重金属在土壤蔬菜系统的迁移与分布特征.docx

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1、题目：重金属在土壤-蔬菜系统的迁移与分布特征摘要本文将对衡阳市水口山铅锌矿区周边蔬菜地的土壤和15种蔬菜作为研究对象，测定了土壤pH、含水率、有机质、矿质元素、重金属含量等基本理化性质，通过实验分析数据运用相关软件研究了矿区周边蔬菜地的土壤与蔬菜重金属的迁移与分布特征，分析了不同蔬菜体内的重金属含量以及吸收能力和富集能力的差异，得出以下结论：1）衡阳市水口山铅锌矿区周边蔬菜地的土壤受重金属铅、镉、锌污染严重,积累现象明显，铜污染较轻。2）衡阳市水口山铅锌矿区周边蔬菜地蔬菜重金属镉、铅、锌、铜含量平均值均高于食品限量卫生标准，蔬菜重金属含量严重超标。3）可食部分茴蒿、览菜、香菜中镉、铜、铅、锌的

2、含量较高，它们对这四种金属的吸收能力较强，白菜、白萝卜、胡萝卜中镉、铜、铅、锌的含量较少，它们对这四种重金属吸收能力相对能力较弱。4）用于测定的15种蔬菜对镉、铜、铅、锌四种重金属的富集能力趋势是：镉、锌、铅、铜，蔬菜对镉的富集能力是最强的，远远高于其他三种蔬菜。15种蔬菜中茴蒿、芹菜、范菜、芥菜等对四种重金属的富集能力都较高，其属于叶菜类蔬菜，除了可以从土壤中吸收重金属元素外，对空气中的重金属的吸附作用也较为明显。关键词：矿区土壤蔬菜重金属污染Tit1e：HeaVymeta1smigrationanddistributionCharaCtKriStiCSiSOiIandVegetab1eSS

3、yStemAbstract:Thispaperresearchthesoi1and15kindsofvegetab1eswhicharearoundof1ead-zincmineinHengyangcity,wehavedeterminedthepH,Moisturecontent,Organicmatter,Minera1e1ementsandHeavymeta1contentofthesoi1,wehaveresearchedtheHeavymeta1smigrationanddistributioncharacteristicsinsoi1andvegetab1essystem,Irea

4、chedadecision.1 Thesoi1aroundedof1ead-zincmineinHengyangcityhasbeenpo11utedby1ead,zincandcadmiumserious1y.Itspo11utedbycoppers1ighted.2、Thecontentsof1ead,zinccadmiumandcopperaremorethanthestandardoffoodsafety,Thecontentofheavymeta1sexceedsbidserious1y.3、Thecontentsof1ead,zinccadmiumandcopperinTongHa

5、o,three-co1oredamaranthandpars1eyarethemost,theyabsorbmoreheavymeta1sthancabbagesandturnips.4、Theenrichmenttotheheavymeta1sof15kindsofvegetab1esisdifferent,thecontentofcadmiumisthemost,thecontentof1eadis1essthanthatofzinc,thecontentofcopperisthe1east.Theabi1itytocadmiumenrichmentofvegetab1esisthestr

6、ongest.theabi1itytocadmiumenrichmentofTongHao,ce1eryandmustardisbetterthanothers.Theybe1ongtothe1eafvegetab1es,theycanabsorbheavymeta1formthesoi1andair.Keywords:MiningareaSoi1Vegetab1eheavymeta1spo11ution目录引言5第1章文献综述51.1 重金属污染概述51.1.1 来源与特点51.1.2 危害71.2 重金属污染现状71 .2.1我国城郊菜地土壤重金属污染现状72 .2.2我国城郊菜地蔬菜重金

