一、铅同位素示踪技术在重金属污染研究中的应用(论文文献综述)
张怡悦[1](2021)在《金/铁矿区土壤-植物体系铅锌同位素特征及微生物演化机制》文中研究指明露天金属尾矿中残留的重金属通过风蚀、水蚀等途径向环境中扩散。为了探究废弃尾矿周边的生态环境污染问题,本研究以典型金/铁矿区土壤-植物(猪毛菜)体系为研究对象,利用铅同位素技术对重金属污染源进行源解析;通过同位素分馏效应揭示锌在土壤-植物体系迁移转化过程;基于高通量测序、宏基因组学和代谢组学等技术,探究寡营养闭库铁尾矿库中自然定居植物—猪毛菜的生存策略,阐明尾矿土壤-猪毛菜体系微生物群落组成特征及演化过程,揭示尾矿土壤-微生物-猪毛菜相互作用机制。主要研究结果如下:(1)土壤、猪毛菜的重金属污染具有空间分布特异性。表层土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Ni、As 以及 Hg 的平均含量分别为 29、124、42、0.47、103、39、7.64以及0.05 mg/kg,总体上呈轻度污染,其中矿业活动密集区呈中度到重度污染。土壤-猪毛菜体系中重金属主要分布于根际土及叶片,猪毛菜对重金属的富集系数为Cr>Zn>Pb>Cu>Fe>Cd,转移系数为Fe>Cd>Zn>Cu>Pb>Cr。(2)矿区206Pb/207Pb及208Pb/206Pb的变化范围分别为:土壤1.10-1.18,2.10-2.19;尾矿 1.04-1.09,2.24-2.32;植物 1.11-1.16,2.11-2.20。尾砂是土壤及植物根部铅的最主要来源,其中对土壤铅的贡献率为43%-75%,对植物铅的贡献率为32%-50%。(3)猪毛菜地上部分富集锌的轻同位素,δ66/64Zn为-0.25%o;地下部分富集锌的重同位素,δ66/64Zn为0.17%o。锌在土壤根际迁移过程、根系吸收过程以及根部向地上部位转运过程均发生了同位素分馏效应,三种过程的Δ66/64Zn 分别为 0.26%o、-0.16%o以及 0.16%o。(4)重金属(Cu、Fe、Zn、Pb)显着影响微生物的群落结构和多样性。土壤-猪毛菜体系的核心功能菌群普遍具有重金属抗性,演化形成的核心功能菌群主要包括Pantoea等溶磷菌、Methylobacterium和Sphingomonas等有机物降解菌、Rhizobium等固氮根瘤菌。(5)贫瘠铁尾矿库微生物-猪毛菜演化过程为:猪毛菜产生有机酸及类黄酮素等代谢产物以吸引促生菌到根部定殖,根际促生菌分泌吲哚乙酸(IAA)、合成铁载体等促进植物生长,内生菌则通过遗传增强后代对矿山环境的适应性,从而形成微生物-猪毛菜互惠共生体。
徐贝贝,余爱华[2](2021)在《土壤重金属污染源解析的应用与展望》文中研究说明综述了重金属污染物源解析方法,并对其优缺点进行了阐述、对比;其次,以铅(Pb)、镉(Cd)及锌(Zn)同位素示踪为例,对其同位素的表达、测定及应用进行了分析总结;最后,针对同位素示踪法在国内外重金属污染源解析中存在的不足,对同位素源解析的研究方向作了一些粗浅的展望,以起抛砖引玉之用。
孙境蔚[3](2020)在《铁观音茶园土壤-茶树体系中金属的迁移特征及来源解析》文中提出茶是世界上三大饮料之一,全球有20多亿人饮茶。长期饮用金属污染物超标的茶叶将对人体健康产生危害。选择福建省安溪县铁观音茶园土壤和茶树为研究对象,开展铁观音茶叶受金属(Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Mo、Cd、Sb、Ba、Tl、Pb)污染的调查研究,分析土壤—茶树体系的金属总量、生物有效性并进行评价;研究茶树在典型金属胁迫条件下,茶树各部位的金属分布及茶叶品质的变化;采用同位素示踪技术和多元统计分析法,研究土壤—茶树体系中的金属来源,为铁观音种植区的金属污染防治工作提供科学依据。研究结果表明:(1)铁观音茶园土壤酸化严重;土壤总有机碳在大部分采样点为优良水平;茶园土壤中Cd、Pb、Tl为主要污染因子,Cd具有极大的生态风险,湖头镇和剑斗镇的3个采样点(HT1、HT2、JD1)及2个垂直剖面(HTp、JDp)的污染严重;金属含量在垂直剖面土壤中的变化无明显规律;根中的Cu和Zn,茎中的Mo、Cd、Sb,新叶中的Cr、Sr、Cd、Ba具有极强变异;茶树新叶从土壤中富集金属的能力较弱。(2)茶园土壤金属赋存形态的研究表明:Cd、Pb、Cr、Zn具有较强的生物活性;土壤酸性越大,有机质含量越低,金属的生物活性越强;金属总量对金属活性态的影响不显着。(3)Pb、Cd、Zn的胁迫实验结果表明:Pb、Cd主要富集在根部,当基质中Pb、Cd的含量较高时,叶片的累积也不容忽视;根吸收的低含量的Zn主要累积在茎,当Zn浓度增加时,叶片的累积超过茎;当金属胁迫浓度较高时,茶叶中茶多酚和咖啡碱的含量均迅速下降,影响茶叶品质。(4)茶叶的浸泡实验表明:泡茶用水的水质影响茶汤中金属的浓度。茶园土壤和茶汤的健康风险分析结果表明,茶园土壤不会出现非致癌和致癌的健康风险;饮用茶汤不存在致癌风险,金属Tl存在一定的非致癌风险。(5)多元统计分析结果表明:茶园表层土壤中金属的来源主要为母质层和工农业生产;垂直剖面土壤金属均以母质层来源为主;工业生产所产生的污染物主要沉降在根;农业生产对茎的影响最大;新叶则受母质层的影响最大;各因子的空间分布与安溪县的工业布局有关。(6)Pb、Sr同位素示踪及同位素混合模型的研究表明:表层土壤的铅锶同位素比值落在母质层和燃煤范围内,母质层的平均贡献率为88%;垂直剖面土壤主要受到母质层的影响,贡献率在90%以上;茶树各部位的金属受人类活动影响较大,其中根主要受母质层和燃煤影响,茎和老叶受燃煤、农业源、钢铁厂飞灰的影响,新叶则主要受工业源与交通源影响。
韦旭东[4](2020)在《硫铁矿耕地系统铊的健康风险评价与污染示踪研究》文中认为Tl是剧毒的稀有重金属,在自然环境中的含量一般低于0.50 mg/kg。由于含铊矿物的开发利用,导致Tl进入水体、大气、土壤等并造成Tl污染,并通过食物链进入人体,造成极大的环境生态风险。含铊硫铁矿作为铊污染的重要来源,进行硫铁矿区农田铊分布特征和铊污染来源的研究能够为硫铁矿区农田铊污染的防控和治理提供科学依据。本文选取了云浮市某硫铁矿山影响区周边10km范围内农田土壤和农作物体系进行研究,并利用等离子体质谱法(ICP-MS)较系统地测定了土壤和农作物中Tl、Pb、Zn、Cd、Cr、Cu、Sb、Mn、Co和Ni等重金属的含量,通过计算地累积指数、富集系数、摄入风险、污染贡献率等,研究农田系统Tl等重金属的污染特征、生物吸收特性及其潜在的环境生态风险。在此基础上,利用多接收通道等离子体质谱仪(MC-ICP MS)高精度测试技术测定了代表性土壤和农作物样品中Pb同位素的组成。利用Pb同位素指纹示踪技术结合二端元混合模型,定量解析了农田土壤和农作物体系中铊等重金属污染的来源,由此为建立农田体系铊污染的精准控制方案提供一定的科学依据和实践基础。研究结果表明:(1)在硫铁矿区内农田土壤中Tl含量均超过土壤Tl允许限值1 mg/kg,达到了1.35-14.8 mg/kg,呈现中度-较重污染。除了Tl,78%的土壤样品中Pb浓度超过了限值50 mg/kg,61%的土壤样品中Cr浓度超过了限值0.30 mg/kg,其他重金属Zn、Cu、Cr、Mn、Ni、Sb、Co绝大部分均未超过对应的土壤最大允许值。土壤矿物组成特征分析表明,硫铁矿采矿活动可导致某些硫化物矿物或次生矿物以微米级尺度的细颗粒形式进入耕地土壤中,是铊从污染源进入耕地土壤的重要途径。(2)农作物存在明显的Tl摄入风险,本次采集的农作物均出现中度以上Tl摄入风险,Tl污染整体上呈现由矿山中心向外随距离增加而减弱的趋势。除了Tl风险外,农作物中还存在较为明显的Cd和Cr的摄入风险,而重金属Zn、Pb、Cu、Mn、Co、Ni和Sb的风险评估值均在允许值范围内。此外,本文发现十字花科植物油菜、西洋菜和菊科植物茼蒿等可能是Tl的潜在超富集和转运农作物品种。(3)相关性分析结果表明了土壤和农作物中的Tl和Pb均具有较显着的正相关性。由此证明Tl和Pb具有一定的同源性,并存在相似的地球化学迁移过程。通过对比样品Pb同位素组成,发现耕地系统中土壤和农作物Pb同位素比值与硫铁矿原料、废渣等值相近,而明显偏离于当地未受污染土壤的Pb同位素比值。应用二端元混合模型计算得出,耕地土壤中的Tl有63.9%-79.4%来源于硫铁矿开采利用活动,农作物中的Tl有64.3-71.3%来源于硫铁矿开采利用活动,两者贡献值十分接近。由此表明,该硫铁矿影响区的农田Tl污染源主要来自当地的硫铁矿开发利用活动。以上研究结果揭示了硫铁矿区耕地系统中铊的污染风险现状、分布特征和污染来源,不仅加深了对耕地系统铊污染变化的认知,还通过污染示踪手段明确了铊污染的迁移扩散途径,为受矿区影响的农田进行重金属污染防控和全面治理提供重要的科学依据。
