【摘要】：本文以貴州省都勻市廢棄鉛鋅礦區(qū)農(nóng)田表層土壤、農(nóng)作物為研究對象,調(diào)查廢棄礦區(qū)農(nóng)田土壤8種重金屬污染情況,以及農(nóng)作物對8種物重金屬的富集情況,設(shè)置了2個(gè)采樣點(diǎn),共計(jì)74個(gè)樣品,采用經(jīng)典的HNO_3-HClO_4-HF消解法對礦區(qū)土壤樣品進(jìn)行消解,采用HNO_3-H_2O_2法對農(nóng)作物進(jìn)行消解,運(yùn)用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、原子吸收光譜儀、原子熒光光譜儀等分析儀器,檢測土壤、作物樣品中重金屬銅、鋅、鎳、鉻、鎘、鉛、汞、砷的總含量,分別以貴州省土壤環(huán)境背景值、《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995二級)為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),采用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法、污染負(fù)荷指數(shù)法及潛在生態(tài)指數(shù)法對農(nóng)田土壤重金屬污染程度及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià);運(yùn)用單因子指數(shù)、綜合污染指數(shù)、富集系數(shù),對作物的安全進(jìn)行評價(jià)。以重金屬總量,為參考依據(jù),利用USPEA(美國環(huán)保署)人體健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型對研究區(qū)對人體產(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析估計(jì);以作物重金屬含量為依據(jù),用危害商評價(jià)人類通過食用礦區(qū)作物對人體健康帶來影響。主要研究結(jié)果如下:(1)以貴州土壤背景值為標(biāo)準(zhǔn),As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn均有不同程度的超標(biāo),超標(biāo)率分別為46.15%、100.00%、13.46%、92.31%、100.00%、51.92%、100.00%、100%;廢棄鉛鋅礦礦區(qū)土壤呈弱酸性至弱堿性之間,pH值介于6.10-7.64之間,平均值為6.99。單因子指數(shù)法研究表明,礦區(qū)農(nóng)田土壤均受到8種重金屬的污染,但污染程度上有所差異,從單因子污染指數(shù)上看CdZnPbHgCuNiAsCr;礦區(qū)內(nèi)土壤的Pb、Cd、Zn的單因子指數(shù)均大于3,都屬于重污染水平。(2)以《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995二級)為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),綜合污染指數(shù)研究表明,研究區(qū)域內(nèi)52個(gè)采樣點(diǎn)的重金屬污染水平有所不同,綜合污染指數(shù)均大于3,均屬于重度污染;潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析表明,9.61%的樣點(diǎn)的RI在600-1200之間為很強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平,90.39%的樣點(diǎn)的RI均大于1200,為極強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平;污染負(fù)荷指數(shù)法表明,21%的采樣點(diǎn)處輕度污染等級,近一半的采樣點(diǎn)為中度污染等級,28.8%的采樣點(diǎn)處于重度污染等級。(3)作物重金屬含量表明8種重金屬在不同作物的累積不同,平均積累含量大小順序?yàn)閆nCdCuPbNiCrAsHg。以食品安全限量值為標(biāo)準(zhǔn),農(nóng)作物綜合污染指數(shù)法,結(jié)果表明75%的植物樣的綜合污染指數(shù)大于3,屬重度污染。農(nóng)作物的富集系數(shù)表明,8種重金屬的平均富集系數(shù)大小順序?yàn)镃dCuNiZnAsCrPbHg。(4)致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果表明,對于成人和兒童總非致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)HI的均值分別為0.61、3.75,成人潛在總非致癌風(fēng)險(xiǎn)可以忽略,兒童產(chǎn)生的潛在總非致癌風(fēng)險(xiǎn)較大;成人、兒童TCR值為2.3×10~(-3)、3.51×10~(-3),超出了風(fēng)險(xiǎn)閾值范圍(10~(-6)~10~(-4)),土壤重金屬元素會對成人、兒童產(chǎn)生潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn)。食用作物危害商分析結(jié)果表明,區(qū)域作物的HI值均大于1,食用研究區(qū)域內(nèi)的作物會對人的健康產(chǎn)生影響的可能,其中辣椒、姜、紅薯、蘿卜和魔芋的食用存在慢性中毒。綜上所述,廢棄礦區(qū)周邊土壤的受重金屬污染整體比較嚴(yán)重,應(yīng)引起有關(guān)部門的重視,礦區(qū)土壤環(huán)境亟待恢復(fù)與治理。就研究礦區(qū)內(nèi)耕作作物種類而言,如果長期食用礦區(qū)內(nèi)的作物,會對人體健康會產(chǎn)生影響,在作物品種選種及安全性還需進(jìn)一步研究。
【圖文】：

樣品采集時(shí)間為至 2017 年 10 月，根據(jù)廢棄礦區(qū)的地形，沿著礦井口堆積方向向下，根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的種類、種植規(guī)模的大小及樣品代表性等要求，以 500 m2左右的農(nóng)田為一個(gè)采樣單元，按梅花形布點(diǎn)法進(jìn)行采樣。用不銹鋼鏟采集每個(gè)農(nóng)田的土壤樣品(表層 0~20 cm 耕作土)1 kg 左右，土壤樣品采集方法參照土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ/166-2004 進(jìn)行，每個(gè)采樣點(diǎn)以 150m×l50m 為一個(gè)樣品單元，一個(gè)單元內(nèi)采集四角和中心共 5 個(gè)土壤樣品，混勻后用四分法取約 1 kg 土壤作為該樣點(diǎn)的混合樣品，同時(shí)采用 GPS 定位儀記錄每個(gè)樣點(diǎn)的經(jīng)緯度，共計(jì) 52 份土壤樣品。采樣點(diǎn)見圖 2-1。

圖 3-1 土壤重金屬污染指數(shù)在各樣點(diǎn)的分布（以綜合污染指數(shù)法評價(jià)）Fig.3-1 Index of soil pollution by heavy metals (comprehensive pollution index)由貴州土壤背景值計(jì)算結(jié)果作采樣點(diǎn)整體污染水平由圖 3-2 可以看出，對于 Cd、Pb、Zn，，所有的樣點(diǎn)均處于重度污染污染水平，說明該礦區(qū)土壤 Cd、Pb、Zn 處于重度污染級別，該礦區(qū)為鉛、鋅礦區(qū)，說明該礦區(qū)可能含有伴生礦 Cd 的存在；對于其他元素，鉛鋅礦區(qū)土壤大部分樣品元素處于輕度污染水平，其中，As 和 Cr 分別有 53.85%和 86.54%的樣點(diǎn)處于無污染水平，有 46.15%、和 13.46%的樣點(diǎn)處于輕度污染水平；Cu和 Ni 分別有 7.69%和 48.08%的樣點(diǎn)處于無污染水平，90.38%和 42.31%的樣點(diǎn)受到 Cu和 Ni 的輕度污染，有 1.92%的樣點(diǎn)分別受到 Cu 和 Ni 的中度污染；只有 1.92%的樣點(diǎn)受到 Hg 的輕度污染，而有 98.08%的樣點(diǎn)受到 Hg 的重度污染。80%90%100%
【學(xué)位授予單位】：貴州師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X53;X56

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2644751