乐安河洪泛区重金属分布特征及风险评价

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1、乐安河洪泛区重金属分布特征及风险评价第一章绪论1.1研究背景及意义社会经济的发展过程中，重金属[1-3]污染物被不断地排放至环境中，因其很难在自然条件下降解，且难以随生物体代谢排出，极易通过食物链在机体内积聚，超过一定浓度会危害机体健康[4-7]。近年来，对于重金属危害人体健康的报道和研究越来越多，如：万双秀[8]和FangFM[9]等人研究表明汞进入人体后直接沉入肝脏，对大脑、神经、视力破坏极大；冯兆良[10]、GunnarFNordberg[11]研究显示，镉能导致高血压，引起心脑血管疾病，破坏骨骼和肝肾，并引起肾衰竭；张英[12]、Pelfr

2、êneA[13]等人的研究表明，重金属铅能直接伤害人的脑细胞，特别是胎儿的神经系统，可造成先天智力低下；另外，孙中兴[14]、李廷强[15]的研究显示重金属锰、砷超量同样会严重危害人体健康。目前，重金属污染已经成为全球分布范围最广、污染最严重的环境问题之一。Al-OudSS[16]的研究显示，沙特阿拉伯首都利雅得市部分工厂附近土壤和植被中重金属含量超标；DekaJ[17]检测显示，高哈蒂东部工业区的土壤重金属污染严重；AkbarKF[18]检测了英格兰北部公路边土壤重金属污染状况，结果表明该区重金属铅含量很高；JungMC[19]研究了

3、韩国林川金银矿区土壤与水体中的重金属含量，结果显示，尾矿区重金属镉、铜、铅、锌含量很高。另外研究显示，重金属元素随介质迁移，最终积聚在土壤与水体沉积物种[20]，其中土壤承担了绝大部分重金属污染物[21]。我国是土壤重金属污染最严重的区域之一[22]，据统计，近年来我国已有1/6的耕地受到重金属污染[23]，直接导致2000多万吨的粮食减产与污染，经济损失超过200亿元[24]。重金属在土壤中有极强的隐蔽性与潜伏性，通常不易被发现，土壤一旦受到重金属污染极难恢复，是一个不可逆的过程[25-26]。研究表明，自然界中的重金属元素只有很少一部分于自然活

4、动[27-28]，主要于人类生产活动，包括：交通业[29-30]、农业[30]、生活[31]、工矿业[32-34]等，实际上这些最终可以归结到工矿企业的生产活动，尤其是有色金属矿业矿物加工生产过程[35]。我国金属矿产资源丰富，开采面积极大，但是在金属矿物开采、筛选、冶炼等环节普遍存在效率不高、废物外流等问题，重金属污染物随介质运移，最终积聚在土壤中导致严重的土壤重金属污染[35,36-38]。面对重金属持续污染的现状，展开重金属污染研究显得尤为迫切和重要。.1.2国内外研究现状关于重金属形态的研究始于1954年，Goldberg等[58]率先引入

5、重金属形态的概念，到20世纪70年代，逐渐受到关注[59]。土壤重金属形态分析方法包括化学分析法及光谱分析法，其中化学分析法应用较为普遍[60]。化学提取法是利用不同提取能力的化学试剂来提取土壤中重金属而区分重金属形态的一种方法，这其中又可以分为单级提取法（或一步提取法singleextraction）与连续提取法（或多级提取法sequentialextraction）。单级提取法是利用一种或多种混合化学试剂一次性提取土壤中重金属的方法，该方法适用于当土壤中痕量重金属远远超过固有背景值时的污染研究，对短时间内土壤重金属移动性、生物可给性[61]能做

6、出良好的评价[60,62]。研究表明，单级提取法所用的提取剂种类较多，如迁移态、生物可利用态等可利用的提取剂（见下表）[63]。连续提取法就是利用不同性质的萃取剂对不同理化形态的重金属选择性逐级提取的方法[73]。目前，连续提取法有以提出者命名的Tessier[74]五步连续提取法和Forstner[75]六步连续提取法以及目前国外应用较为普遍的BCR（munityBureauofReference）[76]三部提取法。Tessier提取法是最早提出的经典方法，其他方法实际都是在此基础上提出的，该方法被国内学者广泛应用。Tessier等[77]早在

7、1986年就运用该方法定位沉积物中的潜在文物；M.CLima等[78]运用Tessier提取法研究了图巴朗河沉积物中Cu和Pb的形态特征。国内学者陈学诚等[79]、冯素萍[80]等运用Tessier形态分类法对不同区域土壤重金属形态进行了研究。近年来，研究人员不断对传统提取法进行优化形成了Tessier修正法与BCR改进法，两种方法优化前后的对比见下表（表1.2）。BCR法是最新提出的重金属形态分析方法，该方法操作简单、重现性强、易标准化，得到广泛应用（文献[81-84]）。第二章研究区域概况及研究方法2.1区域概况论文选取乐安河中游河段洪泛区作为

8、研究区域，区域内所辖河段全长约36.8公里，地理范围在东经117°15′-117°30&pri