某冶煉廠周邊土壤重金屬污染評價分析及源解析研究
發(fā)布時間:2021-11-19 14:40
有色金屬礦產(chǎn)資源采選冶活動造成的土壤重金屬污染已成為嚴重的環(huán)境問題。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法和光譜法測定某冶煉廠周邊不同區(qū)域內(nèi)土壤中重金屬Cu、Pb、Zn、As、Ni、Cr、Cd、Hg元素含量,采用Kriging空間插值方法對重金屬空間分布特征進行分析,采用內(nèi)梅羅指數(shù)法對其污染狀況進行評價,采用多元統(tǒng)計分析對重金屬元素的污染源進行分析。結(jié)果表明,研究區(qū)土壤采樣點80%處于污染狀態(tài),且以重度污染為主,污染比較嚴重的區(qū)域受風(fēng)向影響在冶煉廠的西部和南部方向,污染嚴重的重金屬元素為Cu、Pb、Cd、Zn和As,土壤中各重金屬元素的污染源除來自于冶煉廠外,Zn-Cd-PbCu-As、Ni-Cr、Hg分別還受到機動車輛排放、自然因素、燃煤及農(nóng)藥使用的影響。
【文章來源】:中國無機分析化學(xué). 2020,10(04)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
土壤采樣點的地理位置圖
使用SPSS軟件對土壤樣品中8種重金屬元素之間的Pearson相關(guān)系數(shù)進行分析[11],分析結(jié)果如表5所示。Cu與Ni、Zn、As、Cd顯著性相關(guān),說明這5種重金屬元素可能有相同的污染來源,冶煉廠周圍土壤中多種重金屬之間具有較高的相關(guān)性,說明土壤中重金屬污染的來源相對比較統(tǒng)一,主要來源于冶煉廠污染物的排放。2.4.2 主成分和聚類分析
為系統(tǒng)地研究土壤污染情況,在土壤重金屬污染問題研究中必須考慮多個重金屬元素之間的相互影響[12],因此使用主成分分析方法提取主成分F1、F2和F3,方差貢獻率分別為35.779%、22.009%和18.680%,通過具有Kaiser標準化的正交旋轉(zhuǎn)法得到旋轉(zhuǎn)成分矩陣數(shù)據(jù)表6;聚類分析將8種重金屬分為3類(圖3),分別對應(yīng)主成分,進一步驗證了主成分的分析結(jié)果。主成分F1由Zn、Cd、Cu、As和Pb構(gòu)成,同時這幾種元素之間呈極顯著正相關(guān),因此這幾種元素污染主成分構(gòu)成土壤污染的第一來源。根據(jù)研究區(qū)情況,冶煉廠產(chǎn)生的三廢會造成這幾種重金屬元素超標,同時Pb一般認為是機動車輛的標識元素,因此F1定義為冶煉廠和機動車輛排放的綜合作用。主成分F2和Cr、Ni相關(guān),大量研究通過對土壤母質(zhì)分析后認為,土壤中的Ni、Cr元素主要來自于自然界中的風(fēng)化、變質(zhì)等物理化學(xué)過程,且不同元素間的富集情況可能因為土壤母質(zhì)地質(zhì)年代變化的不一致而存在差異,同時冶煉廠生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢渣也含有這兩種元素,且含量都很高,可以判定這兩種元素主要來自于冶煉廠和自然因素的污染。主成分F3和Hg相關(guān),一個污染源來源于冶煉廠,另一個Hg為氣遷移元素,當(dāng)?shù)毓I(yè)和居民燃煤及農(nóng)藥的使用均會造成Hg的積累,所以F3是這兩個污染源綜合作用。3 結(jié)論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]食品中重金屬元素檢測方法研究進展[J]. 章連香. 中國無機分析化學(xué). 2017(01)
[2]陜北地區(qū)土壤重金屬污染特征及生態(tài)風(fēng)險評價[J]. 王莎,馬俊杰,趙丹,雷品婷. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報. 2013(05)
[3]日照市土壤重金屬來源解析及環(huán)境風(fēng)險評價[J]. 呂建樹,張祖陸,劉洋,代杰瑞,王學(xué),王茂香. 地理學(xué)報. 2012(07)
[4]上海寶山區(qū)農(nóng)用土壤重金屬分布與來源分析[J]. 謝小進,康建成,李衛(wèi)江,王國棟,閆國東,張建平. 環(huán)境科學(xué). 2010(03)
碩士論文
