论文开题报告：324国道两侧土壤重金属污染来源分析

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院： 化工学院 专业班级： 2009级环境科学
课题名称 324国道两侧土壤重金属污染来源分析

1、本课题的研究目的和意义：
随着全球经济的快速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，造成土壤中相应重金属元素的富集。土壤污染不但影响农产品产量与品质，而且涉及大气和水环境质量，并可通过食物链危害动物和人类的生命和健康。在这样的形势下，土壤重金属污染问题成为环境和土壤学工作者的研究热点。
目前，关于土壤重金属污染的现状、治理与修复等方面已有大量文献进行了综述。相对而言，对土壤重金属污染来源的解析方法鲜见总结。事实上，对土壤重金属污染的来源进行正确解析是准确和有效地进行污染治理的前提。
324国道起点为福建福州，终点为云南昆明，经过福建、广东、广西、贵州和云南5个省份。沿线两侧多工厂与农田，车流量较大，道路两侧土壤可能会在较大程度上受到重金属污染。对324国道两侧土壤各种重金属污染的来源进行解析，不仅可以探究324国道两侧土壤重金属污染的原因与程度，有助于对324国道周边环境的治理，而且，对各地公路两侧土壤土壤重金属污染的研究与治理都
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n 的分布，结果表明，重金属含量在车流密度大的公路两侧土壤中要高于车流密度小的公路两侧土壤，且随着距公路距离的增大，重金属含量快速降低，到距公路 50 m 左右的地方，重金属含量基本降低到背景值水平。
2.2 土壤重金属来源的解析方法
多元统计方法主要包括相关分析、因子分析和聚类分析。多元方法的基本思路是利用观测信息中物质间的相互关系来产生源成分谱或产生暗示重要排放源类型的因子。运用多元分析方法研究元素的组合特征及分布规律，有助于异常成因的解释推断，区分人为污染和自然污染源。如王学松等利用基于因子分析和聚类分析的多元统计方法将徐州城市表层土壤中重金属元素分成自然因子、燃煤因子、交通因子和混合源四类；于瑞莲等采用多元统计分析方法将泉州市表层土壤中重金属元素分成交通运输、工业因子、自然因子、混合因子及生活垃圾因子五类；谢小进等运用多元统计和地统计相结合的方法，对上海宝山区农用土壤重金属的含量水平、分布特征和来源进行系统分析，并将各元素的来源可分为三类：Zn、Cd、Hg和 Pb为一类, Cr和 Cu为一类, As单独为一类。

3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：
(1) 测定324国道厦门段两侧土壤中各种重金属的含量。
(2) 利用多元统计方法确定土壤中各种重金属的来源。
上述所有研究内容均以论文形式体现。

4、 拟解决的关键问题：
通过对324国道两侧土壤重金属含量的测定，确定土壤中各种重金属的来源。旨在探究324国道两侧土壤重金属污染的原因与程度。研究结果将有助于324国道周边环境的治理，对各地公路两侧土壤土壤重金属污染的研究与治理也将有重要的参考价值。

5、研究思路、方法和步骤：
5.1 研究思路
本课题选取324国道厦门段道路两侧作为主要采样点，分别采集垂直地面方向的各层土样及垂直公路方向的表层土样。采集的土样经预处理后，可通过仪器分析的方法测定各种重金属的含量，然后由相关分析、因子分析与聚类分析等多元统计方法对该区域土壤中重金属的来源进行分析。
5.2 研究方法与步骤
5.2.1 采样与样品的初步处理
在324国道厦门段选取合适的采样点，分别采集剖面土样和表层土样。采集剖面土样时，在1米的深度内，从上而下，取长*宽*高约为10cm*10cm*10cm的长方体土样，共十份，每份分别用四分法缩分，最终取1kg左右土样装入已编号的样品袋。采集表层土样时，在距公路的垂直距离分别为0m、1m、3m、7m、15m、31m、63m、127m 处采样，共8个采样点。每个采样点处采用多点采样后混合，再以四分法缩分，最终取1kg左右土样装入已编号的样品袋。此外，还需在距离公路较远（约300米）处采集背景土样。
样品采回后，置于干净、通风、阴凉的实验台面上晾干，用干净的木棒捣碎，剔除草根、树皮等杂质，将样品过220目筛，然后以四分法缩分。筛下样品转移至塑料自封袋中，置于干燥器中保存，备用。
5.2.2 样品理化参数测定
(1)pH的测定：pH值按照水土比为2.5：1，搅拌1min，静置30min，用酸度计pH玻璃电极测定上清液的pH；
(2)CaCO3的测定：准确称取l.000g土壤样品于200ml锥形瓶中，量取5 mL 4 mol/L HCl于8ml小烧瓶中，将小烧瓶小心放置到200ml锥形瓶内，用填充氯化钙的塑料管橡胶塞塞进锥形瓶，称量此时总重量W1。用橡胶管将另一个塑料管与橡胶塞塑料管相接，倾斜锥形瓶使得小玻璃瓶内的盐酸流入锥形瓶，与样品反应，间断摇晃椎形瓶让盐酸与样品反应充分。2h后，去除外端橡胶管与塑料管之后再称重W2(P=W1-W2)。取0.1g碳酸钙，重复上述步骤。得到质量差为Q。样品中的碳酸钙含量可用下式表示：
CaCO3(%)=P/Q*0.1/M样品*100
(3)TOC的测定：准确称取并记录一系列一定质量（10-50mg）的CaCO3粉末（不少于5个样，用TOC测定仪固体模块进样测定，绘制TOC标准曲线。样品测量前先1mol/LHCl溶液去除无机碳，预酸化完成后，准确称取并记录2-3份10-50 mg左右土样，置于2-3个固体样品舟中用专门的铁钩将固体样品 ……（未完，全文共6404字，当前仅显示2249字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题报告：324国道两侧土壤重金属污染来源分析》）