垃圾焚烧厂周边土壤中重金属时空变化特征及风险评价

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1、垃圾焚烧厂周边土壤中重金属时空变化特征及风险评价重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生：丁怡欣指导教师：王里奥教授专业：环境科学与工程学科门类：工学重庆大学资源及环境科学学院二O一五年五月TemporalandSpatialCharacteristicsandRiskAssessmentofHeavymetalsinsoilSurroundingaMunicipalSolidWasteIncinerationPlantAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequir

2、ementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByDingYixinSupervisedbyProf.WangLi’aoSpecialty:EnvironmentalScienceandEngineeringCollegeofResourcesandEnvironmentalScienceofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要近年来，土壤重金属污染受到普遍的关注。本文以重庆市某大型垃圾焚烧发电厂周边土壤为研究对象，于2013年采集了研究区10个表层核心土壤样

3、品，运用多元统计和空间分析，系统探讨了土壤中重金属的理化性质、土壤重金属含量的年际统计特征、空间分布、年际变化、土壤重金属来源及污染程度等，并对土壤重金属可能危害生态环境以及人体健康的程度进行了评价。结果表明：①垃圾焚烧发电厂周边表层土壤的pH范围为4.23~7.37，平均值为5.78，这表明研究区域的土壤偏酸性；有机质含量范围为0.96%~7.01%，平均值为4.38%；阳离子交换量的范围为24.84~34.44cmol/kg，平均值为30.35cmol/kg。②垃圾焚烧发电厂周边表层土壤中四种重金属随时间的变化出现不同程度累积的趋势，除Cr以外，

4、Pb、Zn、Cu三种重金属受到外来因素的干扰均超过了2012年。③土壤中Pb、Zn和pH相关程度较高，Cr与pH呈中度相关，Cu和pH相关程度较低；土壤阳离子交换量和四种重金属均不表现出明显的相关性；土壤中Pb、Zn、Cr与有机质含量的相关程度较高，Cu与有机质含量相关程度较低；Pb、Zn、Cr三种重金属之间相关程度较高，而Cu与这三种元素相关程度均较低。④根据空间分析和年际变化的分析结果，垃圾焚烧厂烟气排放是土壤中Pb、Zn的主要来源，土壤中Cr不仅来源于垃圾焚烧厂烟气的排放，还受到该区域以前铬盐生产厂遗留下来的污染的影响，土壤中Cu则主要来源于农

5、业活动。⑤单因子污染指数评价结果显示，以土壤环境质量二级标准为参考值时，所有采样点Pb、Zn、Cu含量均达标，8#采样点Cr的污染程度呈现轻度污染；以重庆市背景值为参考值时，除3#、4#、6#、10#采样点的Zn含量及4#采样点Cr含量未超标以外，其余采样点四种重金属均超标，Pb的污染程度为重度污染，Cr的污染程度呈现中度污染，Zn、Cu的污染程度为轻度污染。内梅罗污染指数评价结果表明，以土壤环境质量二级标准为参考值时，研究区域内土壤复合污染程度处于警戒线附近；而以重庆市土壤背景值为参考值时，研究区域内土壤复合污染程度呈现重度污染，且Pb、Cr的贡献

6、率较大。潜在生态风险评价结论显示，以土壤环境质量二级标准为参考值时，四种重金属的单项生态风险程度均为低，研究区域内四种重金属的潜在生态危害程度属于轻度危害；以重庆市土壤背景值为参考值时，Pb的生态风险程度为较重，Cr、Cu的生态风险程度为中，Zn的生态风险程度为低，研究区域内四种重金属的潜在生态危害程度呈现中度危害。I重庆大学硕士学位论文⑥土壤中各采样点的Pb、Zn、Cr、Cu经口腔摄入、皮肤粘滞、呼吸暴露三种途径对成人的非致癌总风险指数均小于1，整个研究区对成人的非致癌风险可接受；土壤中各采样点的Pb、Zn、Cr、Cu经口腔摄入、皮肤粘滞、呼吸暴露

7、三种途径对儿童的非致癌总风险指数，除3#采样点小于1外，其余采样点的值均大于1，整个研究区对儿童的非致癌风险不可接受。三种途径对成人、儿童的非致癌风险的贡献率均为口腔摄入＞皮肤粘滞＞呼吸暴露，土壤中重金属对人体健康的非致癌风险贡献率大小依次为Pb＞Cr＞Zn＞Cu。⑦根据研究区概况以及对各种修复技术的分析，本研究建议采用植物修复与农业措施相结合的方式，实现低投资高效的修复结果。关键词：土壤，重金属，源解析，污染评价，风险评价II英文摘要ABSTRACTInrecentyears,thesoilheavymetalpollutionhasattract

8、eduniversalattention.Inthispaper,thesoilaroundonewaste