【摘 要】
:
饮用水水源地土壤环境质量直接影响水源地水质安全和人民生活健康,土壤中污染物尤其是重金属的赋存形态及释放风险存在复杂影响。深圳市常住人口较多,饮用水资源需求量大,且以集中式饮用水水源地为主要供水来源,水源地水质直接影响居民的生活安全和生命健康,研究深圳市水源保护区土壤重金属的环境行为具有重要意义。本文以深圳市某水源地一级保护区三种不同类型土壤(赤红壤、红壤、水稻田土)为研究对象,采用野外调查考察三种
论文部分内容阅读
饮用水水源地土壤环境质量直接影响水源地水质安全和人民生活健康,土壤中污染物尤其是重金属的赋存形态及释放风险存在复杂影响。深圳市常住人口较多,饮用水资源需求量大,且以集中式饮用水水源地为主要供水来源,水源地水质直接影响居民的生活安全和生命健康,研究深圳市水源保护区土壤重金属的环境行为具有重要意义。本文以深圳市某水源地一级保护区三种不同类型土壤(赤红壤、红壤、水稻田土)为研究对象,采用野外调查考察三种土壤不同剖面(淋溶层、淀积层和母质层,简称A、B、C层)Mn、Zn、Cr、Ni、Cu、Pb、As、T1、Cd含量分布;在此基础上,对重金属的赋存形态进行分析,并对不同土类剖面重金属的潜在危害性进行评估。开展了不同环境因素(pH值、液固比、环境温度)对三种土壤重金属释放能力的影响研究,得到不同影响因素对重金属释放的影响规律。最后,采用物理模拟实验,以赤红壤为例,探究了不同降雨强度(30、90、150 mm/h)、不同地面坡度(5°、15°、25°)时,地表径流和壤中流的产流特征以及重金属溶出释放规律。研究结果可为水源地周边土壤环境风险管理提供科学参考,对保障水源地水质安全具有重要意义。主要研究结果如下:(1)三种土壤中重金属含量由高到低的顺序为Mn>Cr>Pb>Zn>Cu>Ni>As>Tl>Cd,含量分别在88.45~393.71、56.03-98.46、31.82-80.02、56.03-98.46、21.37-52.68、13.08-26.48、3.69-40.02、0.587-0.967、0.502-0.750 mg/kg之间,赤红壤除Zn、Pb外,Mn、Cr、Ni、Cu、As、Tl、Cd在C层总量最高,B层最低;红壤中,除Ni外,Mn、Zn、Cr、Cu、Pb、As、Tl、Cd的总量均为B层>A层>C层,水稻田土中,Mn、Zn、Cr、Ni、Cu、Pb、As、Tl、Cd在B层最高,潜在风险指数值显示,Cd在三种土壤中的潜在生态风险指数值在91.61-166.33之间,属于强生态危害级别,三种土壤重金属综合潜在风险均属于中等生态危害级别。(2)三种土壤中除Cu、Cr外,Mn、Zn、Pb、Ni、As、Cd、Tl均以残渣态为主,红壤中Cr、Pb、Cu的弱酸可溶态、可还原态、可氧化态之和占据总量较高比例(37-59%、52-77%、40-72%),更易发生释放迁移。在赤红壤和红壤中,土壤重金属的潜在迁移能力随土壤剖面深度增加而减弱,水稻田土B层重金属潜在迁移能力最大。9种重金属中,潜在危害性强弱分别为Cd>Tl>Cu>Pb>Cr>Zn>As>Ni>Mn。(3)环境条件(pH值、液固比、环境温度)变化时,三种表层土壤重金属释放批实验表明,改变环境条件,重金属释放能力最强的是红壤,最弱的是水稻田土。三种影响因素中,液固比影响最大。以Cd为例,液固比由5:1增加到80:1,红壤中Cd释放量增大了12.59倍。而pH值从7.0降低到3.0,红壤中Cd释放量仅增加了0.57倍;环境温度从15℃增加到45℃,红壤中Cd释放量增加了1.34倍。因此,降雨量是影响土壤污染物释放量的一个重要环境因素。(4)地表径流是污染物迁移的重要途径。不同降雨强度下,地表径流中重金属浓度随时间波动性下降。以Cd为例,30mm/h雨强下,Cd浓度在产流后120min内波动性下降,至160min后稳定为0.373μg/L,整个过程径流中Cd浓度范围在0.367-0.476μg/L,初雨中污染物浓度明显偏高。降雨强度增大为90mm/h和150mm/h时,Cd浓度稳定时间提前,分别为100min和90min,稳定浓度分别为0.463μg/L、0.396μg/L。三种雨强下,壤中流产生时间明显滞后于地表径流,分别为89min、25min、和20min,流量为地表径流的24.39%、18.65%、27.93%,Cd浓度稳定于0.099、0.036、和0.077μg/L左右,远小于地表径流中Cd浓度。地面坡度不同时,地表径流中污染物浓度不同,坡度越大污染物浓度越高。以Cd为例,长时间降雨后浓度分别稳定为0.293μg/L(5°)、0.373μg/L(15°)、0.422μg/L(25°)。不同坡度下,壤中流中Cd浓度先快速上升后缓慢下降,浓度远小于地表径流,坡度为5°时,壤中流Cd平均浓度仅达到地表径流的22.09%。(5)采用指数衰减模型,查明了地表径流中重金属释放量与降雨量间的相关性,建立了重金属释放浓度Cv与降雨量V的相关关系模型;综合考虑重金属释放量与弱酸可溶态含量之间的比例关系,对回归方程进行修正,得到了重金属释放总量Wv、降雨量V及弱酸可溶态含量F1之间的相关关系,提出了不同降雨条件下赤红壤表层重金属释放及迁移风险的调查方法与评价模型,为水源地周边土壤重金属的潜在迁移风险评估提供了一定的理论参考。
