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环境科学与资源利用
三峡库区镉等重金属元素迁移富集及转化规律
论文详细研究了长江三峡库区重庆段岩石、土壤、水系沉积物、垃圾、城市与主要厂 矿排污水系沉积物等不同介质As、Cd、Hg、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等重金属的分布特征、 地球化学形态、矿物特征、生态效应,研究了Cd等重金属迁移富集与转化规律。研究成果 对三峡库区生态环境保护、消落带土地利用规划具有重要现实意义。具有取得的主要创新性 成果及认识如下: 1) 首次系统提出三峡库区重庆段土壤重金属含量推荐背景值。 2) 三峡库区表层土壤没有重金属中度以上区域性污染;Cd存在区域性轻度污染及点状 中度以上污染;As存在局部性的轻度污染及点状中度污染;Hg存在局部性的轻度污染及点 状中度以上污染;Cr、Cu、Pb、Zn仅存在点状轻度污染。 3) 长江水系沉积物Cd存在连续的中至重度污染,Hg、Pb存在局部性中度至重度污染; 长江水系沉积物重金属污染具有Cd>>Hg>Pb(Cu)>Zn>As>Ni>Cr的特征。长江上 游来源Cd是三峡库区长江水系沉积物Cd污染主要原因,三峡库区城市排污水、城市垃圾是 长江水系沉积物Cd污染叠加因素。 4) 长江水系沉积物中各元素形态比例差别较大,Cr、Hg、Ni、Pb均以残渣态为主;Cd 以碳酸盐态最高;Cd绝大部分以可迁移态存在是长江流域Cd长距离搬运并在适当环境再沉 积从而形成沿长江Cd异常的重要原因之一。长江三峡库区段水系沉积物Cd具有较强的生物 有效性,对三峡库区消落带土地农业规划利用具有较大负面影响。 5) 水稻土Cd可迁移态比例高达71.51%,是三峡库区各土壤类型中各重金属稳定态比 例最低的,水稻土水旱轮作在蓄水期有利于Cd沉淀,降低土壤Cd进入农作物的危害,但 是在旱作期则会加剧Cd活化,加大土壤Cd进入农作物机率。三峡库区蓄水后消落带土壤 环境与长江水系沉积物含Cd特征、水稻土水旱轮作模式相似,具有产生Cd污染并且具有 强生物有效性的危险性。 6) 土壤、垃圾、长江水系沉积物的重金属地球化学形态与不同矿物介质关系密切。长 江水系沉积物Cd各地球化学形态比例与水系沉积物中的伊利石、蒙脱石、高岭石、绿泥石 等粘土矿物含量相关,这是Cd能够从长江上游随粘土长距离搬运而形成沿长江大面积分布 Cd异常的重要原因之一。 7) 三峡库区巫山建坪Cd重度污染区土壤Cd已经从土壤向农作物转化,并通过食物链 在人体富集。三峡库区水系沉积物高Cd含量及较强的生物有效性(离子交换态比例大),对 三峡库区蓄水后库区消落带的土地农业规划利用具有较大负面影响;对三峡库区消落带水系 沉积物高Cd环境及可能带来的生态后果必须高度重视。 8) 探讨了三峡库区形成Cd地球化学定时炸弹的危险性、可能诱发因素并提出防治建议, 建立了三峡库区Cd来源、迁移、富集与转化模式。
博士论文
《成都理工大学》 2005年博士论文
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