王珊珊[5](2020)在《厦门市大气PM2.5分布特征、来源解析及风险评价》文中研究表明大气PM2.5粒径小,比表面积大,易于富集空气中污染物,降低大气能见度,影响全球气候,危害人体健康。论文以我国东南沿海城市——厦门市为研究对象,研究大气PM2.5的化学组成及二次气溶胶形成机制,利用改进的正定矩阵因子分析法(PMF)准确解析大气PM2.5来源,并评价特定来源重金属风险。论文分析了特殊社会事件(春节期间以及金砖会议期间)中大气PM2.5含量、组成,并研究灰霾天大气PM2.5二次形成的影响因素。研究结果为准确辨析大气PM2.5来源提供思路,对进一步研究大气PM2.5二次形成及其中重金属风险评价具有重要意义,并为防治大气PM2.5污染提供科学依据。主要研究结果如下:(1)分析了厦门市大气PM2.5含量及组成特征。大气PM2.5含量季节变化特征为春季>秋季>冬季>夏季;空间分布特征为郊区>城区。含碳物质及水溶性离子(WSIIs)是大气PM2.5的主要成分。WSIIs中SO42-、NO3-和NH4+(SNA)占比最大;有机碳(OC)含量远高于元素碳(EC);无机元素(TE)以Al、Fe、Cu、Zn、Si、Mn和Pb为主。春节期间大气PM2.5及其中WSIIs、OC、EC较春节前降低,而烟花燃放导致Al、Sr、Mg2+、K+含量升高。金砖会议期间,大气PM2.5及其中主要成分含量较金砖会议前均降低,表明会议期间管控措施对降低大气PM2.5污染有效。灰霾天大气PM2.5含量显着高于清洁天。与清洁天气相比,灰霾天气相对湿度高、风速小、风向不定向、地表温度高。(2)探讨了污染阶段及清洁阶段大气PM2.5二次形成机制。二次有机气溶胶(SOC)、二次无机气溶胶(SNA)共同贡献于春、冬两季污染阶段二次气溶胶形成,秋季为SNA的贡献。二次SO42-主要通过非均相氧化反应生成;二次NO3-在春、冬两季主要通过非均相反应生成,秋季主要通过均相反应生成。O3浓度升高有助于SOC生成,并导致金砖会议期间大气PM2.5二次转化作用增强。灰霾天气二次转化主要贡献于SNA,且通过非均相反应生成,酸度升高有助于灰霾天SNA形成。(3)分析了大气PM2.5来源。根据同位素、富集因子、稀土元素、后向气团轨迹以及单颗粒分析优化的PMF结果可知:厦门市大气PM2.5主要受土壤母质层、海盐离子、合金及电镀工业、二次形成、燃煤、交通、重油及生物质燃烧的影响,郊区同时受到钨钼工业的影响;除冬季外,其他三季郊区均受到农业排放源的影响;自然源对厦门市大气PM2.5的贡献率小于人为源。(4)对大气PM2.5中重金属进行风险评价。V、Pb、Zn生物可给性较强;Mn、Ni、Co生物可给性相对较弱,其中生物可给态铅主要来自人为源,而残渣态铅主要来自自然源。生态风险评价结果表明大气PM2.5中重金属具有极强的生态风险,且人为污染源的贡献最大。健康风险评价结果表明Cr、Cd存在致癌风险,其中工业源、燃烧源以及交通源贡献最大。
丁淮剑[6](2020)在《密云水库上游白河流域重金属分布、形态及迁移规律研究》文中进行了进一步梳理密云水库作为北京市的集中饮用水源地,水质安全非常关键。虽然近年来有关部门加强了环境管理措施,水库周边产排污工矿企业陆续关闭,但是由于残留的尾矿、矿渣含有大量重金属,对饮用水仍造成潜在威胁。南水北调中线工程投运后,密云水库作为最终的储水地,对周边环境安全要求也进一步提高。在此背景下,本文以密云水库上游白河流域为研究对象,以支流、主河道、入库河口、水库为空间脉络,综合利用X射线吸收光谱等技术,结合化学形态、同位素技术,通过对土壤、水、悬浮物、沉积物等不同介质的重金属分布分析,研究该区域重金属的空间分布、来源、形态、迁移及积累规律。从矿区(源)—白河(运移通道)—水库(汇)的角度系统地评估重金属对密云水库水质安全的潜在威胁,为密云水库上游的重金属污染防控工作提供理论指导。主要研究结论如下:从白河流域重金属的源、运移通道及汇的研究结果看,重金属的源(矿区土壤)中重金属富集严重,但尚未表现明显的通过运移通道(白河)向汇(密云水库)迁移的现象。土壤或沉积物中的重金属富集情况为:Zn、Cu、V浓度:矿区土壤≈白河流域土壤及沉积物≈密云水库沉积物,Cr、Ni浓度:矿区土壤>白河流域土壤及沉积物≈密云水库沉积物,Cd及Pb浓度:矿区土壤>白河沿岸土壤及沉积物>密云水库沉积物。白河沉积物剖面样品重金属浓度低于表层样品浓度,进入河流的重金属主要富集在表层沉积物内。源、通道、汇的样品中重金属均以残渣态为主,较为稳定,而高富集样品中Pb主要以PbSO4、PbO等矿物形态存在。所有样品中重金属均以残渣态为主,占比超过95%;以三种可提取形态浓度的总和表示金属的潜在迁移能力,表层样品中金属潜在迁移顺序为:Pb>Zn>Cr>Ni>Cu>Cd,沉积物剖面样品中重金属潜在迁移顺序为:Cd>Zn>Ni>Cr>Cu>Pb。同步辐射的XANES谱显示B-08与其他采样点略有区别,在农业活动和采矿的双重作用下使得该点Pb以PbSO4形态富集。除Cd外,大部分重金属沿运移通道(白河)迁移不明显,多集中在矿区附近的表层沉积物中。支流、主河道的重金属富集点均位于矿区附近;矿山的大部分重金属通过悬浮物在白河内运移,主要沉积在表层沉积物,以较稳定的矿物形式存在,而来自矿山的Cd已在密云水库沉积物中形成一定富集。来源分析显示Cu、Zn、Cd、Pb主要受人为活动影响,而Sc、V、Ni、Cr主要受自然来源影响。不同风险评价方法结果均指示高风险仅停留在矿区及周边,而河道、入库口、密云水库的重金属多为低风险,根据化学形态的分析,除Cd外的金属主要以稳定的残渣态形式存在,对水质安全影响小,Cd化学形态中碳酸盐结合态占比较高,潜在迁移能力强,需重点关注其潜在生态风险。
赵莉斯[7](2020)在《厦门公园降尘-土壤-植物系统中重金属迁移特征及来源解析》文中提出近年来随着我国城市化和工业化进程加快,城市公园作为人民重要活动场所及敏感区域受重金属污染问题愈加严重。城市公园中重金属污染不仅影响大气圈、生物圈、水圈等物质循环,而且可影响生态环境和人体健康。本论文研究了厦门市32个公园降尘、土壤、植物中重金属污染迁移特征、主要来源的定量解析,并建立重金属在公园降尘-土壤-植物中迁移定量模型,以期深入了解公园环境中重金属污染来源及迁移机制,科学认识城市公园环境化学污染、环境质量状况及其环境保护措施,并为现代化城市规划及环境污染防治提供数据支撑和参考依据。本论文主要研究结果如下:(1)厦门市公园夏冬季降尘中重金属总量均值(夏/冬,mg·kg-1)为Zn(911/1301)>Ba(906/887)>Cu(259/258)>Pb(202/134)>Cr(143/150)>Ni(52.0/52.4)>V(43.6/46.2)>Co(33.9/36.6)>As(12.0/11.3)>Cd(1.33/1.18)。通过对比土壤背景值、计算富集因子(EF)、扫描电镜(SEM)与能谱分析(EDX),发现降尘中除V主要来源于自然源外,其他重金属主要受人为活动不同程度影响。主成分-多元线性回归(PCA-MLR)结果表明降尘中重金属主要来自交通排放、建设施工、地面扬尘、燃煤和工业排放、土壤扬尘,后向气团轨迹、Pb同位素示踪和PCA-MLR结果具有很好一致性。