【摘要】：近年來,隨著人口的增長、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的進一步深化,人類對礦物的需求日益增加,隨之而來的重金屬污染問題也日益突出,特別是環(huán)境中重金屬的污染與人類健康的關(guān)系引起了世界各地人們和相關(guān)衛(wèi)生組織的廣泛關(guān)注。因此,就如何解決重金屬污染的問題成為各國關(guān)注的焦點。大氣降塵、雨水、河流等媒介中的重金屬污染元素最終以各種方式蓄積入城市土壤,而城市環(huán)境土壤中的重金屬元素進環(huán)境后能通過揚塵、手口直接接觸等途徑進入人體,危害人群健康。對城市土壤重金屬污染的研究有助于進一步了解土壤中重金屬元素的釋放機理、形態(tài)轉(zhuǎn)化、毒性、生物可利用性、修復(fù)措施以及對生態(tài)系統(tǒng)和人體健康的危害等多方面的特性,同時對基于重金屬元素形態(tài)分析的的潛在生態(tài)風(fēng)險評價和人群暴露風(fēng)險評價有重要意義,為污染土壤中重金屬的治理提供理論基礎(chǔ)和依據(jù)。本研究以陜西省某涉鉛加工企業(yè)為研究區(qū)域,以該樣品區(qū)域的土壤樣品為研究對象,在野外調(diào)查與前期研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)一點多樣混合采樣法收集土壤分析樣品,采用Tessier連續(xù)形態(tài)分析法對城市土壤重金屬Pb、Zn、Cd、Or、 Cu、 Sb形態(tài)進行分級。在對6種重金屬活性系數(shù)(MF)、遷移系數(shù)(MJ)、綜合潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)(RI)以及人群健康風(fēng)險研究的基礎(chǔ)上,對重金屬地球化學(xué)形態(tài)分布、遷移能力、生物活性與環(huán)境風(fēng)險進行了評價,通過利用從長期受到鉛污染區(qū)域篩選的枯草芽孢桿菌菌株干粉制劑與一定濃度的鉛、銻離子溶液進行的動力學(xué)和熱力學(xué)實驗,對重金屬元素進行了微生物的吸附淋溶機理研究,之后通過土壤微生物淋溶實驗研究了枯草芽孢桿菌干粉制劑在實際環(huán)境中對污染土壤中的鉛離子和銻離子的淋溶,為枯草芽孢桿菌干粉制劑在實際工程中的應(yīng)用提供理論和技術(shù)基礎(chǔ)。本研究主要結(jié)論為：(1)通過使用Tessier五步連續(xù)提取法對該區(qū)域土壤樣品的地球化學(xué)形態(tài)分析和環(huán)境風(fēng)險評價研究表明該區(qū)域土壤重金屬Pb、Zn、Cd、Cr、Cu和Sb形態(tài)分布差異較大,Cd、Cr、Cu、Sb、Zn主要以殘余態(tài)存在,而重金屬Pb主要以鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)存在,重金屬鉛環(huán)境遷移性最大,Cr遷移性最小。潛在生態(tài)風(fēng)險評價表明該區(qū)域土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險極強,重金屬Pb、Cd、Sb生物活性相對較高,Pb(MF=35.77%)的最強,Cd(MJ=0.091)的遷移能力最大。人群暴露風(fēng)險評價表明該區(qū)域城市土壤重金屬Cd和Cr對兒童和成人的致癌風(fēng)險處于中低等水平,但Cr對兒童將產(chǎn)生較大的非致癌風(fēng)險。而重金屬Pb對兒童和成人均產(chǎn)生非常明顯的非致癌風(fēng)險和中等程度的致癌風(fēng)險,重金屬Pb是該區(qū)域城市土壤最主要的環(huán)境污染物與健康風(fēng)險因子。(2)通過鉛銻的枯草芽孢桿菌吸附混合正交試驗的分析研究表明枯草芽孢桿菌干粉制劑是一種優(yōu)秀的鉛銻離子生物吸附劑。熱力學(xué)和動力學(xué)分析表明本實驗更符合弗因德里希(Freundlich)等溫吸附模型和假二級反應(yīng)動力學(xué)模型,枯草芽孢桿菌干粉制劑和鉛、銻離子的吸附過程是一個自發(fā)進行的過程(鉛銻的吉布斯自由能均為負(fù)值△G°0),鉛的吸附為吸熱的化學(xué)反應(yīng)(ΔH°=28.51 kJ/mol0),銻的吸附為放熱反應(yīng)(ΔH°=-2.49 kJ/mol0),鉛銻離子在枯草芽孢桿菌固液表面的混亂度是均在增加的反應(yīng)(鉛ΔS°=154.28 J/mol·k;銻ΔS°=47.78 J/mol·k)。(3)通過枯草芽孢桿菌干粉制劑與污染土壤的振蕩淋溶實驗表明枯草芽孢桿菌干粉制劑促進了土壤樣品中的金屬離子鉛銻的淋溶,鉛離子相比較于銻離子更易于淋溶,在實驗溫度15。C-35。C溫度的升高不利于土壤中的金屬離子的淋溶�？莶菅挎邨U菌是鉛銻污染修復(fù)的良好微生物,可用于輔助植物修復(fù)重金屬鉛銻的污染。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X53;X172

【參考文獻】

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本文編號：2304605