【摘要】： 土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存的自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源,世界面臨的糧食、資源和環(huán)境問(wèn)題與土壤密切相關(guān),目前重金屬污染成為危害土壤的主要因素。本文以土壤-植物為系統(tǒng),采用生態(tài)學(xué)、地理科學(xué)、植物生態(tài)等多學(xué)科協(xié)同及野外調(diào)查-實(shí)驗(yàn)測(cè)試-栽培試驗(yàn)-綜合研究等方法。開(kāi)展了海南島農(nóng)用地重金屬污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià),重點(diǎn)對(duì)三亞市的重金屬污染現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查與評(píng)價(jià),并對(duì)熱帶地區(qū)水稻的Cd脅迫耐性生理進(jìn)行了初步研究,以期為海南島農(nóng)用地利用和優(yōu)化開(kāi)發(fā)以及污染防治提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)論如下： 1海南省農(nóng)用地重金屬污染現(xiàn)狀及其評(píng)價(jià) 本文利用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法及地理信息系統(tǒng)(GIS),分析海南島農(nóng)用地中的Hg, Cd, Cr,Pb和As等5種重金屬的污染狀況及空間變異性分析。結(jié)果表明Hg, Cd, Cr, Pb和As等5種重金屬的平均含量均為超過(guò)國(guó)家環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)；但研究區(qū)土壤中Hg、Cd、Cr三種重金屬元素含量的最大值均超過(guò)了國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),并分別達(dá)到了1.63 mg·kg-1、0.64mg·kg-1、586.70 mg·kg-1; Hg、Cd、Cr和Pb4種重金屬含量的變異函數(shù)理論模型符合指數(shù)模型,元素As含量的變異函數(shù)理論模型符合高斯模型；相關(guān)性表明Hg和Pb空間相關(guān)程度弱,顯示出其含量受成土因素的影響較大；Cd、Cr和As空間相關(guān)程度中等,顯示出其含量受外源污染的影響較大；通過(guò)Kriging插值方法得出了海南島上該五種土壤重金屬的插值梯度分布圖,顯示出在海南島上外源性重金屬污染在工業(yè)區(qū)為最嚴(yán)重。土壤有機(jī)質(zhì)含量、pH值和土壤中重金屬含量相關(guān)關(guān)系結(jié)果表明：海南省農(nóng)用地土壤有機(jī)質(zhì)含量總體上處于中下水平,全省有機(jī)質(zhì)平均含量為22.99%,各地區(qū)之間含量差異較大,土壤pH平均值為5.20；土壤重金屬含量與土壤理化性質(zhì)間的關(guān)系復(fù)雜：有機(jī)質(zhì)含量與Hg、Cd、Cr含量呈極顯著正相關(guān),與Pb、As含量呈顯著相關(guān),而pH與Hg、Cr呈負(fù)相關(guān),與Cd、Pb、As呈顯著正相關(guān)。 2三亞市果蔬地及果蔬重金屬污染現(xiàn)狀及其評(píng)價(jià) 通過(guò)野外調(diào)查采樣,采用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比法和地質(zhì)累積指數(shù)法,評(píng)價(jià)了三亞市果蔬地表層土壤重金屬的污染狀況。結(jié)果表明：土壤中Hg、Cd、Cr、Pb和As5種重金屬的積累不顯著,其平均值均未超過(guò)國(guó)家環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)；但Hg、Pb和Cd的平均值高于海南島農(nóng)用地的自然背景值,表明存在區(qū)域輕度污染；Cr、Hg、Pb和As4種重金屬元素的變異系數(shù)均1,表明土壤中Cr、Hg、Pb和As的分布極不均勻。同時(shí)利用地理信息系統(tǒng)(GIS) Krging插值方法得到了5種重金屬的空間分布圖,顯示出不同重金屬元素的空間分異特征,為三亞市果蔬地的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用提供指導(dǎo)。 瓜菜重金屬含量檢測(cè),采用國(guó)家蔬菜衛(wèi)生質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算單項(xiàng)因子污染指數(shù)和綜合污染指數(shù),通過(guò)內(nèi)梅羅污染指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià),同時(shí)對(duì)污染源進(jìn)行分析。結(jié)果表明,三亞果蔬整體上為清潔無(wú)污染水平,四種重金屬(Zn、Cu、Pb、Cd)在果蔬中的綜合污染指數(shù)為0.60,根據(jù)內(nèi)梅洛污染指數(shù)評(píng)價(jià)屬安全無(wú)污染水平,不同種類(lèi)的瓜菜對(duì)重金屬的富集含量差異較大,各類(lèi)果蔬的綜合污染指數(shù)從大到小為：葉菜類(lèi)豆類(lèi)瓜類(lèi)根莖類(lèi)茄類(lèi)水果類(lèi),葉菜類(lèi)較其他瓜菜容易富集葉菜類(lèi)達(dá)到輕度污染,綜合污染指數(shù)達(dá)1.19,豆類(lèi)和瓜類(lèi)的為尚清潔接近污染水平,綜合污染指數(shù)分為0.85和0.79,其它果蔬為清潔水平。 3不同水稻品種對(duì)鎘脅迫的響應(yīng)差異 以熱帶地區(qū)主栽品種博優(yōu)225和矮糯為材料,采用盆栽試驗(yàn)的方法研究了水稻土中重金屬鎘(Cd)的濃度對(duì)水稻生長(zhǎng)及鎘富集的影響以及鎘在水稻植株的分布情況及不同水稻品種對(duì)土壤外源重金屬Cd脅迫的耐性機(jī)理。研究結(jié)果表明：在各個(gè)濃度鎘脅迫下,根、莖葉、稻殼、糙米相比,2個(gè)品種水稻都是根累積的鎘含量要高于莖葉和稻殼、糙米,即根莖葉稻殼糙米；在水稻的莖葉細(xì)胞中,鎘主要分布在細(xì)胞壁,細(xì)胞可溶性成分,細(xì)胞器鎘的分布量較少,即F1(細(xì)胞壁)F3(可溶性部分)F2(細(xì)胞器及膜部分)；隨Cd濃度增加,莖葉中的Cd積累量極顯著增加,各細(xì)胞組分中的Cd含量均顯著增加；博優(yōu)225與矮糯水稻在低濃度處理下所積累的Cd以氯化鈉提取態(tài)、鹽酸提取態(tài),醋酸提取態(tài)為主,三者占總量的80%以上。隨著Cd處理濃度的增加,矮糯與博優(yōu)225氯化鈉提取態(tài)相對(duì)含量降低,其絕對(duì)含量接近飽和,而醋酸提取態(tài)Cd的相對(duì)含量增加。博優(yōu)225水稻與矮糯水稻相比,80%酒精提取態(tài)與殘?jiān)鼞B(tài)Cd占總量的比例皆無(wú)明顯變化。隨著鎘脅迫濃度的增加細(xì)胞膜受損的傷害程度越大,矮糯質(zhì)膜透性略高于博優(yōu)225；隨著Cd濃度的升高水稻葉片丙二醛(MDA)、脯氨酸含量逐漸增加,且博優(yōu)225的增加幅度明顯大于矮糯隨著鎘濃度的提高；超氧化物歧化酶(SOD)和過(guò)氧化物酶(POD)活性均表現(xiàn)為上升趨勢(shì),且博優(yōu)225明顯高于矮糯；過(guò)氧化氫酶(CAT)活性呈下降趨勢(shì)。表明同樣條件下博優(yōu)225受Cd毒害更嚴(yán)重。
【圖文】：