SBRC法胃相中Cu、Zn、Cd、Pb、As含量与改进的BCR法的弱酸溶态(F1)、可还原态(F2)、可氧化态(F3)含量显着相关(p﹤0.01或0.05),其生物有效性系数(K)均值大于0.2,表明Cu、Zn、Cd、Pb、As是(潜在)生物可利用性元素,其胃相生物可利用态主要来源于F1、F2、F3态。燃煤、建设施工、交通排放的Pb、As、Cr是健康风险主要贡献元素。(2)厦门市公园土壤中重金属总量均值(mg·kg-1)为Mn(433)>Ba(340)>Zn(92.2)>Pb(49.5)>V(41.5)>Cu(19.8)>Cr(17.6)>As(11.8)>Ni(7.90)>Co(4.98)>Cd(0.24),通过对比背景值和质量标准及计算EFs值发现Cu、Zn、Cd、Pb、As受人类活动影响较大。PCA-MLR结合EFs、SEM、EDX和Pb同位素进行来源解析,发现除Cr、Ni外,其他重金属生物有效态(F1+F2+F3)主要来源人为源,但人为源仍对Cd、Pb、As、Ba、Mn残渣态(F4)贡献55~100%。Cu、Zn、Cd、Pb是(潜在)生物可利用性元素(K均值﹥0.2),其胃相生物可利用态含量与F1、F2、F3态含量显着相关(p﹤0.01或0.05)。土壤中除Cd外,其他重金属的健康风险基于总量计算结果是基于生物有效态2~9倍,来自燃煤、土壤母质层的Pb、As、Cr是健康风险主要贡献元素。(3)厦门市公园夏冬季榕树叶片中重金属总量均值(夏/冬,mg·kg-1)为Ba(42.0/43.2)>Mn(36.9/36.6)>Zn(15.2/13.5)>Cu(4.13/3.66)>Pb(0.38/0.50)>Ni(0.34/0.17)>Co(0.10/0.08)>V(0.06/0.07)≈As(0.03/0.08)>Cd(0.01/0.02),鹅掌木叶片(夏/冬,mg·kg-1)为Mn(187/156)>Zn(127/85.8)>Ba(93.8/77.0)>Cu(3.64/3.77)>Pb(0.76/0.54)>Cd(0.29/0.18)≈Co(0.25/0.16)≈Ni(0.23/0.24)>As(0.08/0.06)≈V(0.07/0.05),鹅掌木叶片中Cd、Zn、Mn含量远高于榕树。迁移因子、相关性分析、SEM、PCA-MLR及Pb同位素示踪结果表明榕树和鹅掌木叶片中重金属主要来源于燃煤、化肥、建设施工、交通排放和土壤母质层。(4)利用PCA-MLR构建厦门市公园降尘-土壤-植物中重金属迁移定量模型,土壤的p H、TC、EC和土壤中重金属形态是影响土壤-榕树中Cu、Ba、Pb和土壤-鹅掌木中Cu、As、Cd迁移的主要因素,降尘中重金属形态是影响降尘-榕树中Ni、Cu、Pb和降尘-鹅掌木中Co、Cu、Zn、Cd迁移的主要因素。Cu预测效果最优,无论榕树、鹅掌木,降尘-植物和土壤-植物系统的迁移定量模型均达到显着水平(p﹤0.01),模型决定系数R2=0.55~0.84。
宣斌[8](2019)在《贵阳市城郊菜地垂直剖面土壤重金属污染特征及铅同位素示踪研究》文中进行了进一步梳理近年来,土壤重金属污染显着增加,已经危及到人类的健康,尤其在高地质背景的喀斯特区域,城市近郊蔬菜地的安全生产更与居民生活息息相关。本文在前期对贵阳市城郊菜地进行样点清查与污染现状研究的基础上,以紧邻贵阳市白云区城郊工业园区的蔬菜地垂直剖面土壤为研究对象,开展城市近郊蔬菜地土壤重金属污染评价与污染溯源定量解析研究,结合受体模型的多元统计分析法及同位素示踪法,揭示城郊菜地土壤垂直剖面重金属的污染分布特征及迁移规律,以期为喀斯特地区城郊菜地土壤重金属污染防治提供科学依据。主要研究结果如下:(1)贵阳城郊菜地垂直剖面土壤主要为粉质黏土,呈弱碱性且富含有机质。重金属Ni、Cr、Cu、Zn、Pb、Cd和Hg含量的平均值均超出贵州省土壤背景值,少数点位的Ni和Cd含量超出农用地重金属风险筛选值,Cu、Pb和Hg处于高累积状况,Ni和Hg存在点源污染扰动的可能。(2)研究区土壤重金属Ni、Cr、Cu、Zn、Pb、Cd、As和Hg含量分布总体呈现由表层到底层递减的趋势,随着土壤深度的增加,含量水平和自然背景值相接近。在040 cm层中重金属累积率较高的元素为Ni、Cd、Cu、Zn,且不同垂直剖面的重金属累积率大小总体呈现淀积层>有机质层>淋溶层>底土层的规律。(3)运用地累积指数(Igeo)、潜在生态风险(RI)评价对土壤重金属污染状况分析表明,Cd的Igeo最大值均出现在3040 cm的淋溶层,主要是人为污染后冲刷下渗累积所致;而土壤Hg相较于其它重金属而言累积较高,可能是喀斯特区高Hg本底值所致。Hg和Cd的Igeo均在12之间,达到了中度污染的水平,且主要累积在表土层至淀积层之间的位置。RI结果表明,城郊菜地土壤Cd污染已达到中等潜在生态风险,而Hg污染已达到较强的潜在生态风险。(4)健康风险评价结果表明,各剖面表层土壤重金属(Cu、Zn、Pb、Hg)在两种暴露途径下的非致癌风险HQ均小于1,成人HQ指数最大为2.11×10-2;儿童HQ指数最大为1.85×10-1;非致癌健康风险大小为:经口摄入>皮肤接触;儿童>成人。重金属(Cd、As、Ni、Cr)在两种暴露途径下的致癌风险HQRisk均小于1,儿童受土壤重金属的致癌健康风险要高于成人。Cr、Ni、As致癌风险的HQRisk值均不同程度的超出了健康危害风险度最大可接受限值范围,说明有潜在的健康风险;Cd致癌风险HQRisk值处于1.706×10-66.439×10-9之间,在健康危害风险度最大可接受限值(1.0×10-6)范围之内,表明Cd的致癌风险较低,不会对人体造成健康危害。从总体来看,多种重金属总危害商HI显示,两种暴露途径的健康危害风险均在可承受的范围之内,不会对人体造成明显致癌健康风险。(5)根据铅同位素组成成分的二元混合(Binary Mixing)模型可知,JA、YH、LY和BN四个剖面的土壤的208Pb/206Pb-207Pb/206Pb二元线性程度极高,且Pb同位素组分源相对集中,对比燃煤尘、汽车尾气尘、污泥废水、有机肥、建筑材料和母质土壤等不同Pb同位素端元物质和剖面土壤Pb同位素的组分特征数据发现,土壤Pb的自然端元组分来自于成土母质、人为Pb源来自污泥废水、汽油尘和燃煤尘。通过解析各污染源对土壤铅污染的相对贡献率,得出贵阳市城郊菜地垂直剖面土壤总铅源平均贡献率,其中燃煤和汽车尾气尘铅贡献率的平均值为16.83%,污泥施肥来源铅贡献率为39.54%,自然来源铅贡献率为43.63%。(6)通过各元素相关性分析(RA)得出土壤pH和SOM含量不受粒径大小的影响,但Cr、Zn、Cd、As和Hg的含量都与粒径大小具有相关性。Cu-Cd-Cr、As-Zn-Pb、Ni-Hg等重金属之间存在相关性,可能具有相同来源。而主成分分析(PCA)和聚类分析(CA)分析结果表明,As-Zn-Pb作为第一主成分的贡献率为28.52%,主要来源于农药喷洒及叶面施肥残留,即反映化肥农药的施加对环境土壤的污染。Cd-Cr-Cu作为第二主成分的贡献率是23.16%,说明第二主成分主要受周边工厂含铜污水灌溉的人为成因影响。Ni-Hg作为第三主成分的贡献率为21.42%,主要受喀斯特地区高地质背景值的地球化学成因影响。
