本文關(guān)鍵詞：上海市公園綠地香樟樹(shù)葉中汞含量時(shí)空變化及影響因素初探

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【摘要】：汞是一種具有嚴(yán)重生物毒性的全球性污染物,經(jīng)生物富集和放大后會(huì)對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。公園綠地是城市建設(shè)和城市生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分,也是城市環(huán)境獨(dú)特的調(diào)節(jié)器和響應(yīng)環(huán)境污染的敏感區(qū)。植物是城市生態(tài)系統(tǒng)中汞重要的輸入輸出途徑,對(duì)公園綠地中汞的生物地球化學(xué)研究,不僅可以反映植物的生境特征,從而客觀評(píng)價(jià)城市的環(huán)境質(zhì)量。并且能夠根據(jù)植物中汞污染狀況和自然環(huán)境要素的關(guān)系,分析出影響樹(shù)葉汞富集的因子及環(huán)境汞污染的來(lái)源,進(jìn)而為城市汞污染的防治提供科學(xué)依據(jù)。本論文通過(guò)采集上海市公園綠地中各季節(jié)的香樟樹(shù)葉、小羽蘚和表層土壤進(jìn)行汞及其他重金屬的實(shí)驗(yàn)分析,運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)及多元統(tǒng)計(jì)方法,直觀地比較了研究區(qū)樹(shù)葉汞含量的時(shí)空變化、探究了植物中汞與氣象環(huán)境因子的關(guān)系、以及樹(shù)葉中汞等重金屬的來(lái)源。通過(guò)以上研究,得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：1.上海市公園綠地香樟樹(shù)葉中汞含量在0.0166～0.1326μg·g-1之間,平均值為0.0675μg.g-1。樹(shù)葉汞含量較高,內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)顯示研究區(qū)香樟樹(shù)葉中汞污染水平達(dá)到2～3級(jí)別,為中重污染等級(jí)。葉汞綜合污染水平在季節(jié)上表現(xiàn)為春季夏季冬季秋季。2.研究區(qū)樹(shù)葉汞在四季的空間分布上整體相似,表現(xiàn)為西北高東南低的格局。春秋冬季節(jié)污染范圍和程度較夏季大,地理空間上以青浦區(qū)—嘉定區(qū)—寶山區(qū)—中心城區(qū)為汞高濃度區(qū)域,浦東新區(qū)為汞濃度低值區(qū)。葉汞含量在季節(jié)上變化明顯,表現(xiàn)為春季冬季秋季夏季,表明葉汞含量隨生長(zhǎng)期延長(zhǎng)而不斷累積。3.樹(shù)葉汞含量在時(shí)空分布上與研究期間本地風(fēng)向風(fēng)速相對(duì)應(yīng)。即風(fēng)向上,各季節(jié)污染物高濃度地區(qū)基本處在下風(fēng)向,夏季尤為明顯。風(fēng)速上,冬秋春季節(jié)由于風(fēng)速較大,污染物分布范圍較廣,夏季風(fēng)速相對(duì)較小,含汞污染物主要分布在城市典型工業(yè)區(qū)附近；上海市全年降水量的時(shí)空分布與葉汞含量具有明顯的反相關(guān)關(guān)系。即時(shí)間上,夏秋季降水量集中且較大,春冬季降水量較小,而樹(shù)葉汞含量在季節(jié)變化上表現(xiàn)為夏季最小,春季最大�？臻g上,降水量較大的區(qū)域樹(shù)葉汞含量較低,降水量較小的區(qū)域樹(shù)葉汞含量相對(duì)較高；上海市春季各區(qū)葉汞均值與區(qū)域降塵量均值、區(qū)域PM2.5均值分別做相關(guān)性分析顯示,葉汞含量與PM2.5呈極顯著正相關(guān)(P0.01),與區(qū)域降塵量相關(guān)性不大(P0.05)。4.上海市公園綠地表層土壤與小羽蘚總汞含量分別在0.1155～0.3877μg.g-與0.0938～0.2789μg·g-1之間,平均值分別為0.2535 μg·g-1與0.1586μg·g-1,可見(jiàn)苔蘚對(duì)汞的富集能力較香樟樹(shù)葉強(qiáng)。表層土壤總汞含量與春季葉汞含量做相關(guān)性分析顯示兩者沒(méi)有顯著的相關(guān)性(P0.05),說(shuō)明葉片富集的汞從土壤中吸收是有限的。小羽蘚中各季度汞平均含量表現(xiàn)為冬季秋季夏季春季,與葉汞含量做相關(guān)性分析顯示兩者具有極顯著的相關(guān)性(P0.01),說(shuō)明樹(shù)葉與苔蘚對(duì)汞的吸收具有相似性,都是主要從大氣中吸收的。本研究使用多元回歸分析對(duì)汞等主要重金屬的來(lái)源進(jìn)行判定,結(jié)果顯示擬合的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義較差,原因可能與大氣-土壤-樹(shù)葉系統(tǒng)本身的復(fù)雜性以及各元素被吸收富集方式的差異性有關(guān)。5.