【摘要】：土壤重金屬是重要的環(huán)境污染物,具有危害人類健康和影響周期長的特點。土壤中重金屬污染物的遷移過程、風險控制和修復已受到全社會的廣泛關注。本文以五通橋區(qū)西壩鎮(zhèn)農田區(qū)土壤為研究對象,運用地統(tǒng)計學方法、吸附實驗、室內土柱淋濾和現(xiàn)場剖面試驗等綜合研究方法,探討了研究區(qū)地質背景、農田區(qū)重金屬空間分布特征、土壤對重金屬的吸附特征和不同條件下土壤污染過程中重金屬在土壤剖面中的垂直遷移累積及其分布特征,獲得了以下成果:1.土壤重金屬基本特征研究區(qū)土壤中重金屬除As在局部區(qū)域富集以外,Cr、Cu、Zn、Cd和Pb含量均高于當?shù)赝寥辣尘爸?5種重金屬在土壤中累積具有普遍性。Cd含量的超標率最高達到100%,Cr、Cu、Zn和Pb的含量超標率不超過15%,無超標或超標不明顯;研究區(qū)污染源的分布對重金屬空間分布特征影響較大;相關性分析表明Cu、Cr、Zn源于同一來源和Pb、As、Cd源于同一來源的概率較高。2.不同土壤類型中重金屬的吸附特征水稻田沙土和黃褐土對Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的表觀吸附量與時間成線性關系,表觀吸附量隨時間延長逐漸增加,黃褐土對3種離子的吸附能力均高于水稻田沙土。Langumir模型和Freundlich模型均能夠較好的模擬Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)在土壤中的等溫吸附過程,Temkin模型僅對Zn~(2+)和Cu~(2+)黃褐土吸附擬合效果較好。Langumir模型擬合表明:除Cu~(2+)外,沙土對Cd~(2+)和Zn~(2+)的親和力均大于黃褐土;Freundlich模型表明:土壤對重金屬離子的吸附反應是易于自發(fā)進行的非線性吸附。Cd~(2+)在黃褐土中的吸附率與pH成倒“S”型,在沙土中的吸附隨pH增加而緩慢增加。Zn~(2+)和Cu~(2+)在pH為3~4之間吸附增加較快,在pH為4以后吸附隨pH增加而緩慢增加。3.室內淋濾條件下重金屬的淋溶特性季節(jié)性飽和帶和常年非飽和帶剖面中Cu、Zn和Cd的釋放過程主要分為兩個階段,第一階段是重金屬快速釋放期,在此期間,滲濾液內重金屬濃度較高,釋放速率不斷降低,釋放過程較快。第二階段滲濾液中重金屬濃度很低,累積釋放量成規(guī)律性波動;土壤對重金屬的吸附能力越強,則該重金屬釋放率越低。4.室內土柱淋濾和現(xiàn)場剖面試驗重金屬縱向分布特征現(xiàn)場剖面試驗中剖面重金屬含量受到土壤理化性質的影響,剖面中Cu的含量變化受到土壤的pH、有機質和容重共同影響,Zn含量與粉粒含量之間呈顯著相關,Cd含量與土壤性質均未達到顯著相關水平。室內土柱淋濾試驗:常年非飽和帶中Cu和Zn均未發(fā)生顯著的遷移和累積,Cd在表層(0~20 cm)土壤中釋放,隨著淋濾液的進入在40 cm后重金屬累積;季節(jié)性飽和帶中Cu在0~20 cm發(fā)生遷移在20~40 cm富集,其他深度無明顯變化,Zn在20~40 cm和40~60cm均產生富集,Cd在0~20cm釋放后在20~40 cm富集,40cm后無明顯變化�，F(xiàn)場剖面試驗:常年非飽和帶中Cu在0~20 cm和20~40 cm重金屬發(fā)生遷移,40cm后無明顯變化,Zn在0~20 cm發(fā)生遷移,40~60 cm和60~80 cm富集,Cd在0~20cm遷移,20~40 cm和60~80 cm富集;季節(jié)性飽和帶中Cu在表層遷移后,在20 cm以下不同部位均有富集,Zn在剖面分布與室內淋濾試驗相似,Cd在表層重金屬發(fā)生遷移,在40~60 cm和60~80 cm富集。
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X53
【圖文】：

3）土壤對重金屬(Cu、Zn 和 Cd)的吸附特性：分析了典型農田土下重金屬的吸附特性及其影響因素。確定了重金屬在低濃度范圍內模型、等溫吸附模型以及 pH 對土壤重金屬離子吸附的影響。4）降雨條件重金屬在土壤中的遷移特征：采用室內土柱模擬試驗實地剖面試驗，通過模擬降雨條件下重金屬在不同深度土壤中的淋，比較室內模擬和自然條件下重金屬在土壤中淋溶特性差異，闡明深度的累積和遷移機制，為小尺度農田區(qū)重金屬污染奠定理論基污染場地的風險評估提供有價值的理論依據。術路線據論文的研究內容，技術路線圖如圖 1-1 所示。

第 2 章 研究區(qū)概況.1 地理氣候條件研究區(qū)位于四川省樂山市五通橋區(qū)南西（方位 253°），直距約 4.0 km 處。面 0.62 km2。該區(qū)位于西南交通要道，國道、省道交匯、陸路四通八達。緊鄰五橋區(qū)西壩~石麟公路，經西壩鎮(zhèn)水運碼頭，至五通橋約 5.0 km，五通橋至樂山 25 km，研究區(qū)西部緊靠成渝環(huán)線高速公路，北部有五通與樂宜高速公路連接線公路，交通非常方便。

春季濕潤多雨，氣候回升較快，但常出現(xiàn)“倒春寒”現(xiàn)象；夏季是降水的中時期，多洪澇災害；秋季溫度降低較快，常為陰雨天氣；冬季氣溫低且少雨，干旱災害。洪澇和干旱災害均給當?shù)孛癖娫斐闪藝乐氐膿p失。研究區(qū)年均降雨為 1264.2 mm，年平均蒸發(fā)量為 1076.1 mm，蒸發(fā)量和降雨量隨季節(jié)變化，依為夏季、秋季、春季和冬季。年平均氣溫約為 18.8 ℃，7 月溫度最高約為 38℃；低氣溫約為-2.2℃，多出現(xiàn)在 1 月份（見表 2-1，圖 2-2）。表 2-1 研究區(qū)氣象資料多年平均值一覽表 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11月 127.1 8.8 12.9 18.0 21.8 24.1 25.9 25.8 21.9 17.8 13.5 8)16.8 23.3 41.1 80.9 98.4 154.5 276.4 298.6 162.9 65.5 34.1 11)33.4 41.5 74.4 116.4 148.4 134.8 148.5 145.4 90.8 63.0 46.6 32

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本文編號：2747519