北京某城区土壤中典型元素分布特征研究

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随着我国城市化的发展,人类受到土壤污染危害的事件越来越多,如重金属与氯素,而北京又是人口密集地,对北京城市土壤的研究显得尤为重要。因此本文对北京某城区不同功能区表层土壤中的团聚体的稳定性,土壤胶体、全土以及各粒径段的重金属的含量分析与评价,同时对土壤中钙键、铁铝键复合体中重金属的含量及有机碳特征进行探究,最后对土壤中氯素的分配进行研究,所得结论如下:
  1.不管在道路区、公园区还是居民区,团聚体随粒径减小呈现“两头低,中间高”的不规则“W”型分布,在交通区与公园区土壤质地较均匀,土壤结构相对比较稳定,而居民区相比易于破坏。因此需重视居民区的人居环境,保持生态安全。
  2.对比不同功能区中胶体土壤、全土、不同粒径段中污染严重顺序为:交通区>公园区>居民区,胶体受污染的程度大于全土;在各粒径段中呈现出在2-1mm粒径段有较高的内梅罗综合污染指数值,在粒径小于1mm后,随着粒径的减小,内梅罗综合污染指数值逐渐增大。镉元素污染较为严重,Mn-Co-As三者之间呈现出较强的相关性。因此需重视尺寸效应对重金属产生的影响。
  3.钙键结合态的表面形貌与铁铝键结合态的表面形貌有着显著的区别,钙键结合态的粒径较大,表面会出现团聚现象,而铁铝键结合态的粒径较小,每个颗粒单独存在。不管是秋季还是夏季,重金属的含量在铁铝键复合体中高于钙键复合体,但是钙键复合体的稳定性较弱,容易被释放到环境中,因此需格外关注钙键复合体对土壤环境产生的影响;不管是铁铝键结合态矿物复合体还是钙键结合态矿物复合体,秋季和夏季的傅里叶红外谱图在1200-4000cm-1内没有显著变化。
  4.土壤中有机氯的含量高于无机氯,有机氯占总氯的61-85%,对于不同功能区有机氯/无机氯的比值在1.6-5.4之间,同时发现有机氯与无机氯的含量具有密切的关系,有机氯随着无机氯含量的增加而增加。并且有机氯与无机氯之间可以相互转化,而有机氯对环境的危害较无机氯更大,因此在不同时间及土壤环境中需更加重视两者之间的分配关系。
  本文研究的结果将为北京市重金属与氯素的污染防治和生态风险提供基础数据,同时为进一步探讨北京市土壤中重金属与氯素的种态分布及转化提供科学依据。
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