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[论文] 铜陵金属矿集区土壤中Cu、Cd元素污染评价及其缓变型地球化学灾害研究(杨善谋)附论文

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发表于 2012-7-5 07:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
附录期刊论文:
合肥义城地区土壤重金属污染评价中典型插值方法的对比(李湘凌,张颖慧,杨善谋等,《吉林大学学报(地球科学版)》2011.1)

论文标题:铜陵金属矿集区土壤中Cu、Cd元素污染评价及其缓变型地球化学灾害研究
论文作者:杨善谋
论文导师:袁峰
论文学位:硕士
学位授予年份:2010
论文专业:环境科学
论文单位:合肥工业大学
论文页数:70
格式:pdf
附件:1

摘要
       重金属元素污染已成为土壤环境的重要因素,并直接或间接的危害到人体健康。铜陵地区是世界上典型的矽卡岩铜金矿集区之一,是一个有三千多年开采历史的有色多金属矿区。随着矿业不断开采,有害重金属物质可以通过多种途径进入土壤,如大气沉降,工业废水和生活污水的排放,工业固废和城市垃圾以及农药化肥的施用,这些污染物主要集中在土壤表层或耕层,但随着时间的延长,污染物在土壤内部会迁移扩散和化学形态的相互转化。 本文对铜陵矿区土壤重金属元素Cu、Cd全量及形态进行了全面系统的研究分析。铜陵地区表层土壤重金属形态含量和变异程度变化较大:Cu的总量均值为98.5(mg•kg-1),高于铜陵市土壤背景值(32.15 mg•kg-1),其化学形态以残渣态为主,有机结合态和铁锰氧化态次之。Cd的总量均值为3.45(mg•kg-1),远高于铜陵市土壤背景值(0.09 mg•kg-1),,最大值高达24.6(mg•kg-1),其化学形态中有机结合态最小(0.51 mg•kg-1)、离子交换态次之(0.77 mg•kg-1)。 采用了地积累指数法、沉积物富集系数法、次生相富集系数法和次生相原生相分布比值法对研究区土壤重金属Cu、Cd进行了评价。结果表明:Cu、Cd的地积累指数主要为中强水平,个别处于极强水平;Cu的沉积富集系数为0~15之间,Cd的沉积富集系数为20~50之间,Cd的沉积作用大于Cu;Cu、Cd次生相富集系数法和次生相原生相分布比值法基本一致,Cu的次生相富集系数法和次生相原生相分布比值法结果大于Cd,但四种评价方法评价结果趋势基本一致。 根据洁净区域和受污染区域沉积物中的“非稳态”重金属含量两者之间差值,估算土壤重金属的人为输入量。结果表明:Cu的输入量在0μg/g~458.03μg/g之间,平均值为54μg/g;Cd的输入量在0μg/g~21.70μg/g之间,平均值为1.63μg/g;运用剖面分析法分析了重金属Cu、Cd的形态迁移特征,结果表明:重金属Cu、Cd主要以离子交换态、碳酸盐结合态和有机质结合态迁移为主。 根据缓变型地球化学灾害模型,研究了土壤中Cu、Cd的缓变型地球化学特征。结果表明TCASE+C与TRCPE+C+F+O之间、TCASE+C+F与TRCPE+C+F+O之间,符合缓变型地球化学灾害数学模型特征,土壤存在发生Cu、Cd缓变型地球化学灾害的可能性。对于Cu元素,在pH为5.0、5.0~2.0时,其缓变型地球化学灾害临界点分别为222.22、81.68 mg•kg-1,爆发点分别为438.75、384.99 mg•kg-1;对于Cd元素,在pH为5.0、5.0~2.0时,其缓变型地球化学灾害临界点分别为11.25、9.7 mg•kg-1,爆发点分别为14.61、24 mg•kg-1。随着酸性程度的增强,具有爆发Cu缓变型地球化学灾害可能的区域面积增大,临界点和爆发点均提前,研究区土壤中尚没有出现Cu、Cd缓变型地球化学灾害爆发的区域。土壤受到长期持续重金属输入积累以及土壤酸化、环境容量变小,是研究区土壤可能发生Cu、Cd重金属元素缓变型地球化学灾害的主要原因。
关键词:重金属Cu、Cd,污染,土壤,缓变型地球化学,铜陵

目录
摘要
Abstract
致谢
第一章 绪论
1.1 矿区土壤重金属国内外的研究现状与进展
1.1.1 矿区土壤重金属污染概况
1.1.2 矿区土壤重金属的来源
1.1.3 土壤理化因素与土壤重金属形态关系简述
1.1.4 矿区土壤重金属的评价方法
1.1.5 缓变型地球化学灾害的研究现状
1.2 研究的目的和意义
1.3 研究的思路、内容及关键问题
1.4 工作流程
1.5 实际完成的工作量
1.6 主要成果
第二章 研究区概况
2.1 自然概况
2.11 地理位置
2.12 地貌特征
2.13 气候及水文
2.14 地质背景
2.2 社会经济概况
2.3 矿业开采历史及存在的环境问题
2.3.1 矿业开采产生的环境问题
2.4 重金属污染概况及Cu 和Cd 的地球化学性质
2.4.1 研究区重金属污染概况
2.4.2 Cu 的地球化学性质
2.4.3 Cd 的地球化学性质
第三章 材料与方法
3.1 土样采集
3.2 分析方法
3.2.1 重金属形态测试
3.2.2 土壤基本性质测定
3.3 数理处理
第四章 土壤重金属含量及环境评价
4.1 土壤重金属Cu、Cd 形态和理化性质含量统计及空间分布特征
4.1.1 土壤理化参数统计特征
4.1.2 土壤理化性质空间分布特征
4.1.3 土壤重金属Cu、Cd 形态含量基本统计特征
4.1.4 土壤重金属Cu、Cd 形态含量空间分布特征
4.1.5 土壤重金属Cu、Cd 化学形态与理化参数相关性分析
4.2 污染评价
4.2.1 地积累指数与沉积物富集系数评价
4.2.2 次生相富集系数与次生相原生相分布比值法评价
4.2.3 四种评价结果的比较
第五章 土壤重金属Cu、Cd 来源迁移研究
5.1 研究区土壤重金属Cu、Cd 的人为输入量
5.2 土壤重金属Cu、Cd 迁移形态识别
5.2.1 土壤重金属Cu、Cd 形态迁移的剖面分析法研究
5.2.2 土壤重金属Cu、Cd 在横剖面上形态的分布
第六章 缓变型地球化学灾害模型及其敏感区域
6.1 缓变型地球化学灾害的数学模型
6.2 研究区土壤Cu、Cd 的模拟
6.3 缓变型地球化学灾害成因分析
第七章 结论
7.1 结论
7.2 有待于进一步解决的问题
参考文献

铜陵金属矿集区土壤中Cu、Cd元素污染评价及其.rar

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发表于 2012-9-15 14:34 | 显示全部楼层
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