【摘要】：土壤是人類生態(tài)圈的支撐系統(tǒng),隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快,污染物的排放日益增多,重金屬成為排放污染物中重要的成分。這些排放的污染物會(huì)隨著大氣干濕沉降進(jìn)入土壤環(huán)境,植物作為生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者和生物蓄積的起點(diǎn),吸收和利用土壤環(huán)境中的的重金屬污染物,在體內(nèi)積累和傳遞,威脅生態(tài)環(huán)境安全,也可以通過食物鏈富集威脅人類健康。不同粒級(jí)土壤重金屬賦存的地球化學(xué)行為與植物效應(yīng)不同,這也是目前重金屬生物地球化學(xué)研究和關(guān)注的焦點(diǎn)。本研究選取陜西某涉鉛污染區(qū)域土壤為研究樣本,通過濕法提取土壤不同粒徑的微團(tuán)聚體(50-250μm、5-50μm、1-5μm、1μm)組分,表征各組分物理化學(xué)特征及重金屬元素的地球化學(xué)特性與行為,展開土壤細(xì)顆粒(1μm)組分重金屬暴露的植物遷移水培試驗(yàn),研究不同粒級(jí)土壤重金屬生態(tài)地球化學(xué)行為等特征規(guī)律,為西部干旱半干旱地區(qū)涉鉛污染土壤生態(tài)環(huán)境健康評(píng)估與污染物治理等提供理論與技術(shù)支持。主要的研究結(jié)果如下:(1)鉛污染土壤中,隨著土壤粒徑的減小,土壤pH、比表面積、有機(jī)質(zhì)和重金屬含量顯著升高,石英、長石、云母等原生礦物減少,方解石、綠泥石等次生礦物增多,晶型物質(zhì)減少,非晶型物質(zhì)增多,鉛元素主要以單質(zhì)鉛的形式存在且多存在于小粒徑土壤中,與蓄電池生產(chǎn)工業(yè)有關(guān)。(2)修正的BCR法連續(xù)提取鉛污染土壤各粒級(jí)組分重金屬形態(tài)結(jié)果表明,各元素在環(huán)境中的活性按照從大到小排列:PbMnCuZnNiCoCr。隨著粒徑的減小各形態(tài)的元素含量明顯升高,其中,超過95%的重金屬鉛都屬于前三態(tài),隨著土壤粒徑的減小,可氧化態(tài)鉛含量顯著升高,說明研究區(qū)土壤鉛活性很強(qiáng),容易在環(huán)境中遷移,且重金屬鉛在環(huán)境中的存在形態(tài)與其土壤粒徑密切有關(guān)。各粒級(jí)組分綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)按照從大到小的順序排列:1μm(401.42,極強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn))1-5μm(357.84,極強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn))原土(327.49,極強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn))50-250μm(262.17,極強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn))5-50μm(183.61,極強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)),隨著土壤粒徑尺寸的減小,各粒級(jí)組分的活性和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)明顯升高,尤其通過綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)可以知道,1μm土壤組分中污染元素Pb和Cu具有更大的遷移系數(shù)和極強(qiáng)的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),必須引起相關(guān)職能部門的重視。(3)不同濃度電解質(zhì)下的土壤細(xì)顆粒溶液實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),土壤細(xì)顆粒水合粒徑隨時(shí)間增加,細(xì)顆粒的有效粒徑都是先快速增長然后緩慢增長進(jìn)入一個(gè)平臺(tái),最終達(dá)到平衡狀態(tài)。通過比較不同溫度下土壤細(xì)顆粒對(duì)金屬離子的吸附量(pH=6.5),模擬熱力學(xué)吸附模型,發(fā)現(xiàn)土壤細(xì)顆粒對(duì)Pb2+、Cu2+、Zn2+的吸附屬于吸熱反應(yīng),對(duì)Sb3+的吸附屬于放熱反應(yīng),Pb2+,Zn2+,Sb3+趨向于Freundlich等溫吸附模型,Cu2+趨向于Langmuir等溫吸附模型,Cu2+、Zn2+、Sb3+三種金屬離子的存在促進(jìn)了土壤細(xì)顆粒對(duì)鉛離子的吸附。此外,根據(jù)解吸率可以知道土壤細(xì)顆粒對(duì)四種金屬離子的解吸程度不同,Sb3+容易從土壤細(xì)顆粒中解吸進(jìn)入環(huán)境中,解吸率最高可達(dá)71.13%,Pb2+,Cu2+,Zn2+解吸率最高不到10%,不易從土壤細(xì)顆粒解吸進(jìn)入水環(huán)境。(4)不同濃度鉛污染土壤細(xì)顆粒溶液培養(yǎng)下,玉米幼苗的生物量隨暴露液濃度的增加先增加再減少,幼苗含水率沒有顯著變化,沒有表現(xiàn)出顯著的生態(tài)毒性效應(yīng);玉米幼苗的各根系形態(tài)總體上隨暴露液濃度的增加先增加后減少,且最高濃度土壤細(xì)顆粒溶液各根系形態(tài)數(shù)據(jù)小于空白對(duì)照組,說明高濃度鉛污染土壤細(xì)顆粒溶液已經(jīng)開始對(duì)玉米幼苗生長產(chǎn)生脅迫作用。玉米幼苗地下部隨著鉛污染土壤細(xì)顆粒溶液濃度的升高,鉀離子滲漏速率增加,說明不同處理?xiàng)l件會(huì)引起玉米幼苗根系細(xì)胞膜完整性受損。實(shí)驗(yàn)暴露7d的玉米幼苗體內(nèi)鉛含量隨著暴露梯度中鉛濃度的升高而逐漸升高,遷移系數(shù)呈降低趨勢(shì),說明鉛更容易在玉米幼苗根系積累而不是向地上部傳遞。另外,玉米幼苗實(shí)驗(yàn)中,重金屬M(fèi)n、Zn地上部含量高于地下部,說明它們?nèi)菀妆恢参锔滴詹⑾蛏蟼鬟f;重金屬Cu、Ni、Co、Cr地上部含量低于地下部,說明這些元素容易被根系吸收后累積在地下部而不容易向地上部分轉(zhuǎn)運(yùn)。
【圖文】：

