【摘要】：鈾尾礦壩中放射性元素與典型重金屬污染物會隨著雨水沖刷、土壤滲透、風(fēng)力等作用到周邊水稻土壤環(huán)境中,通過土壤-水稻系統(tǒng)進入人體并富集,從而對身體健康造成危害。本研究以中國南方某鈾尾礦壩周邊2 km范圍內(nèi)的稻田為研究樣區(qū),運用大樣本量采集和實驗室分析相結(jié)合的方法,依據(jù)水稻土中放射性元素和典型重金屬元素總量和化學(xué)形態(tài)含量,對水稻土放射性元素和典型重金屬的污染特征、時空分布趨勢、環(huán)境風(fēng)險和生物有效性進行了系統(tǒng)的研究,對水稻土-水稻根-水稻稈-水稻米系統(tǒng)放射性元素和典型重金屬的遷移規(guī)律、復(fù)合污染內(nèi)在聯(lián)系以及影響因素進行分析和總結(jié)。主要研究結(jié)果包括:(1)基于水稻土放射性元素與典型重金屬含量,以單因子污染指數(shù)、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)和引入U元素的潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)對土壤環(huán)境進行系統(tǒng)評估,并研究其時空分布趨勢。距鈾尾礦壩0-1 km(即第一區(qū)域)水稻土污染較重,生態(tài)風(fēng)險高,Cd、As、Hg、U、Cu污染較重。1-2 km(即第二區(qū)域)水稻土污染程度較前一區(qū)域輕,生態(tài)風(fēng)險仍然較高,Hg、As污染較重。時空分布趨勢結(jié)果表明,距鈾尾礦壩0-1 km范圍,100-200 m污染程度較高,隨后距鈾尾礦壩越遠,污染程度先減小后增大,在距鈾尾礦壩800-900 m的海拔最低區(qū)域污染程度最重。距鈾尾礦壩較遠的1-2 km稻田與鈾尾礦壩之間有山體阻隔,受鈾尾礦壩活動影響較小。水稻土各元素污染水平隨時間推移而降低,遷移速度隨元素種類的不同而不同。(2)選取Tessier修正法和BCR改進法對不同粒徑下水稻土各元素的化學(xué)形態(tài)進行提取,不同元素種類在不同粒徑下的提取量不同。U、Cr、As、Cu、Zn、Hg各形態(tài)提取比例在兩種方法下大致相同。無論是精密度還是準確度,BCR改進法效果均優(yōu)于Tessier修正法。(3)通過BCR改進法對鈾尾礦壩下游水稻土放射性元素與典型重金屬的弱酸可提取態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)和殘余態(tài)四種賦存形態(tài)進行研究,發(fā)現(xiàn)U、Pb、Cu、Zn主要以弱酸可提取態(tài)和殘余態(tài)存在,Cd、As、Hg四種形態(tài)占比均勻,Cr主要以殘余態(tài)存在。距離鈾尾礦壩越遠,U、Pb含量越低;Cu、Zn在第一區(qū)域內(nèi)各形態(tài)含量和總量升高,在第二區(qū)域各形態(tài)含量和總量下降;Cd弱酸可提取態(tài)含量升高;Hg各形態(tài)含量和總量下降;Cr殘余態(tài)比例下降。生物有效性研究表明,各元素在水稻土壤→水稻根→水稻稈→水稻米系統(tǒng)含量逐級下降,U、Pb在水稻根部富集,Cu、Zn每級富集能力均較高;Cd、As在水稻根、稈部富集;Hg、Cr向水稻富集能力較低。相關(guān)性分析表明,土壤不同元素之間,不同形態(tài)之間,以及土壤與植物之間均存在多種相關(guān)性。結(jié)合稻米放射性元素和重金屬元素的限值標準,Cd、Cr分別在兩個位點含量超過國家規(guī)定的食品污染限值范圍,可能對食用人群產(chǎn)生危害。此外,研究區(qū)土壤pH范圍為4.18-5.34(對照區(qū)5.00),總體偏酸性,有利于元素殘余態(tài)向非殘余態(tài)轉(zhuǎn)化,生物有效性升高,水稻土和水稻生態(tài)風(fēng)險增加。
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X753;X591

【參考文獻】

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本文編號：2609242