圖1我國(guó)35個(gè)省級(jí)行政區(qū)土壤重金屬污染文獻(xiàn)報(bào)道數(shù)(以維普與Sciencedirect為數(shù)據(jù)Fig.1NumberofPublishedPaPerson50115eont田嘰inatedbyheavymetalsinProvinees.Ch自從20世紀(jì)50年代前后日本出現(xiàn)“水誤病”和“骨痛病”，并查明了這些人

3.6.1.1海南島土壤有機(jī)質(zhì)含量狀況結(jié)果分析表明:海南省農(nóng)用地有機(jī)質(zhì)含量總體水平不高，311個(gè)采樣點(diǎn)的有機(jī)質(zhì)含量平均值為 23.03gkg一，，圖3可以看出:三、四級(jí)頻率較高，其中出現(xiàn)頻率最高為四級(jí)(10一 20g.kg一，)，占311個(gè)采樣點(diǎn)的37.09%，其次是三級(jí)，占30.97%，六級(jí)含量頻數(shù)僅僅占到8%，另外一級(jí)和二級(jí)分別為8.39%和12.9%，表明海南島農(nóng)用耕作土壤有機(jī)質(zhì)含量總體上處于中等水平
【學(xué)位授予單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：X53

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 陳玉真;王峰;王果;尤志明;;土壤鋅污染及其修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J];福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2012年08期

2 趙志忠;王鵬;趙廣儒;王軍廣;;海南島西部農(nóng)用地表層土壤重金屬富集研究[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2012年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張春榮;青島市區(qū)土壤重金屬生態(tài)地球化學(xué)特征研究[D];山東科技大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 陳玉真;土壤鋅對(duì)植物的毒害效應(yīng)及臨界值研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2011年

2 劉志偉;海南島磚紅壤中Cr、Cd、Pb、As含量、分布及污染評(píng)價(jià)[D];海南師范大學(xué);2011年

3 金聯(lián)平;海南島磚紅壤中Pb含量、分布及污染評(píng)價(jià)[D];海南師范大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：2646214