典型铅锌矿区土壤重金属污染特征及生物有效性评价

来源 :贵州师范大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:liongliong495
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
采矿和冶炼活动是重金属污染的主要来源。本研究旨在探讨我国云南省会泽县铅锌矿开采冶炼区土壤污染风险及金属来源。采集农田表层土壤(346样品)和剖面土壤(3样品)进行分析,测定8种重金属元素(镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌和镍)的总量。结果表明,镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌和镍的平均浓度分别为9.07、0.37、25.0、512、88.7、239、1761和90.3 mg·kg-1,均超过了县和省平均土壤背景值。总体而言,研究区农田表层土壤呈酸性,平均pH值为5.51。平均地累积指数(Igeo)表明,污染程度依次为铅>锌>镉>汞>砷>镍>铜>铬,生态风险指数(Ei)表明,镉和汞污染风险严重,铅污染风险较高,砷为中等污染风险,镉和汞是造成高潜在生态风险的主要因素。平均值达到699的风险指数(Er)意味着严重的综合生态风险。Nemerow污染指数(Pn)显示99.1%的土壤样本污染程度较高或更严重。在水平方向上,研究区的北部和中部分布高浓度的镉、汞、砷、铅和锌,而铬、铜和镍则呈现相反的趋势。垂直方向上,随着深度的增加,镉、汞、砷、铅、锌含量下降,而铬、铜、镍含量呈上升趋势。金属的迁移率大小依次为锌>镉>汞>砷>铅。水平和垂直分布,同时结合相关分析,主成分分析和聚类分析表明,镉、汞、砷、铅和锌主要为人为来源,而铬和镍主要来源于成土岩石。铜的来源同时包含基岩物质和人类活动两方面因素。以研究区周围的金属冶炼核心区、粮食生产核心区、自然保护核心区3个区域的林地和耕地土壤为研究对象,对土壤的pH、电导率、总磷、总硫、有机质、总碳、总氮和碳氮比8种理化性质指标和镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍8种重金属总量进行研究和测定。利用冗余分析研究了不同土地利用类型土壤理化性质与土壤重金属的关系。结果表明冶炼区受铅锌矿浮选后产生的碱性渗滤液影响的土壤酸碱度总体呈中性或偏碱性,自然条件下土壤呈弱酸性。林地凋落物的积累、土壤团聚体结构的稳定和微生物代谢速率的缓慢,使研究区土壤有机质、总碳、总氮、碳氮比总体上表现为林地中凋落物的浓度大于农田中凋落物的浓度。大量外缘磷在农田中的人工施用使耕地土壤总磷含量高于林地。冶炼区林地和农用地重金属污染最为严重。产粮区和保护区重金属含量相近,明显低于冶炼区。林地土壤有机质的分解产生大量的有机酸,使林地土壤的土壤酸碱度与土壤有机质、总碳、总氮、碳氮比呈负相关。施磷钾肥会使土壤的酸碱度和总磷、总氮呈显著正相关。在土壤理化因子中,林地和耕地pH对土壤重金属含量的影响最大,其次是有机质、总碳、总氮和碳氮比。研究区冶炼废气、废水和重金属含量较高的废渣均呈酸性,土壤酸碱度与镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌呈负相关。除镍外,电导率与耕地土壤重金属呈正相关,与林地土壤重金属呈负相关。镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍因其毒性使土壤有机质、总碳、总氮含量和碳氮比下降。