ran de fang zhi 、kong zhi ji bao zhang nong ye sheng chan an quan ju you chong yao yi yi 。yuan jie xi ji shu mu qian yi an fan de ying yong yu huan jing shou ti chong jin shu lai yuan jie xi shi jian zhong ,ben wen zong jie le jin nian lai tu rang chong jin shu cheng yin fen xi de chang yong fang fa ji yuan li ,dui bi le ge chong fang fa de you shi ji lie shi ,di chu le yi chong jiang zheng ding ju zhen yin zi fa (Positive Matrix Factorization,PMF)、tong wei su bi zhi fa (Isotope Ratio Analysis,IRA)ji wu zhi liu fen xi fa (Material Flow Analysis,MFA)san chong fang fa xiang jie ge shi yong de fang fa ti ji 。ben wen yi zhong shan shi cheng jiao nong tian wei yan jiu ou ,yi tuo zhong shan shi dian xing ou yu tu rang huan jing diao cha yu wu ran yuan fen xi xiang mu ,kai zhan le tu rang chong jin shu yuan jie xi yan jiu shi jian ,yan jiu ji jian gong cai ji dang de tu rang yang pin 105fen 。jie guo xian shi ,Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hgde han liang fan wei wei 2.87~84.64、1.40~56.00、2.75~125.05、15.05~201.39、1.46~89.92、0.001~0.92、15.29~160.07、0.006~0.52 mg/kg,ping jun zhi fen bie wei 37.22、30.07、41.98、110.59、18.43、0.39、43.81、0.13 mg/kg。dang de tu rang Cd、Cu、As、Pbcun zai han liang chao guo guo jia nong yong de shai shua zhi de qing kuang ,yu nong yong de tu rang wu ran feng xian shai shua zhi xiang bi ji chao biao lv fen bie wei 60.1%、19.0%、8.5%、4.76%,zong ti er yan ,yu tu rang wu ran feng xian guan kong biao zhun zhong nong yong de tu rang wu ran feng xian shai shua zhi bi jiao ,zhong shan shi biao ceng tu rang zhong chong jin shu Cdchao biao qing kuang jiao wei pu bian ,dan da bu fen chu yu qing du wu ran shui ping ,sui you chao guo feng xian shai shua zhi de xian xiang ,dan quan bu yang pin han liang pu bian jun di yu feng xian guan kong zhi 。cong pin shu fen bu qing kuang lai kan ,Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pbhe Hgbian yi ji shu jun jiao gao ,biao ming biao ceng tu rang chong jin shu ke neng shou dao yi bu fen wai yuan shu ru de ying xiang 。yan jiu ou nei tu rang Cdping jun nong du wei 0.39 mg/kg,zui da zhi da 0.92 mg/kg,er ou yu nei Cdde ben de zhi jin wei 0.034 mg/kg。Cdshi gai ou yu tu rang de zhu yao wu ran wu ,ren wei huo dong dui yu Cdde lei ji qi dao le chong yao de zuo yong ,ji cun zai xian you nong ye yuan de shu ru wen ti ,ju diao cha xian shi 2015nian zhong shan shi shi yong hua fei shi yong liang da dao le 31018dun ,ju ge han liang jun zhi wei 12 mg/kg。gai de ou tong shi you mian lin zhao xin xing gong ye dui tu rang de chong jin shu shu ru wen ti ,dang de shi quan guo pai ming kao qian de dian du chan ye yuan ou suo zai de 。yin ci ,you bi yao cai yong duo chong fang fa dui Cdde lai yuan jin hang shen ru yan jiu ,li qing dang de chong jin shu Cdde lai yuan 。ben wen ji yu yi wang de yuan jie xi yan jiu ,dui bi le duo chong fang fa de you shi ji lie shi ,cai yong le jiang zheng ding ju zhen yin zi fa 、tong wei su bi zhi fa ji wu zhi liu fen xi fa san chong fang fa xiang pei ge shi yong de fang fa ti ji dui zhong shan shi tu rang chong jin shu lai yuan jin hang tan jiu 。jie guo biao ming :zheng ding ju zhen yin zi fen xi fa mo xing mo ni de Cd、Ni、Znhe Hgyu ce zhi yu shi ce zhi xian xing ni ge r~2jun da yu 90%,ji yu yuan su r~2jun da yu 60%,cheng xian chu hen hao de xiang guan xing ,man zu yan jiu xu yao 。zheng ding ju zhen yin zi mo xing he qian tong wei su bi zhi fa ji suan de dao de jiao tong ji nong ye dui tu rang Pblei ji de gong suo lv zhi he fen bie wei 86.0%he 84.8%,ju zhen yin zi mo xing he wu zhi liu fen xi fa ji suan de dao de nong ye dui tu rang Cdde gong suo lv fen bie wei 86.7%he 79.7%,jie guo jun bi jiao jie jin 。xiang jin de jie guo ye biao ming zheng ding ju zhen yin zi fa 、tong wei su bi zhi fen xi fa ,wu zhi liu fen xi fa neng hen hao de lian yong yu tu rang chong jin shu yuan jie xi yan jiu 。ben wen feng fu le tu rang chong jin shu yuan jie xi li lun yu shi jian yan jiu ,wei guan li zhe jin hang chong jin shu de wu ran kong zhi he wu ran fang fan di gong le ke xue jue ce he guan li de yi ju 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自吉林大学的刘胜然,发表于刊物吉林大学2019-06-25论文,是一篇关于农田土壤论文,重金属论文,正定矩阵因子论文,铅同位素论文,物质流分析论文,源解析论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自吉林大学2019-06-25论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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