7、属污染现状81. 3重金属污染评价81 .3.1土壤中重金属污染评价82 .3.2蔬菜中重金属污染评价9第2章实验部分92. 1实验材料92.1.1 采样点的概况92.1.2 样品的采集与前处理102.2实验方法102. 2.1标准曲线的指定103. 2.2植物样品的消解与制备104. 2.3土壤样品的消解与制备115. 2.4样品待测液中金属浓度测定116. 2.5植物富集系数的分析117. 2.6土壤和蔬菜污染评价11第3章数据分析148. 1土壤重金属143.1.1土壤的基本理化性质143.1.2土壤重金属含量分析153.1.3土壤重金属污染评价163.2蔬菜重金属173.2.1蔬菜重金

8、属含量分析173.2.2蔬菜富集能力分析263.2.3蔬菜重金属污染评价28结论32致谢32参考文献33引言重金属是密度大于5.OgcP的一组金属元素,其中包括镉、汞、铅、铝、银、锡等约40多种金属元素。这些元素在岩石形成过程中主要以分散的形式存在。随着全球经济的迅速发展及工业化进程的不断推逃现如今与重金属相关的行业企业越来越多，其污染物通过各种途径进入土壤，造成世界各国土壤不同程度的重金属污染。同时，种植在土壤上的农产品的质量安全问题也一直是人们关注的焦点。有关研究发现以土壤-蔬菜系统为例，我国各大城市中均存在不同程度的重金属污染，其中镉、铅的污染尤为严重。本文以衡阳市水口山铅锌矿区周边18

9、个点的蔬菜地土壤-蔬菜系统为研究对象，对不同土壤、蔬菜样品的重金属（镉、铜、铅、锌）含量的测定，充分了解该矿区周边蔬菜地中这四种重金属的基本情况，以期对类似区域的重金属污染起到一定的预示和预警作用；也可以为治理农业环境污染和控制蔬菜质量提供一定的参考，为防止重金属污染危害人体健康提供一定的依据。第1章文献综述1.1 重金属污染概述在环境污染研究中所说重金属主要是指Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属AS等生物毒性显著的元素，还包括具有一定毒性的一般重金属Zn、Cu、Co、Ni.Sn等元素。上述元素中，有些在植物生长发育中并不需要，且对人体健康有明显危害；有些是生物所必需的微量元素，但在含量达到一定

10、值后也会成为有害的环境污染元素。土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属加入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于原有含量，并造成生态环境恶化的现象。1.1.1 来源与特点土壤在形成过程中就含有一定量的重金属，即所谓的土壤环境背景值。但其中的重金属还远不至于对土壤环境构成威胁。土壤中重金属污染主要由人类的工农业活动造成的。其污染来源主要有以下几方面：首先，工业“三废”随大气沉降、污水和固体废弃物进入土壤，使重金属以不同形态在土壤中吸附和转化。其次，金属矿山的开采、冶炼及重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等，都可以产生含重金属离子的工业废水其中的重金属随着排水和降雨进入水体或直接进入土壤,造成土壤重金

11、属污染。黑色和有色冶金企业排放的大部分重金属（95%以上）以工业粉尘的形式进入土壤，还有一些随大气沉降、水体最终进入土壤。最后是农药、化肥等农用物资的使用。个别农药在其组成中含有Hg、Cu、Zn和Fe等重金属。而有机氯农药和重金属（Pb、As、Hg）制剂因性质稳定，不易降解，累积后必引起污染。化肥引起的重金属污染主要来自磷肥。由于磷肥中含有痕量的镉，从而导致成品肥料镉污染。这些随磷肥进入土壤的镉与土壤中自然存在的镉相比具有较大的可溶性。农用塑料薄膜生产应用的热稳定剂中含有Cd和Pb,在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以造成土壤重金属污染。土壤重金属污染具有以下几个特点：（1）广泛性。随着工业生

