收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

崇明岛农田土壤重金属的分布与累积特征

孙超  
【摘要】: 土壤是一种重要的自然资源,它不仅是农业生产的基础,而且还是人类环境的重要组成部分,可以通过各种途径直接或间接影响人类健康。Pb、Cd、Cr、As、Hg等重金属作为持久性有毒污染物的重要组成部分已越来越受到国内外学者的重视。崇明岛位于长江流域和东部沿海地区“T”字形格局的交汇点,是上海市最具潜在战略意义的发展空间之一,已被上海市政府列入“建设现代综合性生态岛”的规划,主导产业为农业,水稻是主要的粮食作物,而蔬菜的种植面积也相当大。近年来,现代农业的发展势必对当地的土壤环境造成一定的影响,进而影响到当地人民的身体健康。 本研究依据上海市科委重大项目:“崇明岛数字生态建设决策支持系统的开发与利用——崇明生态岛建设农业用地健康诊断决策支持系统开发与应用示范”(07DZ12037)的研究内容,并在此项目及国家自然科学基金项目“饮用水源地底泥重金属再悬浮释放与水源地水质安全研究”(40701164)、上海市环保局招标项目“饮用水源地持久性毒害污染物调研及对策”(07-15)、国家环保部公益项目(WFLY-2009-1-SK-06-03)及国家重大水专项课题“城市黑臭河道外源阻断、工程修复与原位多级生态净化关键技术研究与示范”(2009ZX07317-006)的资助下,以崇明岛为研究区域,分析了农田土壤重金属Pb、Cd、Cr、As、Hg的含量特征及时空分布特征、蔬菜地重金属的分布及富集特征、重金属元素Pb、Cd、Cr、As、Hg的大气沉降通量及典型生态农业示范区土壤重金属的环境质量评价等,以期为研究区农田土壤重金属的进一步研究提供基础数据和理论依据。 取得的主要研究结果如下: 1.崇明岛农田土壤重金属Pb、Cd、Cr、As和Hg的平均含量分别为:Pb 21.60mg.kg-1、Cd 0.176 mg.kg-1、Cr 69.40 mg·kg-1、As 9.209 mg·kg-1、Hg 0.128 mg·kg-1。除Pb、Cr外,其余重金属平均含量均高于该区的背景值含量,Cd、As和Hg分别高出其背景值33.0%、1.2%和26.3%。不同土地利用方式对土壤重金属的累积影响明显,菜地受重金属的污染程度最为严重,这可能与菜地施用更多的农药、化肥有关。 2.崇明岛农田土壤质量整体尚好,土壤生态率为1.26%,优良率为97.14%,合格率为1.47%,不合格率仅为0.12%。生态级土壤呈小面积块状分布;优级土壤分布于崇明大部;良级土壤主要分布于陈家镇、港沿镇、竖新镇、三星镇和农场的部分地区;合格级土壤主要分布于港沿镇、陈家镇和农场的部分地区;不合格土壤分布于港沿镇。本次调查农田土壤质量较03年有一定程度下降,生态级、优级土壤面积有一定程度减小,良级、合格级和不合格级土壤已出现。 3.崇明岛菜地土壤Pb、Cd、Cr、As和Hg平均含量分别为20.51 mg·kg-1、0.22mg·kg-1、72.15 mg·kg-1、12.30 mg·kg-1和0.1894 mg·kg-1。蔬菜中Pb、Cd、Cr、As和Hg平均含量分别为0.0081 mg·kg-1、0.0078 mg·kg-1、0.0100 mg·kg-1、0.0186mg·kg-1和0.0049 mg·kg-1。对于Pb、Cd和Cr而言,全部样品均未超过《食品中污染物限量标准》(GB2762-2005)中的限量值。对于As而言,9.52%的样品(茄子和空心菜)超过了该标准的限量值,对于Hg而言,14%的样品(空心菜和卷心菜)超过了该标准的限量值。蔬菜中Pb、Cd、Cr、As含量与它们的富集系数呈极显著的正相关关系,蔬菜Hg含量与土壤Hg含量呈显著性正相关。在种植蔬菜时,应根据土壤重金属含量状况选择富集能力较弱的蔬菜品种,但对于Hg污染严重的土壤除外。4.各类蔬菜中Pb、Cd、Cr、As和Hg的年健康风险均表现为儿童大于成人。对于基因毒物质(Cd、Cr、As)而言,成人和儿童的年平均风险值分别为2.53E-06a-1、5.37E-06 a1-,高于大部分机构和学者的最大可接受水平,低于美国环保局(EPA)和国际辐射防护委员会(ICRP)的最大可接受水平。对于躯体毒物质(Pb、Hg)而言,成人的年平均风险值为5.81E-07 a-1,低于大部分机构和学者的最大可接受水平。儿童的年平均风险值为1.23E-06 a-1,高于大部分机构和学者的最大可接受水平,低于美国环保局(EPA)和国际辐射防护委员会(ICRP)的最大可接受水平。 