罗旭文[9](2019)在《粤北某钢铁工业区下游流域沉积物》文中研究指明铊(Tl)是一种分散稀有元素,其毒性高于Cd和Hg,在大陆地壳和海洋地壳中的平均含量仅为0.49μg/g和0.013μg/g。Tl同时具有亲石性和亲硫性,因此可以富集在硫铁矿和云母等不同类型的矿物中。随着人类对矿产资源的开发和利用,世界各地都发现了不同程度的Tl污染,但已有的Tl污染研究主要集中于矿石的开采和冶炼地区,而对钢铁冶炼企业造成的Tl污染研究极少,本课题组前期研究表明钢铁冶炼的排放是环境中Tl污染的一个重要的潜在来源。我国是世界上最大的产钢国,由于长期缺乏对钢铁冶炼企业Tl排放的监管,可能已有大量的Tl随冶炼废水进入环境中,对周边地区的居民产生了极大的威胁。因此,对钢铁冶炼工业区周边地区Tl等重金属污染的研究有助于了解钢铁冶炼排放中Tl等重金属在环境中的迁移转化规律,同时为钢铁冶炼企业Tl污染的预防和治理提供重要的理论依据。韶关位于北江上游,市内有多家大型冶炼厂和钢铁厂,冶炼的排放导致北江流域内Tl等重金属的污染。本文选取了韶关市内某钢铁冶炼区,采集其下游流域三个柱状沉积物以及冶炼原料和冶炼废渣废水,通过测定样品中Tl等重金属元素含量及Pb同位素组成,结合多种污染评价方法,对沉积物中Tl等重金属的空间分布特征、污染风险水平和污染来源进行了研究,结果表明:(1)三个沉积物中Tl等重金属含量超过地壳背景值,表现出不同程度的污染,上游河流A沉积物中的重金属来源复杂多样,且重金属含量高于下游沉积物;(2)重金属污染风险评价的结果表明,三个沉积物中Tl等重金属表现出中度以上的富集和污染等级,污染等级大小为Sb>Cd>Pb>Zn>Cu>Tl。潜在生态风险指数的评价结果指出Tl等重金属对环境有不同程度的潜在生态风险,可能会被重新释放造成二次污染,是该流域内一个巨大的环境隐患;(3)相关性分析和主成分分析结果表明,沉积物中Tl等重金属都受到了人为来源的影响;(4)Pb同位素定量源解析计算结果表明沉积物中的重金属有77.6–80.9%来源于人为活动的影响。钢铁冶炼活动对三个沉积物重金属污染的贡献率分别为53.0%、35.7%和66.3%。虽然本研究中的钢铁工业区下游流域沉积物的Tl污染程度低于附近地区的某Pb-Zn冶炼厂,但是该钢铁工业区同样是北江流域内一个重要的Tl污染排放源,需要加强对钢铁冶炼排放Tl污染的监测和治理。
朱甜英[10](2018)在《福州市道路灰尘重金属污染特征及来源解析》文中认为本文以福州市为研究区,根据区域内不同土地利用方式进行样区划分,采集福州市老城区(二环内)、新城区(二环外三环内)、城郊区(三环外)三个城区内的交通枢纽区、城市建设区、工业区、住宅区四个样区中不同车道内地表灰尘和叶面尘(统称道路灰尘)。通过对灰尘样品的粒度、重金属含量、铅同位素组成的测定与分析,探讨了福州市道路灰尘的粒度特征、重金属分布特征、污染状况,利用铅同位素示踪法结合多元统计分析法解析道路灰尘重金属的主要来源,并通过二元、三元混合模型计算各污染源的相对贡献率。(1)福州市道路灰尘的粒度特征显示交通枢纽区、城市建设区、工业区、住宅区四个样区内道路叶面尘和地表尘样品以较粗的砂粒组分(>63um)为主,分别占样品粒度组成的60.03%、74.82%,叶面尘以不对称的单峰型和双峰型分布为主,地表尘主要呈不对称的双峰型分布,说明福州市道路叶面尘和地表灰尘均具有多源性特点。与我国其他城市相比,总体上福州市道路灰尘粒径偏粗,分选性差。不同城区内叶面尘粒径大小表现为:老城区>新城区>城郊,造成这一分布特征的主要原因是老城区内城市建筑老旧,风化剥蚀严重,导致环境中较粗的颗粒物散落较多。地表灰尘表现为:新城区>老城区>城郊,地表灰尘这一粒度特征主要是因为新城区处于城市建设和发展中,经常性的施工建设过程中散落的粗颗粒物使得道路地表灰尘粒径较其他城区粗。(2)福州市道路灰尘的重金分布特征:福州市道路灰尘中V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Cd 10种重金属除V、Co外,其他元素含量均明显高于福建省土壤环境背景值,达到一定程度的累积水平。其中叶面尘中Cd的富集程度最高,为背景值的8.63倍。叶面尘各重金属在不同样区内分布未表现出明显特征,地表灰尘各重金属浓度在不同样区内总体表现为:工业区>城市建设区>交通枢纽区>住宅区;叶面尘和地表灰尘各重金属含量在不同城区均表现为:老城区>新城区>城郊;地表灰尘重金含量在不同样区内各车道中表现不同,交通枢纽区和住宅区表现为:机动车道>自行车道>人行道;工业区和城市建设区表现为:人行道/自行车道>机动车道。(3)福州市道路灰尘重金属污染状况:福州市道路叶面尘和地表灰尘重金属除V、Co、As三种元素,其他元素均达到不同程度的污染。两种介质中Cd污染最严重,四个样区中,工业区污染程度较其他样区高。健康风险评价指示,手口摄食途径是福州市道路灰尘重金属暴露的主要途径,儿童非致癌风险大于成人,且风险值大于安全值域1具备非致癌风险,应引起格外重视。(4)福州市道路灰尘重金属主要来源:铅同位素示踪表明,福州市道路叶面尘中的铅最主要来源为燃煤,平均贡献率43.73%,其次为汽车尾气,贡献率为35.04%,建筑尘和工业尘也提供一小部分来源;对于地表灰尘中的铅而言,建筑尘是其最大贡献者,贡献率达34.38%,其次为汽车尾气和工业尘,贡献率分别为26.18%和27.16%,燃煤所占比例较小。铅同位素示踪表明,福州市道路叶面尘和地表灰尘中的铅来源既有相似也有不同。在铅同位素示踪分析的基础上,利用多元统计方法分析福州市道路地表灰尘重金属的主要来源。结果表明,福州市道路叶面尘各重金属主要来源为燃煤和垃圾焚烧,贡献率为47.31%,其次为交通污染和工业排放,贡献率为19.728%;地表灰尘各重金属主要来源于工业污染和交通排放,贡献率为54.32%,其次为城市建设污染和垃圾焚烧。说明在有效控制燃煤、工业排放、和交通排放三种传统污染源的同时也要正确地归置和处理生活垃圾,应避免多处就地焚烧,而采取集中收集集中处理的方法。
二、铅同位素示踪技术在重金属污染研究中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铅同位素示踪技术在重金属污染研究中的应用(论文提纲范文)
(1)金/铁矿区土壤-植物体系铅锌同位素特征及微生物演化机制(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写和符号清单 |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 矿山开采引起的环境污染 |
2.1.1 金属矿山开采及尾矿 |
2.1.2 尾矿的环境危害 |
2.1.3 废弃尾矿库的生态恢复 |
2.2 铅锌同位素在环境研究中的应用 |
2.2.1 铅同位素在环境研究中的应用 |
2.2.2 锌同位素在环境研究中的应用 |
2.3 矿山环境微生态研究 |
2.3.1 矿山环境微生物群落结构及多样性 |
2.3.2 组学技术分析环境微生物潜在功能活性 |
2.3.3 植物-微生物的相互作用 |
3 研究内容与方法 |
3.1 研究区域概况 |
3.1.1 研究区域背景介绍 |
3.1.2 铁尾矿库自然定居植物 |
3.2 研究内容 |
3.3 技术路线 |
3.4 研究方法 |
3.4.1 样品的采集及预处理 |
3.4.2 化学前处理 |
3.4.3 环境因子分析测定 |
3.4.4 铅同位素分析测试 |
3.4.5 锌同位素分析测试 |
3.4.6 土壤肥力评价方法 |
3.4.7 重金属污染评价方法 |
3.4.8 微区X射线荧光分析 |
3.4.9 DNA提取与检测 |
3.4.10 高通量测序及宏基因测序 |
3.4.11 代谢物分析测试及数据预处理 |
3.4.12 数值计算及统计分析 |
3.5 实验试剂及设备 |
3.5.1 实验试剂及试剂盒 |
3.5.2 实验设备 |
4 土壤-植物重金属污染特征 |
4.1 采样区详情 |
4.2 表层土壤及尾矿重金属含量分布特征 |
4.2.1 土壤及尾矿理化性质及肥力 |
4.2.2 重金属含量分布特征 |
4.2.3 重金属含量相关性分析 |
4.2.4 重金属污染评价 |
4.3 琉璃河沿岸植物重金属含量分布 |
4.3.1 植物元素重金属空间分布特征 |
4.3.2 植物根/茎/叶重金属含量分布特征 |
4.4 重金属在土壤-猪毛菜体系中的迁移机制 |
4.4.1 土壤-猪毛菜体系重金属迁移特征 |
4.4.2 土壤-猪毛菜体系重金属含量相关性分析 |
4.5 小结 |
5 土壤-猪毛菜体系铅锌同位素特征 |
5.1 表层土壤及尾矿铅同位素特征 |
5.1.1 土壤及铁尾矿的铅同位素组成 |
