東南沿海地區(qū)燃煤電廠周圍土壤中汞的分布特征研究
本文關鍵詞:東南沿海地區(qū)燃煤電廠周圍土壤中汞的分布特征研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:燃煤電廠作為最主要的人為汞排放源之一,其釋放的汞可隨大氣運輸并通過干濕沉降污染土壤。研究燃煤電廠周圍土壤中汞的濃度、形態(tài)、空間分布及影響因素,是深入分析汞在大氣-土壤-水-植物體系中遷移轉化規(guī)律的基礎。本文以東南沿海某燃煤電廠周圍土壤為研究對象,通過分析電廠周圍表層土樣的總汞(THg)濃度,探究了THg的空間分布特征和影響因素;通過分析剖面土樣和不同土地利用類型下的THg、甲基汞(MeHg)濃度,探究了THg和MeHg的垂直分布特征和影響因素;采用BCR三步提取法分析土壤中不同形態(tài)汞的濃度,探究了其化學形態(tài)和空間分布特征。得到如下結論:(1)表層土壤THg的濃度范圍為0.017-3.341 mg/kg,均值為O.186:mg/kg,汞在土壤表層有輕微累積趨勢,但未導致明顯的汞污染;除燃煤電廠外,無煙氣凈化設備的小型煤爐等其他污染源對局部土壤汞濃度貢獻很大。表層土壤THg濃度呈雙峰值特點,隨距離增加,THg濃度先增加后減少隨后遞增最后遞減。土壤THg的空間相關性很弱,THg濃度受土壤母質等結構性因子的影響很小,受工業(yè)污染、人為活動等隨機因子的影響很大。受主導風向的影響,高汞濃度值出現(xiàn)在電廠的西偏北、西邊和西偏南方向;受煙氣中不同形態(tài)汞的沉降特性的影響,土壤THg在西偏北距煙囪6-8 km處有極大值,在距煙囪1-3 km處有條帶狀環(huán)形次高濃度區(qū)域。(2)剖面土壤THg濃度的變化范圍為17.26~152.78 ng/g,均值為67.51 ng/g;THg濃度隨土層深度增加而降低,且不同深度層均有顯著性差異,深層土壤THg含量很低,表明上層土壤中的汞大多來自人為污染。剖面土壤MeHg濃度的變化范圍為0.017~0.439 ng/g,均值為O.135 ng/g;MeHg濃度隨土層深度增加而降低,但表層MeHg濃度與中層有顯著差異,而中層與深層無顯著差異.THg和 MeHg濃度與土壤有機質(SOM)和粘粒含量有極顯著正相關,與pH有較弱的負相關性,與粉粒和砂粒相關性不明顯。SOM和粘粒含量對THg和MeHg含量有重要影響。THg和SOM是影響MeHg垂直分布的主要因素。土地利用類型對表層土壤THg濃度無顯著影響;但對MeHg濃度有顯著影響,稻田土MeHg濃度明顯高于菜地和旱地土,菜地和旱田土無顯著性差異。(3)土壤汞均以殘渣態(tài)為主,各形態(tài)汞的分配系數(shù)依次為:殘渣態(tài)(79.91%)可氧化態(tài)(13.53%)可還原態(tài)(5.91%)酸交換態(tài)(0.64%)不同土地利用類型對表層土壤各形態(tài)汞含量無顯著影響;垂直方向上,各形態(tài)汞的含量隨土壤深度的增加而減少,但分配系數(shù)卻表現(xiàn)出不規(guī)則變化。汞的甲基化率在0.05%-0.57%之間,只有少部分汞參與了甲基化。酸交換態(tài)汞與MeHg呈極顯著正相關,在甲基化過程中起了重要角色。生物易利用態(tài)和潛在生物有效態(tài)汞的分配系數(shù)分別為0.64%和22.37%,表明生物有效態(tài)的汞含量不高。
【關鍵詞】:燃煤電廠 汞 土壤 甲基汞 生物有效性
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X53;X773
【目錄】:
- 致謝6-8
- 摘要8-10
- Abstract10-15