其他文献
多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)是一类极具代表性的持久有机污染物,如何绿色高效地去除污染环境中的PCBs一直是研究的热点。植物根际微生物修复技术对于土壤中多氯联苯的降解具有巨大的潜力。但PCBs会胁迫降解微生物的生长并使其进入休眠状态,从而抑制了PCBs的生物降解效率。为提升植物根际修复效能,本研究选用多年生且根系发达的紫花苜蓿为材料,采用外源添加复苏促进因
锂-氮气(Li-N2)电池是一种全新的电池体系,具有高能量密度和优异的氮气(N2)还原能力,在作为电化学储能设备的同时又能进行氮气的固定,是解决能源与环境问题的新途径。然而,低活性的N2以及放电产物氮化锂(Li3N)的不稳定性和吸湿性导致Li-N2电池效率低下,使其在实际研究中暴露出过电位高、循环性能低和能量效率低等缺点,阻碍了Li-N2电池向商业化的发展。因此,提高Li-N2电池放电时的氮还原反
目的:系统评价中药汤剂联合左甲状腺素钠片治疗甲状腺结节的临床疗效及安全性。方法:检索中国知网、万方数据库、维普期刊资源整合服务平台、PubMed和Cochrane Library自建库至2021年12月23日发表的中药汤剂联合左甲状腺素钠片治疗甲状腺结节的临床随机对照试验,通过Cochrane质量评估工具对纳入文献进行质量及偏倚风险评估,运用RevMan 5.4软件对提取的相关数据进行Meta分析
随着我国工业发展的不断加快,地下水污染问题日益突出,威胁着国民的身体健康并且制约了我国经济发展。地下水污染具有长期性、隐蔽性和复杂性,污染物难以彻底去除。地下水循环井是修复地下水污染的常用技术,经过长期的发展,技术逐渐成熟。地下水循环井修复技术具有修复成本低、环境扰动小、能耗低等显著优点,并可耦合多相抽提、空气扰动、微生物修复和化学氧化等多种修复技术,在场地地下水污染修复工程中的应用潜力巨大。地下
四环素废水会对人类健康和生态环境造成严重的危害。目前降解四环素废水的技术包括物理化学法、生物法、高级氧化技术等,但前两种技术受到处理成本和处理效果的影响,高级氧化技术中芬顿法成本高,超声技术功耗大等因素限制了它们广泛应用,因此将两种高级氧化技术联合的超声-Fenton法成为处理四环素废水的高效方法。本文使用改进的溶剂热法分别在活性炭和泡沫碳上负载纳米Fe3O4,合成了Fe3O4/活性炭和Fe3O4
由于硝酸盐污染严重威胁着生态环境和人类健康,水体中硝酸盐去除成为了全球关心的问题,硝酸盐去除方法中最有效快速的方法之一是吸附。然而,现有大多数硝酸盐吸附剂存在吸附量低、选择性差、合成步骤繁琐及合成过程中产生有毒物质等问题。因此,研制具有显著硝酸盐吸附量和选择性且兼备合成单体少、时间短、过程环保的硝酸盐吸附剂是非常必要的。基于此,本研究采用共聚法快速合成了乙烯基咪唑/二溴癸烷/乙烯基吡啶聚合物(vi
目的 探讨急性髓性白血病(AML)患者血清微小RNA(miR)-214、miR-143的表达水平,并分析二者与AML治疗后复发的关系。方法 选取2019年1月—2021年4月四川大学华西医院血液内科治疗的AML患者94例作为研究对象(AML组),根据AML患者治疗后1年内是否复发分为AML缓解亚组60例和AML复发亚组34例,另选择同期医院健康体检者50例作为健康对照组。采用实时荧光定量PCR法检
<正>1931年九一八事变后,随着抗日战争形势的逐渐高涨,文化界人士纷纷利用文化艺术这一特殊武器,通过各种艺术展演、宣传、群众歌咏活动等方式,鼓舞、团结和组织民众,为抗战和民族解放做出了极大努力和贡献,由此形成了中国“抗战文化”的独特现象。抗战音乐研究是抗战文化研究的重要组成部分,桂林抗战音乐是中国抗战音乐史上重要的一页。至1944年11月,即湘桂大撤退前的六年间,在中国共产党抗日民族统一战线方针
随着人类工业的快速发展,越来越多的合成有机物被大量使用,其中2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)被广泛应用于医药和农药生产,但其毒性强、难降解,化学性质非常稳定,半衰期比较长,所以当其进入自然环境中时,会对人类健康和生态系统造成严重危害,这引起了人们的广泛关注。因此,迫切需要开发一种高效且环境友好型的2,4-DCP处理技术。本文通过球磨和厌氧热解相结合的方法制备了改性生物炭,并将其作为过一硫酸盐(P
冶金业和采矿业的快速发展导致土壤重金属污染日趋严重。其中,以砷和锑为主的伴生矿类金属污染尤为突出。土壤淋洗技术因其修复时间短、修复彻底而被广泛使用,但土壤淋洗后产生的砷、锑废液会造成潜在的环境污染。然而,淋洗液中砷和锑不仅具有高毒性,而且能与淋洗剂形成稳定络合物,难以被传统沉淀法直接处理。因此开展淋洗液废液中重金属(砷、锑)的去除是十分必要的。基于此,本文以As(III)和Sb(III)为目标污染