金矿尾矿场周边土壤与植被重金属污染现状研究

论文摘要

尾矿场作为重金属的持久性污染源,其污染特点具有隐蔽性、长期性和不可逆性,并通过食物链危害人类生命安全。因此由尾矿场所造成的生态环境破坏问题日益受到人们的高度重视。为了确切查明金矿尾矿场环境中各类重金属的污染现状,论文以蒲峪金矿尾矿场周边土壤与代表性植物为研究对象,通过系统采集各类样品,室内借助原子吸收分光光度计测定其重金属含量,并采用Tessier形态连续提取法测定各形态含量。在系统测试基础上,应用地积累指数与潜在生态危害指数相结合方法及单项污染指数法和综合污染指数法,评价不同介质中的重金属污染现状,重点研究重金属的形态分布、生物有效性及在植物体内的富集情况,最后对尾矿场重金属在尾砂—土壤—植物系统中的迁移转化规律进行了深入研究。研究表明:土壤及尾砂中主要污染因子为Cu和Cd,且Cd主要以碳酸盐结合态为主,易受土壤环境等多种因素影响,使其迁移性强,易被植物根系吸收。植物均受到重金属污染,其中Cu、Pb、Zn含量较高,且植物根部重金属吸收量明显高于地上部,表现为根>茎叶>籽实。植物体内重金属含量与受污土壤含量在一定范围内具有高度相关性,反映出植物的吸收能力除本身生理条件限制外,还受生长环境中土壤重金属含量的影响。代表性植物对Cd的吸收能力最为突出,这与其在土壤中的有效态最为活泼有关,且富集系数最大。同时发现可将艾草和羊草作为富集植物,对当地重金属污染的修复工程作出贡献。重金属在尾砂—土壤—植物中通过物理、化学和生物的方式实现迁移转化,整个过程在系统中相互制约、相互影响,是一个复杂的动态平衡过程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 金矿开发与环境污染问题
• 1.1.2 重金属污染危害
• 1.1.3 研究背景
• 1.2 研究意义
• 1.2.1 理论意义
• 1.2.2 实践价值
• 1.3 国外研究动态
• 1.3.1 土壤重金属污染评价与治理研究
• 1.3.2 重金属形态与生物有效性的研究
• 1.3.3 重金属富集与超积累植物研究
• 1.3.4 重金属迁移转化机理研究
• 1.4 国内研究动态
• 1.4.1 土壤重金属污染评价与治理研究
• 1.4.2 重金属形态与生物有效性的研究
• 1.4.3 重金属富集与超积累植物研究
• 1.4.4 重金属迁移转化机理研究
• 1.4.5 矿山重金属污染研究
• 2 研究区概况与技术路线
• 2.1 研究区概况
• 2.2 尾矿区分布与环境污染现状
• 2.3 采取的研究方案和技术路线
• 3 样品采集及基本性质的测定与分析
• 3.1 样品的采集与预处理
• 3.1.1 土壤及尾砂采样
• 3.1.2 代表性植物采样
• 3.2 含水率的测定
• 3.3 PH 值的测定与分析
• 4 土壤与尾砂重金属全量分析及评价
• 4.1 样品全量测定
• 4.2 测试结果分析
• 4.2.1 土壤重金属含量及分布特征
• 4.2.2 土壤重金属元素间的相关性
• 4.3 土壤重金属污染评价方法
• 4.3.1 评价方法的选择
• 4.3.2 地积累指数评价法
• 4.3.3 潜在生态危害指数评价法
• 4.4 小结
• 5 土壤及尾砂重金属形态研究
• 5.1 TESSIER 形态连续提取法测试步骤
• 5.2 测试结果分析
• 5.2.1 重金属元素形态分析
• 5.2.2 重金属元素形态分布规律
• 5.3 生物有效性研究
• 5.3.1 影响因素
• 5.3.2 重金属形态与有效性的分析
• 5.4 小结
• 6 植物重金属全量分析及评价
• 6.1 样品总量测定
• 6.2 测试结果分析
• 6.2.1 植物体内重金属的含量
• 6.2.2 植物与土壤中重金属的相关性
• 6.2.3 植物的富集特征及转移能力
• 6.3 植物重金属污染状况评价
• 6.3.1 评价方法
• 6.3.2 评价标准和质量分级标准
• 6.3.3 评价结果与讨论
• 6.4 小结
• 7 重金属迁移转化机理的探讨
• 7.1 重金属的迁移转化方式
• 7.2 影响重金属迁移转化的因素
• 7.3 五种元素的迁移转化机理
• 7.3.1 Cu 的迁移转化
• 7.3.2 Zn 的迁移转化
• 7.3.3 Pb 的迁移转化
• 7.3.4 Cd 的迁移转化
• 7.3.5 Cr 的迁移转化
• 8 结论
• 8.1 总结
• 8.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录