【摘要】：本文以北京市東南郊再生水灌區(qū)為主要研究對象，采用灌區(qū)調(diào)查、田間灌溉試驗、河道入滲試驗相結(jié)合的系統(tǒng)方法開展了再生水灌溉土壤、地下水重金屬污染特征與風(fēng)險評價研究。揭示了再生水灌區(qū)土壤與地下水重金屬的空間分布特征與污染來源，明晰了再生水輸配水和灌溉過程中重金屬的遷移規(guī)律與影響機制，識別了再生水灌溉地下水重金屬特征風(fēng)險污染物，提出了北京市東南郊地區(qū)再生水灌溉污染風(fēng)險分區(qū)發(fā)展對策。 通過構(gòu)建再生水灌區(qū)環(huán)境重金屬長期監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，揭示了土壤、地下水重金屬的空間分布規(guī)律。研究表明長期再生（污）水灌溉土壤重金屬含量總體處于較低水平，低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》二級限值。灌區(qū)土壤重金屬汞（Hg）、銅（Cu）、鉛（Pb）隨污灌歷史增加而增加，河道渠系周邊田塊灌溉水保證率較高會導(dǎo)致重金屬的累積。土壤重金屬空間分布與全鐵（TFe2O3）、有機質(zhì)、陽離子交換量、顆粒組分含量顯著相關(guān)（p0.05）。重金屬溯源分析表明Hg、Cu、Pb為再生水灌區(qū)土壤優(yōu)先控制污染物。地下水中Hg、砷（As）在灌區(qū)北部污灌歷史較長區(qū)域有明顯累積。As、Cd在灌區(qū)地表、地下水中含量具有較好相關(guān)性（RAs=0.554、RCd=0.485），土壤與地下水中重金屬含量無明顯相關(guān)性。 提出了再生水長期入滲試驗與小區(qū)灌溉試驗相結(jié)合的重金屬污染風(fēng)險識別方法，明晰了再生水輸配水、灌溉條件下重金屬在土壤、地下水中遷移特征與影響因素。研究發(fā)現(xiàn)：以地下水灌溉為對照，10年再生水灌溉土壤剖面Hg累積程度最高（45.85%）；Cd、Pb、Cu也出現(xiàn)顯著累積（p0.05）；Hg、Pb、Cu、Cd為長期再生水灌溉土壤重金屬風(fēng)險污染物指標，風(fēng)險高低排序為：HgCdCuPb。長期再生水灌溉改變了土壤中重金屬與其它共存元素間的相互作用機制；粘粒含量、pH值、有機質(zhì)以及鈉吸附比均為影響再生水灌溉土壤重金屬行為特征的重要因素。地表再生水長期入滲對淺層地下水中As、鐵（Fe）、錳（Mn）累積產(chǎn)生顯著影響（p0.05）；距河岸不同距離和層位含水層重金屬含量處于較低水平，試驗區(qū)砂粘交替包氣帶結(jié)構(gòu)對重金屬具有較好的防護性能。 識別了再生水灌溉地下水重金屬特征風(fēng)險污染物，提出了北京市東南郊地區(qū)地下水重金屬污染風(fēng)險分區(qū)發(fā)展對策，將再生水利用區(qū)域分為低、中和高三類風(fēng)險區(qū)，面積分別為775km2、1040km2和122km2，占總區(qū)域面積比例分別為40%、53.7%和6.3%。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：X53;X523;X820.4

【參考文獻】

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本文編號：2758768