5.崇明岛重金属Pb、Cd、Cr、As和Hg年沉降通量分别为:Pb 7735μg·m-2·a-1、Cd 208μg·m-2·a-1、Cr 4620μg·m-2·a-1、As 2238μg·m-2·a-1、Hg 52.78μg·m-2·a-1,具体表现为PbCrAsCdHg。Pb、Cr、As主要以颗粒态形式存在于沉降样品中,Cd、Hg主要以溶解态形式存在于沉降样品中。1年中有两个时间段各重金属的沉降通量较大,第一时间段是12、1、2、3月,第二时间段是5、6、8、9月。大气沉降对研究区农田表层土壤中As、Hg的年净贡献率约为16%和2%。与国内外某些地区相比,崇明岛重金属大气沉降通量相对较小,这可能与研究区所处的地理位置、较少的工业污染及生态岛的规划建设有关。 6.大棚芦笋种植示范区LS04和LS07大棚土壤质量为1级,属于清洁水平。LS98大棚土壤质量为2级,属于尚清洁水平。3个不同年限大棚土壤重金属含量均未超标,适宜作为无公害蔬菜的种植基地。土壤中各重金属含量与大棚使用年限密切相关,所有重金属均与棚龄呈正相关关系,即土壤中重金属的含量随大棚使用年限的增加而增加,其中Cd的含量与棚龄的相关性较强,达到显著水平(P0.05)。清园工作对大棚土壤重金属含量影响显著,期间频繁施肥与灌溉导致部分重金属含量明显增加。露天花菜种植示范区和稻-麦轮作种植示范区土壤环境质量属于2级,为优级土壤,符合上海市地方标准及安全卫生优质农产品(或原料)产地环境标准。绝大多数重金属元素在土壤表层呈现出一定的累积。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 范秀娟;蒋旭光;王飞;池涌;严建华;;染料残渣焚烧中重金属的迁移特性研究状况[J];能源工程;2007年02期
2 秦胜;;煤矿矸石山周围土壤中重金属分布研究[J];中国煤炭;2008年03期
3 侯冬岩;刘俊会;回瑞华;李红;华蕾;;洋葱中重金属分布的ICP-MS分析[J];质谱学报;2009年04期
4 马立杰;李新正;毕海波;杜廷芹;;山东黑泥湾潮间带沉积物重金属分布及其环境效应[J];海洋环境科学;2011年01期
5 迟海燕;黎荣;赵子良;董晶;;大沽排污河沉积物中重金属的分布特性研究[J];中国给水排水;2006年06期
6 张丽娟;张冬有;张思冲;张敏;叶华香;;大庆城市湿地水生生态系统重金属转移模型研究[J];北京林业大学学报;2007年S2期
7 杨程程;依艳丽;吕久俊;王延松;;辽河三角洲湿地重金属在土壤及植被中的分布特征[J];安徽农业科学;2010年20期
8 查燕,杨居荣,刘虹,何孟常,张平;污染稻麦籽实中镉和铅的分布及其存在形态[J];北京师范大学学报(自然科学版);2000年02期
9 邓秋静;吴丰昌;谢锋;;工业污染对农业土壤重金属富集的初步研究[J];贵州农业科学;2009年09期
10 张玉玺;孙继朝;向小平;荆继红;刘景涛;黄冠星;王金翠;陈玺;崔海炜;;云南阳宗海湖底沉积物重金属分布与来源[J];环境科学与技术;2010年12期
11 郭玉文;王伟;高兴保;乔玮;;垃圾焚烧飞灰颗粒的微观形态特征及能谱研究[J];燃料化学学报;2005年06期
12 李瑞琴;车宗贤;胡梅;;甘肃省名优中药材产地土壤重金属残留调查分析[J];农业环境科学学报;2006年S2期
13 张晟;黎莉莉;张勇;雷波;杨春华;;三峡水库135m水位蓄水前后水体中重金属分布变化[J];安徽农业科学;2007年11期
14 陈秀玲;张文开;李明辉;李志忠;;中国土壤重金属污染研究简述[J];云南地理环境研究;2009年06期
15 刘红磊;尹澄清;唐运平;;太湖梅梁湾岸边带底泥中重金属的形态与分布[J];中国环境科学;2010年03期
16 齐书蕾;祁士华;傅杨荣;谭凌智;张家泉;兰兰;张婉珈;;小海高位池沉积物中重金属分布与污染评价[J];环境科学与技术;2010年08期
17 范春蕾;梁振益;;不同环境条件对土壤-巴戟天系统重金属分布的影响[J];化学分析计量;2010年05期
18 祝建中,钟雄,梁好;垃圾焚烧工况对重金属分布特性的研究[J];苏州大学学报(自然科学版);2005年01期
19 李建飞;;莆田市郊区蔬菜地土壤重金属分布特征研究[J];莆田学院学报;2007年02期
