發(fā)布時間：2017-06-19 12:12

  本文關鍵詞：蘇南耕地重金屬污染和酸化特征及碳酸鹽礦物的響應，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會發(fā)展,土壤環(huán)境問題逐漸成為威脅國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展的嚴重阻礙,而耕地土壤的重金屬污染是人們長期以來關注的熱點問題。自上個世紀中期以來,人們圍繞土壤重金屬污染和土壤酸化問題及其對農(nóng)作物的影響展開了大量研究,對重金屬污染土壤的修復提出了多種方案。盡管如此,人們對區(qū)域實際條件下的耕地土壤重金屬富集變化、pH值分布特征及碳酸鹽礦物的賦存和淋溶規(guī)律尚不十分明確,對土壤pH值變化規(guī)律及其對重金屬富集的影響研究較少,對碳酸鹽礦物含量變化對重金屬污染風險的影響也仍處于探索階段。本文立足于擁有悠久農(nóng)業(yè)歷史的蘇南地區(qū),通過野外調查、實驗分析和數(shù)據(jù)處理等綜合研究,深入調查了該區(qū)土壤重金屬污染和土壤酸化的地球化學特征及富集變化特征,并以土壤碳酸鹽礦物為切入點,研究其地球化學特征及對土壤酸化和重金屬污染的影響。獲得了以下主要認識：(1)蘇南地區(qū)2010s土壤重金屬元素空間分布總體上以太湖為界,東部蘇州、無錫地區(qū)土壤重金屬含量高于西部南京、鎮(zhèn)江地區(qū)。超標土壤主要分布在鎮(zhèn)江、無錫、江陰、張家港、蘇州等城市周邊地區(qū),與Se元素分布格局吻合較好。元素相關性分析表明,土壤重金屬富集與人類活動密切相關,而土壤富硒可以分為自然成因和重金屬富集成因兩類。重金屬人為源的特征研究,對土壤重金屬污染源解析以及富硒土壤調查均有幫助。(2)蘇南地區(qū)2010s土壤酸堿度空間分布呈現(xiàn)西酸東堿格局。對比1980s、2003、2010s三期數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)土壤pH值變化呈現(xiàn)階段性規(guī)律,其中以鎮(zhèn)江地區(qū)先堿后酸和蘇州-吳江-昆山地區(qū)先酸后堿兩種模式最為典型。而對蘇州郊區(qū)、太倉地區(qū)和張家港地區(qū)三個典型區(qū)域土壤pH值的進一步研究表明,2010年至2015年期間三地發(fā)生不同程度的酸化,以蘇州郊區(qū)的土壤酸化最為明顯(ΔpH=-1.0),太倉地區(qū)次之(ΔpH=-0.36),張家港地區(qū)則未呈現(xiàn)明顯變化。土壤pH值的降低會導致重金屬污染加劇,蘇南地區(qū)大多數(shù)Cd、Hg或Cu超標土壤均出現(xiàn)過明顯酸化,表明土壤重金屬富集與土壤酸化具有密切的內(nèi)在聯(lián)系。(3)受土壤酸化影響,蘇州、太倉、張家港三個地區(qū)2010年土壤碳酸鹽平均含量為3.0%,白云石平均含量為1.2%；而2015年土壤碳酸鹽含量平均值為2.1%,白云石平均含量為0.7%。土壤剖面上的碳酸鹽含量分布指示了碳酸鹽礦物在三個區(qū)域呈現(xiàn)出不同程度的淋溶特征。以剖面深度100cm為界限,蘇州郊區(qū)土壤方解石和白云石已經(jīng)全部淋失；太倉地區(qū)表層土壤方解石和白云石將近完全淋失,深部白云石損耗較少,方解石出現(xiàn)淀積層位；張家港地區(qū)表層方解石部分淋溶,深部淀積不明顯,而白云石則尚未發(fā)生淋溶。(4)碳酸鹽礦物在淋溶流失的同時,也接收著人為端元的物質輸入。碳酸鹽含量與土壤pH值的對應關系指示了2003年蘇州郊區(qū)表層土壤中不含碳酸鹽礦物,而2010年當?shù)赝寥捞妓猁}礦物的出現(xiàn)則表明其補給來源與城市建設等人類活動有關。土壤碳酸鹽礦物對土壤酸化和重金屬污染具有重要的影響作用。碳酸鹽含量的變化是蘇南土壤pH值時空變化的主要驅動力,而土壤pH值降低又與土壤重金屬超標污染的出現(xiàn)具有一致性。蘇南地區(qū)重金屬含量較高的二級土壤集中分布于碳酸鹽淋溶地區(qū),隨著該區(qū)碳酸鹽礦物的減少以及酸化的加劇,這些土壤將被歸為超標類別,該區(qū)土壤重金屬污染風險將大大提高。
【關鍵詞】：耕地 重金屬 土壤pH值 碳酸鹽礦物 地球化學
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X53
【目錄】：

