城乡交错区土壤镉污染研究——以重庆市歇马镇为例

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1、摘要城乡交错区土壤镉污染研究——以重庆市歇马镇为例自然地理学专业硕士研究生杜富芝指导教师：傅瓦利教授摘要作为连接城市和乡村的纽带，城乡交错区既是城市食物的主要供给区，又是接纳城市废弃物的主要场所，强烈的人为活动影响着该地区的生态环境。从20世纪90年代以来，工业化和城市化所导致的土壤重金属富集问题越来越受到科学家们的关注。而作为“五毒之首”的镉元素是一种危险的环境污染物，不仅会导致作物的减产和品质的下降，而且对动物和人有很强的毒害作用。因此，研究城乡交错区土壤镉污染特征，评价其潜在危害是必要的。本文以城乡交错区的典型地区重庆市北碚区歇马镇为

2、例，对其镉污染进行了初步研究。通过分析测试研究区共2l份土壤样品和6份蔬菜(莴笋)样品，探究了土壤镉污染状况；土壤中镉赋存形态的分布及与土壤性质的关系；土壤镉的生物有效性：土壤中镉的静态吸附、解吸附及吸附影响因素研究；研究区蔬菜(莴笋)中的镉含量；并根据缓变型地球化学灾害理论对研究区土壤镉进行了污染预警初探。结果如下：1．本次分析测试的研究区共21份土壤样品中，有15份土壤样品被镉污染，占土壤样品总数的71．4％。其中轻度污染12份、中度污染3份，分别占总土样数的57．1％、14．3％，镉综合污染水平达到轻度污染。计算研究区镉的潜在生态危害

3、系数的平均值为93．32，达到强度潜在生态危害程度，研究区的土壤污染应当引起足够重视。2．研究区土壤中各形态镉平均含量顺序为：残渣态>有机结合态>离子交换态>碳酸盐结合态>铁锰氧化物结合态>水溶态。有效态与离子交换态成极显著相关，相关系数为0．911，说明离子交换态镉具备较高的生物有效性。研究区土壤中镉赋存形态分布与土壤物理化学性质的相关性不是很大。3．研究区蔬菜(莴笋)中的镉含量超标严重。土壤中镉污染已经对研究区蔬菜的安全生产造成较严重的影响。应用中性lmol／L的NH。Ac提取紫色士镉量来衡量土壤镉的生物有效性是可行的。而各形态镉中离子

4、交换态镉与NH。Ac—Cd达极显著正相关，因而其具备较高的生物有效性。分析蔬菜中的镉与土壤中各形态镉的关系，得出蔬菜(莴笋)中镉含量与土壤中的离子交换态镉呈显著地正相关，这再次表明了离子交换态镉具有较高的生物有效性。I两南大学硕十学位论文4．研究区紫色土对镉的吸附等温线均可用Freundlich方程、Temkin方程来描述，从整体角度看，Freundlich方程的拟合更佳。解吸镉的数量随吸附量的增加而增加，但解吸镉占吸附镉的比例则变化不大，并不随着吸附量增加而增加。土壤有机质是影响士壤对镉固持的重要因素。溶液中Cd2+浓度增加、温度升高都会

5、使士壤对镉的吸附量增加。5．研究区土壤中镉元素不具有缓变型地球化学灾害的特征，说明研究区土壤中镉元素目前还不具有爆发缓变型地球化学灾害的可能性。关键词：城乡交错区土壤镉污染镉赋存形态镉的吸附与解吸附ⅡABSTRACTStudyonsoilCadiumPollutionintheUrban—Rural—Integration_·Area·—-—-···acasestudyofXiematowninChongqingMajor：PhysicalgeographySupervisor：ProFuWaliSpecialty：Soilgeograph

6、yPostgraduate：DuFuzhiAsconnectinglinkurbanandruralareas，theUrban—Rural-Integration-Areafringeofthemainfoodsupplyofurbanarea，wasteisalsoacceptedbythecity’Smainvenue，astrongsenseofhumanactivitiesaffecttheecologicalenvironmentintheregion．Fromthe90’Ssincethe20thcentury，industr

7、ializationandurbanizationcausedbyincreasingconcentrationofheavymetalsinsoilsayeofconcemtoscientists．Cadmiumisadangerouselementoftheenvironmentalcontaminant；cropswillnotonlyleadtoadeclineinproductionandquality，butalsoforanimalsandhumanshaveastrongpoisoningeffect．Therefore，t

8、hestudyofurban-ruralecotonecharacteristicsofsoilcadmiumpollution，evaluationoftheirpotenti