第一章引言逡逑腎損傷、氋血壓和神經(jīng)系統(tǒng)癥狀（抑郁、困倦、腦�。�，最終可能導(dǎo)致抽搐或死逡逑。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（Ｗｏｒｌｄ邋Ｈｅａｌｔｈ邋Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ，ＷＨＯ）邋２００９年發(fā)布的《全球逡逑康風(fēng)險(xiǎn)》報(bào)告［８］，推測(cè)因鉛暴露而導(dǎo)致死亡的人數(shù)每年約１４．３萬例，用傷殘調(diào)逡逑生命年（Ｄｉｓａｂｉｌｉｔｙ－ａｄｊｕｓｔｅｄ邋ｌｉｆｅ邋ｙｅａｒ，邋ＤＡＬＹ）來衡量占全球疾病負(fù)擔(dān)的０．６％。通逡逑對(duì)我國２００５－２０１４年十年間的血鉛超標(biāo)事件分析發(fā)現(xiàn)［１１］，我國血鉛超標(biāo)事件數(shù)量逡逑總體呈波狀增長趨勢(shì)，鉛冶煉廠和鉛蓄電池企業(yè)是血鉛超標(biāo)事件的主要污染源，逡逑童和職業(yè)人群是血鉛超標(biāo)事件的主要受害者。逡逑分解邐分解逡逑￣

第一章引言逡逑腎損傷、氋血壓和神經(jīng)系統(tǒng)癥狀（抑郁、困倦、腦�。�，最終可能導(dǎo)致抽搐或死逡逑。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（Ｗｏｒｌｄ邋Ｈｅａｌｔｈ邋Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ，ＷＨＯ）邋２００９年發(fā)布的《全球逡逑康風(fēng)險(xiǎn)》報(bào)告［８］，推測(cè)因鉛暴露而導(dǎo)致死亡的人數(shù)每年約１４．３萬例，用傷殘調(diào)逡逑生命年（Ｄｉｓａｂｉｌｉｔｙ－ａｄｊｕｓｔｅｄ邋ｌｉｆｅ邋ｙｅａｒ，，邋ＤＡＬＹ）來衡量占全球疾病負(fù)擔(dān)的０．６％。通逡逑對(duì)我國２００５－２０１４年十年間的血鉛超標(biāo)事件分析發(fā)現(xiàn)［１１］，我國血鉛超標(biāo)事件數(shù)量逡逑總體呈波狀增長趨勢(shì)，鉛冶煉廠和鉛蓄電池企業(yè)是血鉛超標(biāo)事件的主要污染源，逡逑童和職業(yè)人群是血鉛超標(biāo)事件的主要受害者。逡逑分解邐分解逡逑￣
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X53;X142

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2621396