5.1.2 表层土壤重金属污染源解析 |
5.2 猪毛菜体系铅同位素特征 |
5.2.1 猪毛菜铅同位素特征值 |
5.2.2 植物(猪毛菜)污染源解析 |
5.3 土壤-猪毛菜体系锌同位素特征 |
5.3.1 土壤-猪毛菜体系锌同位素组成及分馏特征 |
5.3.2 锌同位素在矿山环境中溯源的可行性 |
5.4 小结 |
6 尾矿土壤-猪毛菜微生物群落结构研究 |
6.1 微生物群落结构 |
6.1.1 Alpha多样性指数分析 |
6.1.2 Beta多样性分析 |
6.1.3 群落组成分析 |
6.2 物种差异分析及功能物种比较 |
6.2.1 细菌物种差异显着性分析 |
6.2.2 真菌物种差异显着性分析 |
6.2.3 功能物种比较分析 |
6.3 物种共现网络分析 |
6.3.1 共现网络拓扑特征分析 |
6.3.2 功能物种及关键物种分析 |
6.4 环境因子关联分析 |
6.4.1 环境因子与群落多样性 |
6.4.2 环境因子与群落组成分析 |
6.4.3 环境因子与功能物种关联分析 |
6.5 小结 |
7 尾矿土壤根际微生物-猪毛菜相互作用机理研究 |
7.1 根际微生物功能基因 |
7.1.1 固碳途径 |
7.1.2 氮循环 |
7.1.3 磷循环 |
7.1.4 重金属抗性基因 |
7.2 猪毛菜生长过程根系分泌物的演变 |
7.2.1 根系分泌物组成与HMDB分类 |
7.2.2 KEGG化合物分类与功能通路 |
7.2.3 不同生长阶段差异代谢物的筛选与聚类 |
7.3 根际微生物-猪毛菜相互作用 |
7.4 小结 |
8 总结 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)土壤重金属污染源解析的应用与展望(论文提纲范文)
1 重金属污染物源解析方法 |
2 铅同位素示踪法 |
2.1 铅同位素组成的表达 |
2.2 铅同位素的测定 |
2.3 铅同位素示踪在土壤污染源解析中的应用 |
3 镉同位素示踪法 |
3.1 镉同位素组成的表达 |
3.2 镉同位素的测定 |
3.3 镉同位素示踪在土壤污染源解析中的应用 |
4 锌同位素示踪法 |
4.1 锌同位素组成的表达 |
4.2 锌同位素的测定 |
4.3 锌同位素示踪在土壤污染源解析中的应用 |
5 展望 |
(3)铁观音茶园土壤-茶树体系中金属的迁移特征及来源解析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究动态 |
1.2.1 土壤中金属的含量分布及评价方法 |
1.2.2 土壤中金属的生物有效性研究 |
1.2.3 茶树中金属元素的含量 |
1.2.4 土壤—茶树体系中金属的分布及迁移 |
1.2.5 茶叶中金属的健康风险评价 |
1.2.6 土壤中金属的来源解析技术 |
1.2.7 植物中金属的来源解析技术 |
1.2.8 土壤—茶树体系中的同位素示踪研究 |
1.3 本文的研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 特色及创新之处 |
第2章 区域概况与分析方法 |
2.1 区域概况 |
2.2 样品采集与预处理 |
2.2.1 样品采集 |
2.2.2 样品预处理 |
2.3 主要试剂与仪器 |
2.4 分析方法 |
2.4.1 土壤pH值的测定 |
2.4.2 土壤有机质的测定 |
2.4.3 金属全量的提取及测定 |
2.4.4 土壤中金属赋存形态的提取及测定 |
2.4.5 茶汤中金属含量的测定 |
2.4.6 茶树盆栽实验 |
2.4.7 茶叶品质的测定 |
2.4.8 同位素组成的分离提取及测定 |
2.5 实验质量控制 |
2.5.1 实验器具的质量控制 |
2.5.2 金属全量分析的质量控制 |
2.5.3 金属赋存形态分析的质量控制 |
2.5.4 铅、锶同位素分析的质量控制 |
2.6 数据处理及作图 |
第3章 铁观音茶园土壤—茶树体系中金属的分布特征 |
3.1 前言 |
3.2 铁观音茶园土壤的理化性质 |
3.2.1 pH值 |
3.2.2 总有机碳 |
3.3 铁观音茶园表层土壤中金属总量的分布特征 |
3.4 铁观音茶园垂直剖面土壤中金属总量的分布特征 |
3.5 铁观音茶树中金属的分布特征 |
3.6 铁观音茶园土壤中金属的污染评价 |
3.6.1 评价标准及背景值 |
3.6.2 土壤中金属的污染评价 |
3.7 铁观音茶园土壤—茶树体系中金属的分布研究 |
3.7.1 茶树与表层土壤中金属含量的相关分析 |
3.7.2 生物富集系数法 |
3.7.3 转移系数法 |
3.7.4 胁迫控制实验法 |
3.7.5 讨论 |
3.8 本章小结 |
第4章 铁观音茶园土壤中金属的生物有效性研究 |
4.1 前言 |
4.2 铁观音茶园土壤中金属的赋存形态 |
4.2.1 表层土壤中金属的赋存形态 |
4.2.2 垂直剖面土壤中金属的赋存形态 |
4.3 铁观音茶园土壤中金属的生物有效性评价 |
4.3.1 风险评价编码法 |
4.3.2 次生相与原生相比值法 |
4.3.3 讨论 |
4.4 铁观音茶园土壤理化性质、生物有效性与茶树中金属含量的相关分析 |
4.4.1 土壤理化性质的相关性 |
4.4.2 土壤金属总量的相关性 |
4.4.3 茶树根、茎、老叶、新叶的相关性 |
4.5 本章小结 |
第5章 胁迫条件下铁观音茶树中金属的分布及对茶叶品质的影响 |
5.1 前言 |
5.2 金属胁迫下铁观音茶树中金属的分布 |
5.2.1 Cd胁迫 |
5.2.2 Pb胁迫 |
5.2.3 Zn胁迫 |
5.3 金属胁迫对铁观音茶叶品质的影响 |
5.3.1 茶多酚 |
5.3.2 咖啡碱 |
5.3.3 金属胁迫对铁观音茶叶品质的影响 |
5.4 讨论 |
5.5 本章小结 |
第6章 铁观音茶园土壤及茶汤中金属的健康风险研究 |
6.1 前言 |
6.2 铁观音茶园土壤中金属的健康风险研究 |
6.2.1 暴露评估 |
6.2.2 风险表征 |
6.2.3 铁观音茶园土壤中金属的健康风险评价 |
6.3 铁观音茶汤中金属的健康风险研究 |
6.3.1 铁观音茶汤中金属的浓度 |
6.3.2 泡茶方式对金属浓度的影响 |
6.3.3 茶汤中金属的健康风险评价 |
6.4 铁观音茶汤中的金属Tl |
6.5 本章小结 |
第7章 基于多元统计分析的铁观音茶园土壤—茶树体系中金属的来源解析 |
7.1 前言 |
7.2 主成分分析法 |
7.2.1 铁观音茶园土壤中金属的主成分分析 |
7.2.2 铁观音茶树中金属的主成分分析 |
7.3 聚类分析法 |
7.4 APCS-MLR法 |
7.4.1 表层土壤中各金属来源的贡献率 |
7.4.2 茶园垂直剖面土壤中各金属来源的贡献率 |
7.4.3 茶树中各金属来源的贡献率 |
7.5 基于GIS的铁观音茶园土壤—茶树中金属来源的空间分布特征 |
7.5.1 表层土壤中金属来源的空间分布 |
7.5.2 茶树中金属来源的空间分布 |
7.6 讨论 |
7.6.1 研究方法 |
7.6.2 需进一步讨论的金属(Tl、Cd) |
7.7 本章小结 |
第8章 基于铅锶同位素示踪的铁观音茶园土壤-茶树体系中金属的来源解析 |
8.1 前言 |
8.2 潜在源的Pb、Sr含量及同位素组成特征 |
8.2.1 潜在源的Pb、Sr含量 |
8.2.2 潜在源的Pb、Sr同位素组成 |
8.3 铁观音茶园土壤—茶树体系的Pb、Sr同位素组成 |
8.3.1 茶园表层土壤的Pb、Sr同位素组成 |
8.3.2 茶园垂直剖面土壤的Pb、Sr同位素组成 |
8.3.3 茶树各部位Pb、Sr同位素组成 |
8.4 基于Pb同位素示踪的铁观音茶园土壤—茶树体系中Pb来源解析 |
8.4.1 茶园表层土壤中Pb来源解析 |
8.4.2 茶园垂直剖面土壤中Pb来源解析 |
8.4.3 茶树中Pb来源解析 |
8.5 基于Sr同位素示踪的铁观音茶园土壤—茶树体系中Sr来源解析 |