• 中文摘要6-8
• 英文摘要8-16
• 第一章 緒論16-28
• 1.1 土壤重金屬污染與酸化的研究背景與研究意義16-18
• 1.2 土壤重金屬地球化學及酸化與碳酸鹽礦物的研究進展18-22
• 1.2.1 土壤重金屬富集研究18-19
• 1.2.2 土壤酸化與修復研究19-21
• 1.2.3 碳酸鹽礦物研究在耕地系統(tǒng)中的進展21-22
• 1.2.4 碳酸鹽影響下重金屬污染與土壤酸化的研究不足及存在的問題22
• 1.3 研究目標、內(nèi)容、思路與技術路線22-26
• 1.3.1 研究目標23
• 1.3.2 研究內(nèi)容23-24
• 1.3.3 研究思路與技術路線24-26
• 1.3.4 主要成果與創(chuàng)新點26
• 1.4 工作量統(tǒng)計26-28
• 第二章 研究區(qū)區(qū)域地質地理環(huán)境及土壤類型概況28-33
• 2.1 蘇南地區(qū)自然地理與經(jīng)濟地理概況28-29
• 2.2 區(qū)域地質背景與基巖分布29-31
• 2.3 蘇南地區(qū)成土母質分布與主要土壤類型31-33
• 第三章 樣品采集與分析方法33-46
• 3.1 樣品采集與處理33-36
• 3.1.1 表層土壤樣品采集33-35
• 3.1.2 土壤剖面分層樣品采集35-36
• 3.2 樣品分析方法36-44
• 3.2.1 土壤元素化學分析方法36-38
• 3.2.2 土壤pH值測量方法38-39
• 3.2.3 土壤碳酸鹽含量測量方法39-42
• 3.2.4 土壤礦物組分與粒度分析方法42-43
• 3.2.5 土壤白云石鑒定方法43-44
• 3.2.6 土壤白云石主微量元素分析方法44
• 3.2.7 土壤白云石碳氧穩(wěn)定同位素測試方法44
• 3.3 土壤重金屬污染評估方法44-45
• 3.4 數(shù)據(jù)GIS計算處理方法45-46
• 第四章 蘇南耕地土壤元素地球化學特征及重金屬評估46-66
• 4.1 土壤元素地球化學特征及空間分布46-56
• 4.1.1 土壤主量元素含量與分布特征46-48
• 4.1.2 土壤微量元素含量分布及富硒特征48-51
• 4.1.3 土壤重金屬元素地球化學特征及空間分布51-56
• 4.2 土壤重金屬污染評估56-60
• 4.3 土壤重金屬與硒元素的相關分析60-64
• 4.4 本章小結64-66
• 第五章 土壤pH值時空變化特征及其對重金屬污染的影響66-78
• 5.1 土壤pH空間分布格局及其影響因素66-69
• 5.1.1 蘇南耕地土壤pH空間分布格局66-68
• 5.1.2 影響土壤pH值空間分布的主要因素68-69
• 5.2 土壤pH值的時空變化特征69-74
• 5.2.1 土壤pH值在30年間的時空變化69-72
• 5.2.2 典型地區(qū)土壤pH值近5年變化特征72-74
• 5.3 土壤pH值變化對重金屬污染的影響74-76
• 5.4 本章小結76-78
• 第六章 碳酸鹽礦物的地球化學特征及其對重金屬污染的影響78-100
• 6.1 典型地區(qū)土壤礦物組分及粒度特征78-81
• 6.2 土壤碳酸鹽礦物的形態(tài)特征及物源分析81-87
• 6.2.1 碳酸鹽礦物形態(tài)特征81-84
• 6.2.2 白云石物源分析84-87
• 6.3 土壤碳酸鹽礦物的空間分布及變化特征87-93
• 6.3.1 表層土壤碳酸鹽礦物的分布特征87-90
• 6.3.2 土壤碳酸鹽礦物的縱向分布及淋溶特征90-93
• 6.4 碳酸鹽礦物對土壤酸化和重金屬污染的影響93-98
• 6.4.1 碳酸鹽礦物對土壤pH值變化的響應與驅動93-95
• 6.4.2 土壤重金屬污染對碳酸鹽礦物含量變化的響應95-97
• 6.4.3 碳酸鹽礦物研究對土壤重金屬污染修復的環(huán)境意義與展望97-98
• 6.5 本章小結98-100
• 第七章 結論100-102
• 參考文獻102-109
• 致謝109-110

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王倩;楊麗閻;牛韌;賈杰林;;從環(huán)境公害解決方案到重金屬污染對策制度建立——日本“痛痛病”事件啟示[J];環(huán)境保護;2013年21期

2 肖思思;吳春篤;儲金宇;;1980-2005年太湖地區(qū)土地利用變化及驅動因素分析[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2012年23期

3 朱海堂;范向前;高丹盈;張啟明;;模擬工業(yè)廢水對鋼纖維混凝土的腐蝕試驗研究[J];東南大學學報(自然科學版);2010年S2期

4 張新民;柴發(fā)合;王淑蘭;孫新章;韓梅;;中國酸雨研究現(xiàn)狀[J];環(huán)境科學研究;2010年05期

5 蔡東;肖文芳;李國懷;;施用石灰改良酸性土壤的研究進展[J];中國農(nóng)學通報;2010年09期

6 廖啟林;華明;金洋;黃順生;朱伯萬;翁志華;潘永敏;;江蘇省土壤重金屬分布特征與污染源初步研究[J];中國地質;2009年05期

7 劉文超;董金瑋;;近20年來蘇錫常地區(qū)建設用地擴展及耕地占用態(tài)勢的遙感分析[J];地球信息科學學報;2009年04期

8 朱小琴;孫維俠;黃標;王洪杰;趙永存;史學正;于東升;;長江三角洲城鄉(xiāng)交錯區(qū)農(nóng)業(yè)土壤pH特征及影響因素探討——以江蘇省無錫市為例[J];土壤學報;2009年04期

9 董寧宇;陳中敏;宋麗娜;鄭紹建;何云峰;;施用石灰和有機物質對酸性鎘污染土壤的改良效果及其影響因素[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報;2008年02期

10 王志剛;趙永存;廖啟林;黃標;孫維俠;齊雁冰;史學正;于東升;;近20年來江蘇省土壤pH值時空變化及其驅動力[J];生態(tài)學報;2008年02期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 宋垠先;長江三角洲沉積物和土壤重金屬生態(tài)地球化學研究[D];南京大學;2011年

  本文關鍵詞：蘇南耕地重金屬污染和酸化特征及碳酸鹽礦物的響應，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：462472