文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
上海滨海农业土壤重金属分布特征的解析与评价
姓名:李进玲
申请学位级别:硕士
专业:生态学
指导教师:何明
20090101
上海交通大学硕士学位论文摘要
上海滨海农业土壤重金属分布特征的解析与评价
摘要
本论文以上海市南部沿海的农业土壤为研究对象,在调查了土壤
理化性质的基础上,分别对土壤重金属总量及其形态进行了测定与分
析;通过相关性分析,揭示了土壤理化性质与土壤重金属总量及其形
态之间的相关性;通过多元统计分析(主成分分析,聚类分析,相关
性分析)解析了重金属的人为和自然两种来源及归宿;利用多维主成
分分析对三维数据(采样点×重金属种类×重金属形态)进行了处理,
从而阐明了土壤环境中重金属形态的综合分布影响规律;为土壤重金
属污染机理的研究及其修复技术的开发提供了理论依据。
土壤理化性质的分析结果表明,奉贤区土壤有机质含量较低;土
壤的质地为粉壤土,适合耕种;该地区土壤具有中等的水肥保持能力;
土壤养分能满足植物生长的需要;土壤速效磷和速效钾的含量丰富,
均高于上海地区的平均水平。说明该区土壤适合于农业生产。
土壤重金属总量及其形态的分析结果表明,重金属基本上不会对
植物和环境造成危害和污染,可以保障正常的农业生产。平均含量 Zn >
Cr > Ni > Cu > Pb > Cd。多数采样点土壤中可交换态和碳酸盐结合态重
金属所占比重≤10%;铁锰氧化物结合态为 7-41%;有机物结合态为
上海交通大学硕士学位论文摘要
7-34%;残留态≥30%。说明保持一个稳定的栽培环境是必要的,以防
重金属形态发生转变,从而造成重金属游离出来造成污染和危害。
土壤中重金属元素含量间的相关性表明,它们来源于相同的母岩
材料。重金属含量与粘粒含量、阳离子交换量、有机质、总磷等土壤
理化性质间有显著的相关性。因此,土壤理化性质的改变可能会引起
重金属元素活动性和移动性的减弱。重金属含量与电导值和总氮间的
负相关性表明这两种性质可以用来预测土壤中重金属元素的行为和可
用性。
土壤pH、阳离子交换量、粘粒、有机质是影响土壤重金属形态的
主要因素,pH和阳离子交换量的增加会引起土壤重金属残留态的增加、
有效态的降低,这可以减少对植物的危害;而土壤粘粒与有机质的增
加会增加土壤中有效态重金属含量,有利于某些微量必需元素(如Cu、
Zn等)的植物吸收。这对于土壤环境保护和农业生产都有积极的指导意
义。
多元统计分析的结果证明,该区土壤拥有两个可能来源:人为和
自然。其中Cu,Pb,Ni,Cd具有人为来源,多为人类的生产活动所造
成的;Zn和Cr是自然起源,与母岩成分有关。
应用多维主成分分析模型分析土壤重金属的三维数据(采样点,重
金属,重金属形态)。多维主成分分析方法能够很好的解释重金属形态
值,也为今后滨海土壤重金属的行为和有效性的测定提供了有效的工
具。
上海交通大学硕士学位论文摘要
这些发现对土壤修复、施肥调整以及植物生长等具有重要的意义,
也为今后监测和评价土壤中的重金属污染情况提供了有力的依据。
关键词:滨海农业土壤的理化性质,重金属总量及形态的分布特征,
相关性分析,多元统计分析,多维主成分分析。
上海交通大学硕士学位论文 Abstract
Analyses and Evaluation of Characteristics and Behaviors of
Heavy Metals in Soils Developed from Alluvial Deposits
on Coastal Areas in Shanghai, China
ABSTRACT
An investigation of the behavior and availability of heavy metals, .,
Cu, Zn, Ni, Pb, Cr, and Cd, based on the analysis of correlation between
heavy metals and physical and chemical properties of coastal soils
developed from alluvial deposits in Shanghai, China, has been conducted,
in order to reveal the effect of the soil formation and development and the
uns