8.5.1 茶园表层土壤中Sr来源解析 |
8.5.2 茶园垂直剖面土壤中Sr来源解析 |
8.5.3 茶树中Sr来源解析 |
8.6 Pb、Sr同位素联合示踪铁观音茶园土壤-茶树体系中金属的来源 |
8.6.1 Pb、Sr同位素联合示踪茶园表层土壤中金属的来源 |
8.6.2 Pb、Sr同位素联合示踪茶园垂直剖面土壤中金属的来源 |
8.6.3 Pb、Sr同位素联合示踪茶树中金属的来源 |
8.7 基于同位素混合模型的各潜在源贡献率 |
8.7.1 茶园表层土壤中各潜在源的贡献率 |
8.7.2 茶园垂直剖面土壤中各潜在源的贡献率 |
8.7.3 茶树中各潜在源的贡献率 |
8.8 本章小结 |
第9章 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
(4)硫铁矿耕地系统铊的健康风险评价与污染示踪研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 铊基本性质 |
1.1.1 铊地球化学特征 |
1.1.2 铊的毒性与毒理 |
1.2 铊污染研究现状 |
1.2.1 大气和水体中的铊污染 |
1.2.2 农田土壤与农作物中的铊污染 |
1.3 铊污染示踪研究 |
1.4 研究目的与意义 |
1.5 研究内容、方法与技术路线 |
1.5.1 研究内容和方法 |
1.5.2 研究方法 |
1.5.3 研究技术路线 |
第二章 实验与方法 |
2.1 样品准备 |
2.1.1 样品采集 |
2.1.2 样品前处理 |
2.2 试剂与仪器 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 铊等元素含量分析 |
2.3.2 铅同位素组成测定 |
2.4 固相表征方法 |
2.5 数据统计分析方法 |
2.6 污染风险评价方法 |
2.6.1 地累积指数 |
2.6.2 生物富集系数和转移系数 |
2.6.3 摄入健康风险指数 |
2.7 铅同位素定量源解析方法 |
第三章 耕地土壤铊重金属污染特征及风险评价 |
3.1 土壤矿物组成和重金属分布 |
3.2 土壤重金属含量分析 |
3.3 土壤重金属风险评价 |
3.4 土壤重金属与稀土元素相关性分析 |
第四章 农作物铊等重金属富集机制与风险评估 |
4.1 农作物铊等重金属分布特征 |
4.2 农作物对铊等重金属的生物富集系数和健康风险评估 |
4.3 耕地系统样品重金属相关性分析 |
第五章 铊污染源示踪 |
5.1 耕地系统样品铅同位素特征 |
5.2 耕地系统样品铊污染示踪 |
第六章 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录:攻读硕士学位期间参与或发表的成果 |
致谢 |
(5)厦门市大气PM2.5分布特征、来源解析及风险评价(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 大气PM_(2.5)组成特征及危害 |
1.2.2 大气PM_(2.5)来源解析 |
1.2.3 二次气溶胶形成 |
1.2.4 大气PM_(2.5)风险评价 |
1.2.5 大气PM_(2.5)中重金属生物可给性 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
1.4 论文的研究特色及创新 |
1.4.1 研究特色 |
1.4.2 论文创新 |
第2章 研究区域概况及样品采集与分析 |
2.1 研究区域及样品采集与预处理 |
2.1.1 大气PM_(2.5)样品的采集和预处理 |
2.1.2 潜在污染源样品采集和预处理 |
2.2 样品分析测定 |
2.2.1 主要实验仪器与试剂 |
2.2.2 有机碳和元素碳的测定 |
2.2.3 水溶性离子的测定 |
2.2.4 无机元素的测定 |
2.2.5 重金属生物有效性测定 |
2.2.6 铅、锶、钕同位素的测定 |
2.2.7 电镜观测 |
2.3 实验分析质量保证与质量控制 |
第3章 厦门市大气PM_(2.5)时空分布特征 |
3.1 厦门市四季大气PM_(2.5)分布特征 |
3.2 特殊社会事件中厦门市大气PM_(2.5)分布特征 |
3.3 灰霾天气厦门市大气PM_(2.5)分布特征 |
3.4 大气PM_(2.5)质量浓度受气象要素影响分析 |
3.4.1 大气PM_(2.5)质量浓度与气象要素关系 |
3.4.2 大气PM_(2.5)与气象要素相关性分析 |
3.5 厦门市大气PM_(2.5)组成特征 |
3.6 本章小结 |
第4章 厦门市大气PM_(2.5)中水溶性离子、碳组分组成特征及其二次形成机制初探 |
4.1 厦门市水溶性离子组成特征及来源初断 |
4.1.1 水溶性离子含量分布特征 |
4.1.2 气溶胶酸度 |
4.1.3 水溶性离子来源初断 |
4.1.4 PMF模型解析厦门市大气PM_(2.5)中水溶性离子来源 |
4.2 厦门市大气PM_(2.5)中碳组分分布特征及来源 |
4.2.1 碳组分分布特征 |
4.2.2 碳组分来源初断 |
4.3 厦门市大气PM_(2.5)二次形成机制初探 |
4.4 本章小结 |
第5章 厦门大气PM_(2.5)中无机元素分布特征及来源解析 |
5.1 厦门市大气PM_(2.5)中无机元素分布特征 |
5.2 厦门市大气PM_(2.5)中无机元素来源解析 |
5.2.1 富集因子 |
5.2.2 Pb同位素示踪来源 |
5.2.3 Sr同位素示踪来源 |
5.3 厦门市大气PM_(2.5)中稀土元素地球化学特征及来源解析 |
5.3.1 稀土元素浓度特征 |
5.3.2 稀土元素与大气PM_(2.5)相关性分析 |
5.3.3 稀土元素配分模式 |
5.3.4 三角图示踪稀土元素来源 |
5.3.5 稀土元素特征参数结合Nd同位素示踪大气PM_(2.5)中稀土元素来源 |
5.4 本章小结 |
第6章 厦门市大气PM_(2.5)来源解析 |
6.1 后向气团轨迹分析 |
6.2 单颗粒分析 |
6.3 正定矩阵因子分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 厦门市大气PM_(2.5)中重金属风险评价 |
7.1 厦门市大气PM_(2.5)中重金属生物可给性 |
7.1.1 总量重金属生物可给性 |
7.1.2 生物可给态及残渣态重金属来源解析 |
7.2 重金属潜在生态风险评价 |
7.2.1 总量重金属潜在风险评价 |
7.2.2 各来源重金属潜在风险评价 |
7.3 厦门市大气PM_(2.5)中重金属健康风险评价 |
7.3.1 总量重金属健康风险评价 |
7.3.2 各潜在源重金属健康风险评价 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
(6)密云水库上游白河流域重金属分布、形态及迁移规律研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写和符号清单 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
2 国内外研究现状 |
2.1 矿区土壤重金属重金属污染特征 |
2.2 矿区重金属形态分布特征 |
2.2.1 化学形态特征 |
2.2.2 分子形态特征 |
2.3 重金属来源解析 |
2.3.1 多元统计法 |
2.3.2 地理信息系统热点成图法 |
2.3.3 同位素示踪法 |
2.4 土壤重金属迁移转化机制 |
2.4.1 土壤重金属迁移转化机制 |
2.4.2 硫对土壤中重金属迁移转化的影响 |
2.5 重金属的潜在生态风险评价 |
2.5.1 基于重金属总量的潜在生态风险评价 |
2.5.2 基于形态学的潜在生态风险评价 |
3 研究内容与方法 |
3.1 研究目的 |
3.2 研究内容 |
3.3 技术路线 |