12、产的不断发展，重金属污染几乎威胁着每个国家。二十世纪八大公害事件之一的“骨痛病”于19551972年发生在日本富山县神通川流域。由于当地冶炼厂排放了含镉的废水，废水污染了当地的河水，两岸居民用河水灌溉稻田，致使土壤含镉量明显增高。N.SridharaChary,C.T.Kama1a等人在印度的Musi流域也发现了重金属污染。我国亦有很多城市的郊区和灌溉区遭到了不同程度的重金属污染。（2）累积性。所有的污染物都将最终进入土壤，而污染物在土壤中并不像在大气和水体中那样容易扩散和稀释。因此会在土壤中不断积累，进而超过土壤的自净能力而超标。（3）潜在性和滞后性。土壤重金属不像大气污染、水污染和固体废弃

13、物污染那么直观，通过感官就能轻易的发现。它往往要通过对土壤样品和农作物品质的检测，或通过研究对人畜健康状况的影响才能发现和确定。而对食物链的影响，一般也需要数十年的时间才能观察出来。因此，土壤重金属存在明显的潜在性和滞后性。（4）难治理性。由于土壤是所有污染物的最终承载体，所以它不像单纯的大气和水体污染那样，切断污染源之后通过稀释和自净作用能很好改善污染状况。土壤重金属污染仅仅依靠切断污染源不能得到马上的改观，有时需要换土、淋洗土壤等修复手段才能更好的解决问题。再加上重金属不能被微生物分解，而且能被土壤胶体所吸附，被微生物富集。无论现代的何种治理方法，都不能将重金属从环境中彻底消除，只能是从一

14、种形态转化为另一种形态，从甲地迁移到乙地，从浓度高的变成浓度低的等等。研究和开发重金属的回收再利用技术不仅对消除污染十分有效，而且对充分利用重金属资源也是很重要的。1.1.2危害（1）对整个环境的影响。含重金属浓度较高的污染表土容易在外力作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等环境问题。同时，大多数重金属在土壤中相对稳定，但是大量的重金属进入土壤后，就很难在生物物质循环和能量交换过程中分解，更难以从土壤中迁出，逐渐对土壤的理化性质、土壤生物特性和微生物群落结构产生不良影响，进而影响土壤生态结构和功能的稳定性。（2）对植物的影响。我国大多数城市近郊土壤都

15、受到了不同程度的污染，有许多地方的粮食、蔬菜和水果等食物中的Cd、CnAs、Pb等重金属含量接近临界值或已超标吸收到植物体内的重金属能诱导其体内产生某些对酶和代谢具有毒害作用和不利影响的物质，间接引起植物伤害。如在某些重金属胁迫下植物体内产生过氧化氢、乙烯类等物质，使植物体内代谢和酶活性形成负效应，并能够对其带来直接伤害。（3）对人体健康的危害。表层土壤的重金属污染物质可能在风的作用下，作为扬尘进入大气中，并进一步通过呼吸作用进入人体。这一过程对人体健康的影响可能有些类似于食用受污染的食物再者,土壤重金属污染会使污染物在植（作）物体中积累，并通过食物链富集到人体和动物体中，危害人畜健康，引发癌

16、症和其它疾病等。1.2重金属污染现状1.2.1我国城郊菜地土壤重金属污染现状20世纪80年代末期，周艺敏等的调查结果表明，天津市菜地土壤的8种重金属元素（Cu、ZnPbCr、Ni、Cd、Hg、AS）含量均高于本市农业土壤背景值的1倍以上，尤以Cd和Hg最为严重，分别为背景值的5倍和60倍。90年代初期对上海市蔬菜及菜区土壤的研究结果表明，上海市蔬菜受到重金属污染，尤以Cd和Pb污染为甚，超标率分别为13.29%和12.0机上海市宝山区菜区土壤受到不同程度的重金属污染，Cd和Hg为主要污染元素。沈阳市菜地土壤重金属含量与其土壤背景值相比，Cd、Pb、Zn的平均值分别为背景值的7.06、3.96和3.87倍，表明了沈阳市菜地