20 袁红;傅瓦利;;城镇化对水体重金属分布影响及生态风险分析[J];人民长江;2009年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈伟;张小辉;祁士华;宋国强;邢新丽;谭凌智;马先锋;李爱民;;湖北省大冶市东、西港河河水中重金属分布特征[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
2 孙清斌;尹春芹;邓金锋;肖文胜;熊巧;;矿区周边农田土壤中重金属环境质量特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
3 谷蕾;;连霍高速不同运营路段路旁土壤重金属分布及潜在生态风险评价[A];地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集[C];2011年
4 段雪梅;蔡焕兴;;不同城市化区域水体表层沉积物重金属污染特征[A];2009重金属污染监测、风险评价及修复技术高级研讨会论文集[C];2009年
5 张硕;卢璐;孙满昌;张虎;;海州湾海洋牧场示范区海域沉积物中重金属生态风险分析[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
6 时永志;;土壤重金属污染与环境地球化学评价[A];河南省地质调查与研究通报2007年卷(下册)[C];2007年
7 朱洪辉;刘雪华;赵金博;;典型污染行业及其土壤重金属污染评价——以葫芦岛市为例[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
8 童方平;李贵;杨勿享;石文峰;;改良剂对锑矿区土壤锑形态和生物可利用性影响的研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
9 陈宗良;李润东;李彦龙;张海军;王雷;;污泥焚烧过程重金属迁移行为的研究进展[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
10 张山坡;陈建;徐涵秋;;小型铁辊分离式碾米机对大米污染程度的研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李树辉;北方设施菜地重金属的累积特征及防控对策研究[D];中国农业科学院;2011年
2 楠定其其格;岱海与达里诺尔湖重金属的环境地球化学研究[D];内蒙古大学;2013年
3 张春荣;重金属生态地球化学特征研究[D];山东科技大学;2011年
4 储彬彬;铅锌矿区重金属的富集规律和形态研究[D];中国地质科学院;2012年
5 仝致琦;公路源重金属对路域环境的影响及其迁移规律[D];河南大学;2013年
6 王旭;广东省蔬菜重金属风险评估研究[D];华中农业大学;2012年
7 于洁;城市生活垃圾(MSW)热处理过程中重金属的迁移与分布[D];华中科技大学;2013年
8 M D M D W Mangala M Kumari Yatawara;福建省和海南省海湾有机氯农药和重金属生物与环境交换研究[D];中国地质大学;2010年
9 董霁红;矿区充填复垦土壤重金属分布规律及主要农作物污染评价[D];中国矿业大学;2008年
10 宋垠先;长江三角洲沉积物和土壤重金属生态地球化学研究[D];南京大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 乔靖华;土壤—蔬菜系统中重金属的迁移[D];西安科技大学;2011年
2 沈燕春;贵池富硒区伴生重金属及其生物效应研究[D];安徽农业大学;2011年
3 刘亚男;淋洗对滩涂土壤孔隙水化学特征及重金属作物有效性的影响[D];暨南大学;2011年
4 王志广;极地多环境介质中重金属的分布及特征研究[D];青岛科技大学;2013年
5 闫旭;西安市大气、土壤、降水中重金属的污染特征研究[D];西安建筑科技大学;2013年
6 王宁;黑河中游绿洲农田土壤—玉米系统重金属的空间分布及其行为特征研究[D];兰州大学;2014年
7 胡姝;江苏滨海潮滩沉积物中还原无机硫和重金属的形态特征[D];复旦大学;2012年
8 陈贝;公路路域农作物重金属分布规律及污染特征研究[D];长安大学;2012年
9 蹇丽;广西刁江水系重金属及形态砷的空间分异与形成机制研究[D];西北农林科技大学;2010年
10 朱崇岭;珠三角主要电子垃圾拆解地底泥、土壤中重金属的分布及源解析[D];华南理工大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978