3.4 研究区样品采集 |
3.4.1 研究区域概况 |
3.4.2 研究区尾矿库情况调查 |
3.4.3 样品采集 |
3.5 研究方法 |
3.5.1 土壤及沉积物样品的预处理 |
3.5.2 样品中pH测定 |
3.5.3 样品中矿物质的分析 |
3.5.4 样品中重金属含量的测定 |
3.5.5 重金属形态测定 |
3.5.6 样品重金属及硫的分子形态测定 |
3.5.7 铅同位素的测定 |
3.5.8 同步辐射数据处理 |
3.5.9 重金属环境风险评价方法 |
4 土壤和沉积物中重金属浓度与分布特征 |
4.1 土壤和沉积物样品中重金属的浓度分析 |
4.1.1 表层样品重金属的浓度分析 |
4.1.2 剖面样品重金属的浓度分析 |
4.2 土壤及沉积物中重金属的分布特征 |
4.2.1 支流沉积物及周边土壤中重金属分布特征 |
4.2.2 主河道沉积物及周边土壤中重金属分布特征 |
4.2.3 白河沉积物剖面样品重金属分布特征 |
4.2.4 白河入密云水库口沉积物重金属污染特征 |
4.2.5 密云水库沉积物重金属分布特征 |
4.3 小结 |
5 土壤和沉积物中重金属形态特征 |
5.1 土壤和沉积物样品中重金属的化学形态特征 |
5.1.1 土壤和沉积物表层样品重金属的化学形态特征 |
5.1.2 土壤和沉积物剖面样品中的重金属化学形态特征 |
5.2 土壤样品中重金属分子形态特征 |
5.2.1 Pb元素的XANES谱 |
5.2.2 S元素的XANES谱 |
5.2.3 土壤中Pb、S分子形态信息综合分析 |
5.3 土壤和沉积物样品中重金属形态分布特征 |
5.3.1 支流土壤和沉积物中重金属形态及分布特征 |
5.3.2 主河道土壤和沉积物中重金属形态及分布特征 |
5.3.3 水库口沉积物中重金属形态的Tucker3分析 |
5.4 小结 |
6 土壤和沉积物中重金属来源分析 |
6.1 多元统计分析法分析重金属来源 |
6.1.1 白河上游主河道重金属来源分析 |
6.1.2 剖面样品重金属来源分析 |
6.2 铅同位素分析重金属来源 |
6.3 小结 |
7 白河流域重金属的迁移规律分析 |
7.1 重金属在矿区土壤中的分布规律分析 |
7.1.1 密云水库上游矿区土壤中重金属分布情况 |
7.1.2 白河沿河土壤及沉积物中重金属分布情况 |
7.2 重金属在河流内迁移规律分析 |
7.2.1 白河主河道内水中的重金属含量 |
7.2.2 白河主河道内悬浮物中重金属含量分析 |
7.2.3 重金属在沉积物中的纵向迁移规律分析 |
7.3 重金属在密云水库沉积物内的分布规律 |
7.4 小结 |
8 入库河流及水库沉积物重金属风险评价 |
8.1 地累积指数法 |
8.2 平均沉积物质量基准系数法 |
8.3 潜在生态危害指数法 |
8.3.1 表层样品潜在生态危害指数 |
8.3.2 剖面样品潜在生态危害指数 |
8.4 多元生态危害指数法 |
8.5 风险评价准则 |
8.6 不同指数的结果对比 |
8.7 小结 |
9 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 主要创新点 |
9.3 问题与展望 |
参考文献 |
附图 |
附表 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)厦门公园降尘-土壤-植物系统中重金属迁移特征及来源解析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第1章 引言 |
1.1 研究背景与依据 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 降尘、土壤、植物中重金属含量 |
1.2.2 降尘、土壤、植物中重金属污染评价方法 |
1.2.3 降尘、土壤、植物中重金属迁移规律 |
1.2.4 降尘、土壤、植物中重金属来源解析 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究目标和意义 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究技术路线 |
1.4 论文的研究特色及创新 |
第2章 研究方法 |
2.1 研究区域 |
2.2 样品采集及预处理 |
2.3 样品分析测定 |
2.3.1 理化参数的测定 |
2.3.2 形态特征的表征 |
2.3.3 重金属总量提取与测定 |
2.3.4 SBRC法模拟胃液中重金属提取与测定 |
2.3.5 改进的BCR法重金属赋存形态提取与测定 |
2.3.6 铅同位素测定 |
2.4 质量控制与质量保证 |
2.4.1 样品分析器具质量控制 |
2.4.2 实验分析过程质量控制 |
2.5 数据处理 |
2.5.1 重金属生物可利用性分析方法 |
2.5.2 重金属富集因子分析方法 |
2.5.3 重金属迁移因子分析方法 |
2.5.4 Pb同位素来源解析方法 |
2.5.5 主成分-多元线性回归分析方法 |
2.5.6 后向气团轨迹分析方法 |
2.5.7 健康风险评价模型 |
第3章 厦门市公园降尘中重金属的污染特征及来源 |
3.1 降尘中重金属总量分布特征 |
3.1.1 降尘中重金属总量水平 |
3.1.2 降尘中重金属总量富集程度 |
3.2 降尘中重金属生物可利用性 |
3.2.1 基于SBRC法重金属生物可利用性 |
3.2.2 基于改进的BCR法重金属生物可利用性 |
3.2.3 不同方法重金属生物可利用性结果比较 |
3.3 降尘中重金属来源解析 |
3.3.1 Pb同位素分析 |
3.3.2 PCA-MLR分析 |
3.3.3 后向气团轨迹分析 |
3.3.4 扫描电镜分析 |
3.4 降尘中重金属健康风险评价 |
3.5 本章小结 |
第4章 厦门市公园土壤中重金属的污染特征及来源 |
4.1 土壤理化性质特征 |
4.2 土壤中重金属总量分布特征 |
4.2.1 土壤中重金属总量水平 |
4.2.2 土壤中重金属总量富集程度 |
4.3 土壤中重金属生物可利用性 |
4.3.1 基于SBRC法重金属生物可利用性 |
4.3.2 基于改进的BCR法重金属生物可利用性 |
4.3.3 不同方法重金属生物可利用性结果比较 |
4.4 土壤中重金属来源解析 |
4.4.1 Pb同位素分析 |
4.4.2 PCA-MLR分析 |
4.4.3 扫描电镜分析 |
4.5 土壤中重金属健康风险评价 |
4.6 本章小结 |
第5章 厦门市公园常见植物中重金属的污染特征及来源 |
5.1 植物中重金属总量分布特征 |
5.2 植物中重金属迁移因子 |
5.2.1 植物-降尘系统中重金属迁移因子 |
5.2.2 植物-土壤系统中重金属迁移因子 |
5.3 植物中重金属来源解析 |
5.3.1 Pb同位素分析 |
5.3.2 相关性分析 |
5.3.3 PCA-MLR分析 |
5.3.4 扫描电镜分析 |
5.4 降尘-土壤-植物系统中重金属迁移模型 |
5.4.1 植物-土壤系统中重金属迁移定量模型 |
5.4.2 植物-降尘系统中重金属迁移定量模型 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(8)贵阳市城郊菜地垂直剖面土壤重金属污染特征及铅同位素示踪研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤重金属污染及来源研究进展 |
1.2.2 铅同位素在土壤重金属污染源解析中的研究进展 |
1.3 研究内容、目标及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区域概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地质地貌 |
2.1.3 土壤类型 |
2.1.4 气候与水文 |
2.2 样品采集与分析方法 |
