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长三角地区大气对小麦地上部分组织铅含量贡献研究开题报告

 2022-01-18 10:01  

全文总字数:2587字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着近几十年来工业的快速发展和人类活动的加强,长江三角洲已经从传统的农业区演化成了典型的工农业并举的城市群三角洲地带,与此同时,环境污染问题也日趋严重,作为主要污染物之一,重金属污染问题逐渐引起学者们的关注,其中就包括以铅等重金属为代表的污染。而铅是植物非必需元素,被植物吸收并积累到一定程度就会影响种子的萌发,使根系丧失正常功能,妨碍养料的吸收,阻滞农作物的正常生长,降低产量和品质。同样铅是动物体非必需的元素,铅对人体的神经系统、造血系统、骨骼等都有危害,特别是对儿童智力的影响尤为严重。同时,随着长三角地区经济的迅猛发展,污染物排放量剧增,大气污染问题也日益严重,特别是o3及颗粒态污染物,特别是最近几年雾霾天气频发,给工农业发展和居民生活带来了诸多不便。

因此,本文以长三角大部分地区作为研究区域,通过测定采样点土壤中重金属铅、生物有效性铅及小麦各部分器官中的铅含量,计算富集系数和转运系数,进一步估算大气中铅对小麦地上部分组织铅含量的贡献,从而提高大家对大气污染源造成植物对有害物质积累的认识。

国内外研究现状

土壤重金属来源广泛,除了在成土过程中原生矿物自身带有的微量重金属元素外,灌溉、施肥等田间管理作业也会将少量的重金属元素带入土壤,除此之外,上世纪末研究人员逐渐发现大气沉降也是土壤重金属的主要来源之一。通常在发电厂、冶金工厂等需要大量燃煤和矿石原料的企业周围重金属污染较为严重,在公路两侧也会出现一定的重金属污染现象。同样在土壤-植物系统中的植物组织中重金属来源也非常广泛,植物根系直接接触的土壤、肥料等是植物组织中重金属元素的重要来源,除此之外,研究发现植物可以通过叶片等地上组织吸收沉降在其表面的重金属污染物。上世纪末逐渐有研究人员对暴露在大气污染严重区域的树木(如香樟、夹竹桃、构骨、桂花等),蔬菜(如莴笋、芹菜等),粮食作物(如玉米、小麦等)等进行研究,发现植物地上组织中重金属元素含量与所在大气污染区域的重金属污染物排放量相一致。

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2. 研究的基本内容

采集长三角地区农田中耕层土壤及完整小麦植株,测定土壤中重金属铅总量及生物有效铅含量(本文用可交换态、碳酸盐结合态之和表示),将小麦植株分为根、茎叶、籽粒三个部分,分别测定各部分组织中重金属铅的含量。探讨表层土壤中重金属铅和小麦组织中重金属铅的空间分布特征以及重金属铅在小麦组织中的分布特征。

根据经济发展状况、大气污染企业空间分布等多种因素,将研究区域分为北部、中部和南部,根据测定的数据选择污染较小的北部地区作为对照地区。分别计算不同分区重金属铅在土壤和小麦根部的富集系数 (bioconcentration factor,BCF)和重金属铅在小麦组织中的转运系数 (translocationcoefficient,TC),进而估算大气中铅对小麦地上组织中铅富集的贡献。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案:

首先在长三角地区确定合适的采样点,通过手持gps设备导航,对个采样点进行土壤样品采集;接着将土壤样品带回实验室进行预处理等操作,交由样品分析公司测定各元素及污染物含量;最后进行数据分析及论文撰写工作。

进度安排:

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4. 参考文献

丁青青,魏伟,沈群等.长三角地区火电行业主要大气污染物排放估算[j].环境科学,2015,36(7):2389-2394

黄成,陈长虹,李莉等.长江三角洲地区人为源大气污染物排放特征研究[j].环境科学学报,2011,31(9):1858-1871

徐兰,周敏,袁旭音等. 苏南区域农田土壤和大气颗粒中镉和铅含量及对水稻的贡献研究[j].生态与农村环境学报,2018,34(3):201-206

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