樹(shù)葉中汞與其它重金屬的相關(guān)性分析顯示,Hg與Cr、Fe、Mn、Pb和Zn呈極顯著正相關(guān)(P0.01),與Cu呈顯著正相關(guān)(P0.05),表明這些重金屬可能來(lái)自同一來(lái)源。樹(shù)葉中重金屬的聚類(lèi)分析表明,可以把樹(shù)葉中的元素按距離的遠(yuǎn)近分為三類(lèi)：第一類(lèi)包括Ba、Ca、K和Na元素,這4種元素可能來(lái)自海洋氣溶膠；第二類(lèi)主要元素有Al、Sr和Mg元素,可認(rèn)為來(lái)自本地?fù)P塵；第三類(lèi)主要包括Pb、Zn、Cr、Cu、Fe、Mn、Hg和Ni共8種元素,主要來(lái)自工業(yè)活動(dòng)和交通,如化石燃料的燃燒和有色金屬的冶煉。樹(shù)葉中重金屬的主成分分析表明,可以提取出四種主成分：第一主成分(F1)為工業(yè)及交通污染源,貢獻(xiàn)率為37.328%,Hg、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb和Zn在該成分上具有較高的正載荷量；第二主成分(F2)為地面揚(yáng)塵源,貢獻(xiàn)率為17.885%,Al、Mg和Sr 3種元素在該主成分上具有較高的正載荷量；第三主成分(F3)為海洋氣溶膠源,貢獻(xiàn)率為13.809%,Ba和Ca在該主成分上占高正載荷量；第四主成分(F4)視為植物自身生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素,貢獻(xiàn)率為9.506%,K和Na兩種元素在該主成分上具有較高正載荷量。
【關(guān)鍵詞】：上海市 公園綠地 樹(shù)葉 汞 影響因素 來(lái)源
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X173
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-14
• 第一章 緒論14-26
• 1.1 汞綜述14-18
• 1.1.1 汞的基本地球化學(xué)性質(zhì)14-15
• 1.1.2 環(huán)境中汞來(lái)源與循環(huán)15-18
• 1.2 選題依據(jù)與研究意義18-19
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展19-23
• 1.3.1 植物中汞分布研究進(jìn)展19
• 1.3.2 影響植物中汞含量因素研究進(jìn)展19-22
• 1.3.3 植物中汞及其他重金屬來(lái)源解析研究22-23
• 1.4 研究思路及框架23-26
• 1.4.1 研究目的23-24
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容24-25
• 1.4.3 技術(shù)路線25-26
• 第二章 研究區(qū)域與研究方法26-31
• 2.1 研究區(qū)域26-28
• 2.1.1 區(qū)域自然概況26
• 2.1.2 主要?dú)庀笠蜃雍涂諝赓|(zhì)量概況26-27
• 2.1.3 采樣點(diǎn)選取及概況27-28
• 2.2 材料與方法28-31
• 2.2.1 樣品采集及預(yù)處理28-29
• 2.2.2 各種環(huán)境介質(zhì)中重金屬的測(cè)定方法29-30
• 2.2.3 氣象環(huán)境數(shù)據(jù)獲取30
• 2.2.4 數(shù)據(jù)處理與分析30-31
• 第三章 樹(shù)葉中汞污染特征及污染水平評(píng)價(jià)31-37
• 3.1 樹(shù)葉中汞的空間分布特征31-33
• 3.2 樹(shù)葉中汞的季節(jié)變化特征33-34
• 3.3 樹(shù)葉中汞的污染水平評(píng)價(jià)34-36
• 3.4 小結(jié)36-37
• 第四章 樹(shù)葉中汞與氣象環(huán)境因子的關(guān)系37-44
• 4.1 樹(shù)葉中汞與風(fēng)向風(fēng)速的關(guān)系37-38
• 4.2 樹(shù)葉中汞與降水量的關(guān)系38-40
• 4.3 樹(shù)葉中汞與區(qū)域降塵量、PM_(2.5)的相關(guān)性分析40-43
• 4.4 小結(jié)43-44
• 第五章 樹(shù)葉中汞及其他重金屬來(lái)源分析44-56
• 5.1 樹(shù)葉中汞與表層土壤中汞的關(guān)系44-45
• 5.2 樹(shù)葉中汞與苔蘚中汞的關(guān)系45-47
• 5.3 大氣-土壤-樹(shù)葉重金屬貢獻(xiàn)模型的構(gòu)建47-49
• 5.4 樹(shù)葉中汞與其他重金屬相關(guān)性分析49-51
• 5.5 樹(shù)葉中重金屬含量的聚類(lèi)分析51-52
• 5.6 樹(shù)葉中重金屬含量的主成分分析52-54
• 5.7 小結(jié)54-56
• 第六章 結(jié)論與展望56-59
• 6.1 結(jié)論56-58
• 6.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-67
• 附錄67-68
• 致謝68-69

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