2.2.1 布点与样品采集 |
2.2.2 样品的预处理 |
2.2.3 主要理化指标的测定方法 |
2.2.4 土壤Pb同位素比值的测定方法 |
2.2.5 实验质量控制 |
2.3 数据处理及统计方法 |
第三章 贵阳市城郊菜地土壤垂直剖面重金属分布特征分析 |
3.1 贵阳城郊菜地土壤的理化参数 |
3.1.1 城郊菜地垂直剖面土壤pH值分析 |
3.1.2 城郊菜地垂直剖面土壤有机质 |
3.1.3 城郊菜地垂直剖面土壤粒径分析 |
3.2 贵阳市城郊菜地垂直剖面土壤重金属含量描述性分析 |
3.3 贵阳市城郊菜地垂直剖面土壤中重金属分布特征 |
3.3.1 垂直剖面土壤中重金属含量变化特征 |
3.3.2 垂直剖面土壤中重金属累积分布特征 |
3.4 重金属与理化参数相关性 |
3.5 本章小结 |
第四章 贵阳市城郊菜地垂直剖面土壤重金属污染评价 |
4.1 基于地质累积指数模型的土壤重金属污染评价 |
4.1.1 评价方法与标准选择 |
4.1.2 评价结果与分析 |
4.2 基于潜在生态危害指数模型的土壤重金属污染评价 |
4.2.1 评价方法与分级标准 |
4.2.2 评价结果与分析 |
4.3 基于健康风险模型的土壤重金属污染评价 |
4.3.1 健康风险评价模型 |
4.3.2 重金属的识别、暴露模型及参数的选择 |
4.3.3 健康风险评价结果与分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 贵阳市城郊菜地土壤重金属元素来源解析 |
5.1 土壤Pb同位素示踪 |
5.1.1 主要污染源Pb同位素组成 |
5.1.2 垂直剖面土壤中Pb同位素组成 |
5.1.3 土壤Pb来源及其相对贡献率 |
5.2 土壤重金属源识别 |
5.2.1 土壤重金属相关性分析 |
5.2.2 土壤重金属主成分分析 |
5.2.3 土壤重金属聚类分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(9)粤北某钢铁工业区下游流域沉积物(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 研究背景及进展 |
1.1.1 铊基本性质 |
1.1.2 国内外铊等重金属污染研究 |
1.1.3 污染源解析 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 研究内容、方法与技术路线 |
1.3.1 研究内容和方法 |
1.3.2 研究技术路线 |
第二章 实验与方法 |
2.1 试剂与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验样品 |
2.2.1 采样区概况 |
2.2.2 样品采集 |
2.2.3 样品前处理 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 铊等重金属元素含量分析 |
2.3.2 铅同位素组成特征分析 |
2.4 固相表征方法 |
2.5 数据统计分析方法 |
2.5.1 相关性分析 |
2.5.2 主成分分析 |
2.6 铊等重金属污染风险评价方法 |
2.6.1 富集因子指数法 |
2.6.2 地累积指数法 |
2.6.3 潜在生态风险指数法 |
2.7 铅同位素定量源解析方法 |
第三章 铊等重金属空间分布特征 |
3.1 样品重金属含量分析 |
3.2 沉积物中Tl等重金属垂直方向分布及变化特征 |
3.3 沉积物中Tl等重金属流域内分布 |
3.4 固相表征 |
3.5 铊等重金属污染风险评价 |
3.5.1 富集因子指数 |
3.5.2 地累积指数 |
3.5.3 潜在生态风险指数 |
3.6 小结 |
第四章 铊污染源解析 |
4.1 铊等重金属相关性分析和主成分分析 |
4.2 样品中的铅同位素组成特征 |
4.3 铅同位素污染示踪 |
4.4 铅同位素定量源解析 |
4.5 各端元贡献率深度变化 |
4.6 小结 |
第五章 结果与展望 |
参考文献 |
附录:攻读硕士学位期间参与或发表的成果 |
致谢 |
(10)福州市道路灰尘重金属污染特征及来源解析(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
中文文摘 |
绪论 |
1 选题依据 |
2 道路灰尘重金属研究现状 |
2.1 地表灰尘重金属研究进展 |
2.2 叶面尘重金属研究进展 |
2.3 铅同位素示踪研究 |
3 研究内容和技术路线 |
3.1 研究内容 |
3.2 论文工作量 |
3.3 技术路线 |
第一章 研究区概况和样品采集与分析 |
1.1 研究区概况 |
1.2 材料与方法 |
1.2.1 样点布设与样品采集 |
1.2.2 样品分析测试 |
第二章 福州市道路灰尘粒度特征 |
2.1 道路灰尘粒度组成特征 |
2.1.1 道路灰尘粒度组成 |
2.1.2 道路灰尘粒度分布曲线 |
2.1.3 各源区道路灰尘粒度参数及环境意义 |
2.2 不同城区道路灰尘粒度特征比较 |
第三章 福州市道路灰尘重金属分布特征与污染状况 |
3.1 福州市道路灰尘重金属含量水平 |
3.2 不同样区道路灰尘重金属分布特征 |
3.3 不同城区道路灰尘重金属分布特征 |
3.4 不同车道内地表灰尘重金属分布特征 |
3.5 福州市道路灰尘重金污染状况 |
3.5.1 道路灰尘重金属地质累积指数 |
3.5.2 不同样区道路灰尘重金属污染特征 |
3.6 福州市道路灰尘重金属健康风险评价 |
3.6.1 道路灰尘重金属暴露剂量 |
3.6.2 道路灰尘重金属暴露风险 |
3.6.3 各样区儿童非致癌暴露风险特征 |
第四章 福州市道路灰尘重金属来源解析 |
4.1 福州市道路灰尘铅来源解析 |
4.1.1 主要潜在污染源Pb同位素组成 |
4.1.2 福州市道路灰尘铅同位素比值分析 |
4.1.3 不同样区道路灰尘铅来源及相对贡献率 |
4.2 基于铅同位素的道路灰尘重金属来源解析 |
4.2.1 叶面尘与地表灰尘重金属相关性分析 |
4.2.2 叶面尘重金属源解析 |
4.2.3 地表灰尘重金属源解析 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 问题与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
个人简历 |
四、铅同位素示踪技术在重金属污染研究中的应用(论文参考文献)
- [1]金/铁矿区土壤-植物体系铅锌同位素特征及微生物演化机制[D]. 张怡悦. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]土壤重金属污染源解析的应用与展望[J]. 徐贝贝,余爱华. 应用化工, 2021(04)
- [3]铁观音茶园土壤-茶树体系中金属的迁移特征及来源解析[D]. 孙境蔚. 华侨大学, 2020
- [4]硫铁矿耕地系统铊的健康风险评价与污染示踪研究[D]. 韦旭东. 广州大学, 2020(02)
- [5]厦门市大气PM2.5分布特征、来源解析及风险评价[D]. 王珊珊. 华侨大学, 2020
- [6]密云水库上游白河流域重金属分布、形态及迁移规律研究[D]. 丁淮剑. 北京科技大学, 2020
- [7]厦门公园降尘-土壤-植物系统中重金属迁移特征及来源解析[D]. 赵莉斯. 华侨大学, 2020
- [8]贵阳市城郊菜地垂直剖面土壤重金属污染特征及铅同位素示踪研究[D]. 宣斌. 贵州师范大学, 2019(03)
- [9]粤北某钢铁工业区下游流域沉积物[D]. 罗旭文. 广州大学, 2019(01)
- [10]福州市道路灰尘重金属污染特征及来源解析[D]. 朱甜英. 福建师范大学, 2018(05)
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