- 1 緒論15-28
- 1.1 研究背景和意義15-16
- 1.2 土壤中汞的來源和遷移轉化16-20
- 1.2.1 土壤中汞的來源16-17
- 1.2.2 土壤中汞的形態(tài)及轉化17-19
- 1.2.3 影響土壤中汞形態(tài)轉化的因素19-20
- 1.3 燃煤電廠周邊土壤中汞的分布特征研究進展20-25
- 1.3.1 燃煤電廠周邊土壤中汞的濃度水平20-21
- 1.3.2 燃煤電廠周邊土壤中汞的空間分布特征21-22
- 1.3.3 燃煤電廠周邊土壤中汞分布的影響因素22-25
- 1.4 研究目的、內容及技術路線25-28
- 1.4.1 研究目的25-26
- 1.4.2 研究內容26-27
- 1.4.3 技術路線27-28
- 2 材料和方法28-38
- 2.1 研究區(qū)域概況28-31
- 2.1.1 自然地理概況28-29
- 2.1.2 燃煤電廠概況29-31
- 2.2 采樣點的布設和土壤采集31-34
- 2.2.1 采樣點的布設方法31-32
- 2.2.2 土壤采樣點的分布32-34
- 2.2.3 土樣采集和預處理34
- 2.3 樣品的分析測定方法34-37
- 2.3.1 汞的分析方法34-36
- 2.3.2 土壤理化性質的分析方法36-37
- 2.4 數(shù)據分析方法37-38
- 3 燃煤電廠周圍表層土壤中總汞的分布特征38-53
- 3.1 表層土壤中總汞的濃度水平38-42
- 3.1.1 總汞濃度的描述性統(tǒng)計分析38-40
- 3.1.2 土壤總汞的來源解析40-42
- 3.2 表層土壤中總汞的空間分布特征和影響分析42-52
- 3.2.1 土壤總汞濃度隨距離的分布特征42-44
- 3.2.2 土壤總汞濃度的空間結構特征44-46
- 3.2.3 土壤總汞濃度的空間插值特征46-48
- 3.2.4 土壤總汞空間分布的影響因素分析48-52
- 3.3 本章小結52-53
- 4 燃煤電廠周圍剖面土壤中總汞和甲基汞的分布特征53-74
- 4.1 剖面土壤總汞的含量和分布特征53-58
- 4.1.1 剖面土壤總汞的含量水平53-54
- 4.1.2 剖面土壤總汞的垂直分布特征54-58
- 4.2 剖面土壤甲基汞的含量和分布特征58-61
- 4.2.1 剖面土壤甲基汞的含量水平58-59
- 4.2.2 剖面土壤甲基汞的垂直分布特征59-61
- 4.3 土壤總汞和甲基汞濃度的影響因素分析61-72
- 4.3.1 土壤理化性質的描述性統(tǒng)計分析61-65
- 4.3.2 土壤理化性質對總汞和甲基汞濃度的影響65-69
- 4.3.3 土地利用類型對總汞和甲基汞濃度的影響69-72
- 4.4 本章小結72-74
- 5 燃煤電廠周圍土壤中汞的化學形態(tài)分布74-88
- 5.1 土壤中不同形態(tài)汞的含量分析74-75
- 5.2 土壤中各化學形態(tài)汞的空間分布特征75-82
- 5.2.1 表層土壤中各形態(tài)汞的分布特征75-77
- 5.2.2 剖面土壤中各形態(tài)汞的分布特征77-82
- 5.3 土壤中汞的生物有效性分析82-86
- 5.3.1 土壤中汞的甲基化水平分析82-83
- 5.3.2 土壤甲基汞與形態(tài)汞的相關性分析83-86
- 5.3.3 土壤中汞的生物可利用性分析86
- 5.4 本章小結86-88
- 6 結論與展望88-91
- 6.1 研究結論88-89
- 6.2 研究展望89-91
- 參考文獻91-100
- 作者簡介100
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