《長江口濱海鹽土中重金屬的轉化遷移規律及其環境效應》是依託復旦大學，由高效江擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：長江口濱海鹽土中重金屬的轉化遷移規律及其環境效應
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：高效江
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國濱海鹽漬土規模大，是沿海地區重要的土地資源。隨著長江流域經濟快速發展，重金屬污染問題日益突出，長江口地區也面臨巨大的環境威脅。因此，開展濱海鹽漬土壤中重金屬的環境行為及其生態效應具有重要的科學意義。本項目擬重點研究長江口濱海鹽土發育和演化過程中主要污染重金屬的形態分布及其轉化遷移機制，旨在闡明不同成土階段、不同土地利用方式下（Zn、Cu、Pb、Cd等）重金屬形態特徵的時空變化規律；揭示不同水分條件下濱海鹽土環境中重金屬、鐵、硫等形態的動態轉化及其互動影響機制；模擬研究酸雨降水過程中鹽分離子和重金屬的淋溶遷移規律；探討城市活性污泥對濱海土壤環境中重金屬的生物有效性的影響；評價該地區鹽漬土壤重金屬的環境效應，為長三角地區的濱海鹽漬土地資源開發利用和環境保護提供科學依據。
結題摘要
海岸帶地區的灘涂圍墾土壤是重要的土地資源，但較少有研究聚焦圍墾農作土壤中重金屬等污染物的行為特徵。本文以長江口崇明東灘圍墾土壤和潮灘沉積物為研究對象，重點研究了Cu、Cr、Ni、Zn和Pb等重金屬含量、賦存形態及其空間分布規律，探討了不同圍墾年代及不同土地利用方式對土壤重金屬環境地球化學特徵的影響，模擬研究了不同水分條件下潮灘沉積物中鹽分和金屬離子的遷移轉化機制，評價了崇明東灘土壤和沉積物中重金屬的污染風險，為長江口地區灘涂圍墾土壤開發利用和環境保護提供科學依據。主要研究成果包括： （1）崇明東灘潮灘重金屬含量最高，1998墾區土壤Cu，Zn和Pb含量較灘地下降；1960墾區和1990墾區，土壤中Cu、Cr、Zn和Pb的含量較圍墾前增加；圍墾過程對Ni的影響不大。崇明東灘重金屬的空間分布主要受到重金屬潮灘歷史沉積背景和人類活動的綜合影響。土壤中重金屬的含量分布與細顆粒物組分、pH值和鹽度等因子密切相關。 （2）不同土地利用方式對土壤重金屬的累積影響顯著，水稻田和旱地土壤中的重金屬含量明顯高於林地土壤。形態分析表明Cr、Zn、Cu、Ni和As主要以殘渣態為主，Pb和Cd的非殘渣態所占比例較高，生物活性相對更高。總體上，土壤重金屬活性的變化趨勢為：潮灘＞旱地＞水旱輪作＞林地。灘涂濕地圍墾後，土壤演化過程和圍墾土壤不同利用階段中重金屬的生物可利用性在逐漸下降，其中旱作土壤中重金屬的污染風險相對較高。（3）模擬試驗研究了長期淹水條件（R1）、乾濕交替（R2）和田間持水（R3）等三種水分條件下，潮灘沉積物孔隙水中鹽分離子和金屬離子的變化特徵。結果表明，在三種水分條件下孔隙水中鹽分離子呈明顯降低趨勢。在R2條件下孔隙水中鹽分離子濃度降低速率最快，Fe，Mn濃度呈現周期性波動，而Cu、Pb和Zn的含量逐漸降低。在R1下，重金屬Cr、Cu、Zn和Pb的還原態顯著減少而可交換態顯著增加。在R2乾濕交替條件下，Cr、Cu、Zn 和Pb的可交換態和還原態以及Cu的氧化態呈顯著減少。採取乾濕交替的水分條件有利於潮灘圍墾後降低土壤鹽分和降低重金屬有效性。
