市栖霞地区铅锌银矿周边土壤重金属污染调查及其生态风险评价
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2方法 3
1.2.1研究区调查3
1.2.2样品采集3
1.2.3样品预处理4
1.2.4样品微波消解4
1.2.5样品重金属含量测定:ICPAES4
1.2.6生态风险评价4
2结果与分析6
2.1矿区周边土壤重金属污染分布规律6
2.2.1农田土壤中Pb、Zn、Cd、Cu含量分布6
2.2.2道路土壤中Pb、Zn、Cd、Cu含量分布7
2.2.3山体土壤中Pb、Zn、Cd、Cu含量分布8
2.2矿区周边优势植物富集重金属能力分析9
2.2.1富集含量9
2.2.2富集系数10
2.2.3转运系数11
2.3生态风险评价结果12
3讨论13
致谢15
参考文献16
附录A 南京栖霞铅锌矿区周边土壤重金属污染含量17
南京市栖霞地区铅锌矿区周边土壤重金属污染情况调查及其生态风险评价
引言
引言
土壤是自然要素之一,以其肥力养育着陆地上的植物,通过植物又养育动物、微生物,也为人类提供着食物等生产资料,是社会可持续发展的基础。土壤重金属污染[1]是指由于
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人类生产、生活活动将重金属直接或间接带入土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于土壤环境背景值,并造成环境质量恶化和生态破坏的现象。
在化学中,重金属元素一般被定义为相对密度大于或等于5.0的金属[2],包括Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Hg、Ni、Co等45种元素。一般来说,引起土壤重金属污染的元素主要有8种,包括Zn、Cu、Cr、Cd、Pb、Ni、Hg、As。其中As是一种类金属,只因其很多性质和环境行为与重金属元素相似,故将它归入重金属元素一列。
重金属在土壤中不易随水淋溶和被生物降解,因此一旦土壤被重金属污染,将难以彻底消除。重金属在土壤中逐日积累,不仅直接影响土壤理化性质,影响土壤结构完整性和功能稳定性[3],阻碍养分有效供给,影响植物的生长和繁殖,还会降低土壤生物活性[4],甚至通过食物链直接或间接地威胁人类健康。目前,我国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1000万t,被重金属污染的粮食多达1200万t,合计经济损失至少200亿元[5]。在部分严重地区,重金属元素超标甚至导致人类出现各类生理病害,如骨痛病、血癌、白血病等[6],这样的报道已经屡见不鲜。
作为华东地区最大的铅锌矿床之一,南京市栖霞山铅锌矿床从1942年[7]开始采矿,开采历史已达70多年,而其土壤环境问题自上世纪80年代[8]就已突出,曾出现“枫叶不红”的景象。近年来,该矿区挖掘、开采和运输加剧,作为伴生元素的重金属通过多种渠道如粉尘沉降、水流携带等进入周边土壤、湖泊、农田等各类环境载体,主要有Pb、Zn、Cu、Cd、As、Cr等,环境问题十分严重。已有研究发现[9],矿区周边两公里内土壤污染严重,且污染程度随着与矿区距离的增大而逐渐减小。重金属污染也波及到了矿区周边的菜园,菜园中不仅土壤重金属含量高,植物中重金属含量亦较高[10]。另外,刘颖等还调查发现栖霞矿区居民的血铅含量也相对较高[11]。
由于南京栖霞山铅锌银矿地理位置十分特殊[12],地处栖霞山风景区,附近居民区富集,且北距长江仅1.5km,一旦矿山污染发生蔓延,不仅会影响当地旅游业,污染土壤、水体从而造成植物、牲畜生理致病等,还会影响到当地居民健康。
本研究以南京栖霞山地区铅锌银矿周边农田、道路、山体三种土地利用类型为研究对象,通过对土壤中重金属污染程度及分布规律的研究以及对植物体内重金属含量的测定和分析,利用内梅罗综合指数分析体系,进行生态风险评价。具体内容如下:
(1)测定农田、道路、山体三种类型土壤的重金属含量,包括铅Pb、锌Zn、镉Cd、铜Cu四种重金属元素,研究重金属污染程度及其分布规律;
(2)通过对当地优势植物地上部、地下部中重金属含量(铅Pb、锌Zn、镉Cd、铜Cu)进行测定分析,筛选出具有一定富集能力的优势种;
(3)利用内梅罗综合指数分析体系,对该区土壤重金属污染进行生态风险评价。
本研究旨在使人们更充分地认识栖霞铅锌银矿矿区周边土壤重金属污染问题,认识土壤重金属污染对当地植物、人体健康的危害情况,筛选出在当地能够适应栖霞区气候和土壤条件、耐受重金属胁迫而长势良好的植物品种,亦可为之后的矿区周边土壤重金属污染治理提供可靠且具有时效性的理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
(1)实验样品
土壤样品:栖霞区铅锌银矿周边农田、道路、山体的土壤样品:农田19个样点,道路11个样点,山体7个样点,分别研究不同土地利用类型中重金属Pb、Zn、Cd、Cu含量的变化。
植物样品:栖霞区铅锌银矿周边常见的10种优势植物根、茎、叶样品,包括菊花脑、土荆芥、垂序商路、井栏边草、狗牙根、葎草、泡桐、日本珊瑚树、龙葵、艾蒿这10种植物,分地上部(茎叶)和地下部(根)研究对重金属Pb、Zn、Cd、Cu的吸收和富集能力。
(2)实验试剂
70% HNO3、38.3% HF、30% H2O2;
Pb、Zn、Cd、Cu标准溶液(1.0 mg/mL,国家标准物质研究中心)。
(3)实验用品
剪刀、铲子、钢卷尺、土钻、自封袋、记号笔、研钵、镊子、铝盒、100目筛。
(4)实验仪器:微波消解仪、ICPAES
原文链接:http://www.jxszl.com/hxycl/hxyhj/50955.html