[1]典型農(nóng)耕區(qū)土壤—作物系統(tǒng)重金屬污染及健康風(fēng)險評估[D]. 徐晶晶.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[2]大廠礦區(qū)農(nóng)產(chǎn)品安全性分析[D]. 金枚.廣西師范學(xué)院 2013
[3]馬鞍山重點礦區(qū)土壤重金屬污染評價研究[D]. 劉慧.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3505256
【文章來源】:中國無機分析化學(xué). 2020,10(04)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
土壤采樣點的地理位置圖
使用SPSS軟件對土壤樣品中8種重金屬元素之間的Pearson相關(guān)系數(shù)進行分析[11],分析結(jié)果如表5所示。Cu與Ni、Zn、As、Cd顯著性相關(guān),說明這5種重金屬元素可能有相同的污染來源,冶煉廠周圍土壤中多種重金屬之間具有較高的相關(guān)性,說明土壤中重金屬污染的來源相對比較統(tǒng)一,主要來源于冶煉廠污染物的排放。2.4.2 主成分和聚類分析
為系統(tǒng)地研究土壤污染情況,在土壤重金屬污染問題研究中必須考慮多個重金屬元素之間的相互影響[12],因此使用主成分分析方法提取主成分F1、F2和F3,方差貢獻率分別為35.779%、22.009%和18.680%,通過具有Kaiser標準化的正交旋轉(zhuǎn)法得到旋轉(zhuǎn)成分矩陣數(shù)據(jù)表6;聚類分析將8種重金屬分為3類(圖3),分別對應(yīng)主成分,進一步驗證了主成分的分析結(jié)果。主成分F1由Zn、Cd、Cu、As和Pb構(gòu)成,同時這幾種元素之間呈極顯著正相關(guān),因此這幾種元素污染主成分構(gòu)成土壤污染的第一來源。根據(jù)研究區(qū)情況,冶煉廠產(chǎn)生的三廢會造成這幾種重金屬元素超標,同時Pb一般認為是機動車輛的標識元素,因此F1定義為冶煉廠和機動車輛排放的綜合作用。主成分F2和Cr、Ni相關(guān),大量研究通過對土壤母質(zhì)分析后認為,土壤中的Ni、Cr元素主要來自于自然界中的風(fēng)化、變質(zhì)等物理化學(xué)過程,且不同元素間的富集情況可能因為土壤母質(zhì)地質(zhì)年代變化的不一致而存在差異,同時冶煉廠生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢渣也含有這兩種元素,且含量都很高,可以判定這兩種元素主要來自于冶煉廠和自然因素的污染。主成分F3和Hg相關(guān),一個污染源來源于冶煉廠,另一個Hg為氣遷移元素,當(dāng)?shù)毓I(yè)和居民燃煤及農(nóng)藥的使用均會造成Hg的積累,所以F3是這兩個污染源綜合作用。3 結(jié)論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]食品中重金屬元素檢測方法研究進展[J]. 章連香. 中國無機分析化學(xué). 2017(01)
[2]陜北地區(qū)土壤重金屬污染特征及生態(tài)風(fēng)險評價[J]. 王莎,馬俊杰,趙丹,雷品婷. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報. 2013(05)
[3]日照市土壤重金屬來源解析及環(huán)境風(fēng)險評價[J]. 呂建樹,張祖陸,劉洋,代杰瑞,王學(xué),王茂香. 地理學(xué)報. 2012(07)
[4]上海寶山區(qū)農(nóng)用土壤重金屬分布與來源分析[J]. 謝小進,康建成,李衛(wèi)江,王國棟,閆國東,張建平. 環(huán)境科學(xué). 2010(03)
碩士論文
[1]典型農(nóng)耕區(qū)土壤—作物系統(tǒng)重金屬污染及健康風(fēng)險評估[D]. 徐晶晶.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[2]大廠礦區(qū)農(nóng)產(chǎn)品安全性分析[D]. 金枚.廣西師范學(xué)院 2013
[3]馬鞍山重點礦區(qū)土壤重金屬污染評價研究[D]. 劉慧.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3505256
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