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遗留遗弃污染场地调查及风险评价

作　者: 李细红
导　师: 秦普丰；雷鸣
学　校: 湖南农业大学
专　业: 环境工程
关键词: 污染场地遗留遗弃环境质量评价赋存形态风险评价
分类号: X820
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

污染场地目前对人类社会和生态环境造成了严重危害,已经成为一个世界性的环境问题。鉴于许多工矿企业关停并转后,由于城市的改建与扩张等原因,使土地的使用功能转换,而这种数量多、种类涉及各个行业的污染场地,通常对周围环境和人体危害及其严重,因此有必要对这类污染场地性质以及危害程度进行分析、统计、分类登记与评价,为场地的再利用的可行性和修复提供理论和技术支撑。本研究对湖南省某县某遗弃硫酸锰化工厂进行实地调查,评估该遗弃硫酸锰化工厂土壤的环境质量以及评价其土壤及水中重金属污染的健康风险的同时,研究土壤中重金属的存在形态与迁移转化,为进一步污染场地的科学治理与功能性修复决策提供理论依据。研究结果包括：(1)此硫酸锰化工厂遗弃地周围土壤与水的pH值大部分呈酸性；重金属污染有区域性差异,西南方向的土壤和水受污染情况最严重,外围覆土层污染较轻；(2)生物可利用性系数分析可知重金属的生物可利用大小顺序为：Cd>Mn>Zn>Cu>Pb：总量线性相关性分析表明：Cu、Zn、Mn之间存在很好的线性相关性,在给定的水平下相关性显著,说明三种污染具有同源性；重金属总量与各形态的相关以及显著性分析表明：Cu、Zn、Mn, Cd总量与P1、P3、P4有较好的相关性,在给定的水平下相关性显著,说明总量的多少可以影响到存在形态的含量；(3)土壤污染评价结果表明：该硫酸锰化工厂遗弃地周围土壤环境受到严重污染,重金属含量水平已不适宜于农林果业的发展；(4)土壤重金属潜在生态危害评价结果表明,此硫酸锰厂区周围土壤重金属污染存在不同程度的潜在危害,从单因子角度看,重金属Cd的潜在生态危害最为突出,该厂西南方土壤生态危害次序为Cd>Mn>Cu>Pb>Zn;土壤重金属对人体致癌风险评价发现：人体主要通过三种方式吸收重金属,其摄入量顺序为直接摄入量>经皮肤吸收摄入量>呼吸系统摄入量,非致癌的健康风险的主要贡献因子为Pb的皮肤接触风险以及Cd的土壤尘吸入风险；(5)从水体中重金属污染的健康风险评价来看,该硫酸锰化工厂虽被关停多年,但其污染仍然存在。当地居民饮用水中有部分水样p(Mn)超标,地表水中p(Mn)超标率达100%；其非致癌物有毒物质所致健康危害的个人年风险按大小顺序排列为Mn>Pb>Zn>Cu。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第1章绪论  11-20
  1.1 研究目的与意义  11-12
  1.2 国内外污染场地研究进展  12-17
    1.2.1 国外污染场地管理情况  12-15
    1.2.2 国内污染场地管理情况  15-17
  1.3 污染风险评价进展  17-19
    1.3.1 国内风险评价研究进展  18
    1.3.2 欧美国家风险评价概况  18-19
  1.4 研究内容和研究技术路线  19-20
第2章污染场地监测与评价方法  20-32
  2.1 污染场地信息的调查  20-21
    2.1.1 污染场地资料的获取途径及信息的提取  20
    2.1.2 污染场地数据库建立的要素  20-21
  2.2 检测与分析  21-23
    2.2.1 采样工具  21-22
    2.2.2 布点  22
    2.2.3 采样  22
    2.2.4 样品预处理  22-23
    2.2.5 样品的监测分析项目及方法  23
    2.2.6 数据的分析与处理  23
  2.3 评价标准  23-24
    2.3.1 土壤污染评价标准  23-24
    2.3.2 水污染评价标准  24
  2.4 评价方法  24-32
    2.4.1 重金属形态分析  24-25
    2.4.2 土壤污染指数评价方法  25-27
    2.4.3 土壤重金属潜在生态危害指数评价方法  27
    2.4.4 土壤重金属污染健康风险评价方法  27-29
    2.4.5 水环境健康风险评价方法  29-32
第3章硫酸锰化工厂污染状况调查及土壤的检测和分析  32-40
  3.1 研究区域调查情况  32-35
    3.1.1 硫酸锰化工厂概况及污染源调查  32-33
    3.1.2 产品生产工艺  33-35
  3.2 污染土壤监测与分析  35-37
    3.2.1 土壤采集分布图  35-36
    3.2.2 土壤监测结果与讨论  36-37
  3.3 土壤样品归类优化  37-40
    3.3.1 聚类分析基本原理  37-38
    3.3.2 数据处理  38
    3.3.3 结果与讨论  38-40
第4章土壤中重金属元素的存在形态  40-53
  4.1 土壤中重金属赋存形态的分析  40-41
    4.1.1 土壤中重金属元素形态分布  40
    4.1.2 土壤中重金属元素BCR形态分析  40-41
  4.2 土壤重金属赋存形态的测定结果与讨论  41-47
    4.2.1 土壤中重金属的存在形态  41-44
    4.2.2 土样中重金属的生物可利用性  44-45
    4.2.3 土壤中重金属元素的相对迁移特征结果与讨论  45-47
  4.3 重金属总量之间以及其与各自形态之间的相关性和显著性关系  47-53
    4.3.1 重金属总量的相关性分析  48
    4.3.2 重金属总量和各形态的相关显著性分析  48-52
    4.3.3 结果与讨论  52-53
第5章重金属污染评价  53-70
  5.1 环境质量评价  53-60
    5.1.1 硫酸锰化工厂外围土壤重金属评价结果与讨论  53-55
    5.1.2 硫酸锰化工厂西南方向土壤重金属评价结果与讨论  55-57
    5.1.3 硫酸锰化工厂东南方向土壤重金属评价结果与讨论  57-60
  5.2 土壤重金属污染的垂直分布特征  60-63
    5.2.1 土壤重金属不同深度含量的测定  60
    5.2.2 硫酸锰化工厂西南方向土壤重金属污染垂直分布特征结果与讨论  60-61
    5.2.3 硫酸锰化工厂东南方向土壤重金属污染垂直分布特征结果与讨论  61-63
  5.3 土壤重金属污染潜在生态危害及健康风险评价  63-70
    5.3.1 土壤重金属污染潜在生态危害  63-66
    5.3.2 土壤重金属污染健康风险评价  66-70
第6章硫酸锰化工厂废弃地周围水体中重金属污染的健康风险  70-77
  6.1 材料与方法  70-71
  6.2 结果与分析  71-75
    6.2.1 水样采集分布图  71-72
    6.2.2 水质监测与分析  72-73
    6.2.3 健康风险评价  73-75
  6.3 小结  75-77
第7章结论与建议  77-78
  7.1 结论  77
  7.2 展望  77-78
参考文献  78-85
致谢  85-86
作者简介  86

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