砷、铬、铜和镍大部分都是残渣态(50.7-76.6%),而只有少部分为活性态(5.79-9.41%),这些重金属的生物有效性和生物毒性比较弱,成土母质为主要来源;但是镉、汞、铅和锌的残渣态含量(12.8-52.8%)较低,而可活性态含量较高(31.2–80.1%),人为来源为主要因素,土壤向作物和地下水的迁移概率很高,具有很大的生物有效性和生物毒性,并可能造成更大的潜在风险。土壤中的镉、汞、铅和锌外缘金属的形态主要为在非残渣态,而内源母岩生成的砷、铬、和镍的形态主要为残渣态。另外,镉和锌在酸提取态(碳酸盐矿物)中的所占比例较高,向下降解迁移的能力比汞和铅的迁移能力更强。变形菌、放线菌、绿弯菌和酸杆菌为主要优势菌门(相对丰度大于1%)。同时芽单胞菌、厚壁菌、拟杆菌、螺旋菌和硝化螺旋菌也占OTU的很大比例。其中前五个门占细菌总数的88.3%-92.7%。PCoA结果表明,相同土地利用类型的土壤细菌群落呈集群分布,林地土壤在细菌种群结构上与耕地土壤差异显著。林地土壤中以绿弯菌、拟杆菌、酸杆菌和变形菌为主。耕地土壤细菌群落以放线菌、芽单胞菌、厚壁菌、螺旋菌和硝化螺旋菌为主。LEfSe分析表明,在门水平上,酸杆菌和芽单胞菌是耕地土壤的差异指示物种。而LDA值大于3的林地土壤中差异指示物种为绿弯菌。在林地土壤中,总磷、有机质、pH和碳氮比对细菌群落有重要影响,这些指标含量升高会增加绿弯菌、酸杆菌和螺旋菌的丰富度。但在耕地土壤中,有机质、总氮、pH和碳氮比对土壤细菌影响较大,他们与变形菌、芽单胞菌、厚壁菌、绿弯菌、拟杆菌和硝化螺旋菌呈正相关关系。在林地土壤样品中,重金属镍、铜、砷、镉和铬对细菌群落有重要影响,可降低拟杆菌、螺旋菌、厚壁菌、芽单胞菌和硝化螺旋菌的丰富度。同时耕地土壤重金属镍、汞、锌、铅对细菌群落有重要影响,可降低芽单胞菌、拟杆菌、绿弯菌、厚壁菌和硝化螺旋菌的丰富度。
其他文献
1966年8月1日至12日,党的八届十一中全会在北京召开,由毛泽东主持。会议的气氛很紧张,在对刘少奇、邓小平进行批判之后,会议临时增加了一个议程,改组中央领导机构。新当选的中央政
构造和完善社会保障体系,是深化企业改革、建立现代企业制度的重要配套改革措施,是今年企业改革的三大任之一.社会保障体系的配套改革,在我国实质上是将企业长期以来被
从19世纪到整个20世纪,世界性的社会革命实践和自然科学中的现代科学革命,特别是物理学的革命,导致了剧烈的社会变革和人们思维方式的变革,为人们从宏观到微观领域深入地认识
主要研究了即食白银豆复合糊的制作工艺,通过正交试验,确定最佳配方为:白银豆超微粉55%,膨化大米粉20%,大豆粉11ok,白糖粉10%,葡萄糖5%,植脂末4%。
用DSC和TG分析了大豆蛋白在氮气、氧气和模拟空气条件下的热性能。用PT-IR测定了未加热处理的大豆蛋白和在氮气和氧气条件下加热的大豆蛋白的官能团结构变化。结果表明,在三种
建立了粮食中苯并芘残留的高效液相色谱测定法。方法采用C18(5μm,4.6mm×250mm i.d)反相色谱柱,流动相为甲醇+水(95∶5),流速1.0mL/min,激发波长365nm,发射波长410nm,柱温35
随着市场经济高速发展,农业科研事业单位资金来源和科研任务越来越多元化,过去的预算管理体制难以适应新形势的要求。这需要农业科研事业单位有一套完整科学的财务预算管理方
清朝前期处理中外关系,以传统的“朝贡体系”为框架。在中央政府体制中,没有专掌外交的机构。外来使节被视为“贡使”,由礼部或理藩院接待。为“册封藩属”而派出的使节,也是事毕
目的:观察椎体成形术治疗胸腰椎骨折的临床效果,以供临床参考。方法选择2011年8月至2012年7月我院胸腰椎骨折患者78例为研究对象,均接受椎体成形术治疗。对比治疗前后患者疼痛程