發(fā)布時間：2020-03-30 11:24

【摘要】：華東沿海灘涂總面積11056.48 km2,占我國灘涂面積一半左右,是我國重要后備土地資源。前人的研究只局限于小區(qū)域、少量元素的研究,缺少針對華東沿海灘涂整體區(qū)域地球化學(xué)特征及不同類型灘涂圍墾后地球化學(xué)變化規(guī)律的系統(tǒng)研究。本文以華東沿海灘涂區(qū)作為研究對象,以1:25萬多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查所獲得的1906個表層樣品測試分析數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),應(yīng)用多種統(tǒng)計分析方法,重點研究了華東地區(qū)沿海灘涂沉積物中重金屬元素和富營養(yǎng)元素含量特征,討論了華東地區(qū)沿海灘涂中重金屬污染和富營養(yǎng)化的程度和影響因素。隨后,作者選擇了大豐(淤泥質(zhì)灘涂)、如東(粉砂質(zhì)灘涂)兩個不同物質(zhì)組成典型灘涂區(qū),分析其在百年尺度下不同圍墾年限、不同利用方式灘涂的成土過程、常量元素、重金屬元素、營養(yǎng)元素、含鹽量、鹽基離子和pH的變化規(guī)律,并采用相關(guān)分析、因子分析等統(tǒng)計方法揭示地球化學(xué)指標(biāo)內(nèi)在關(guān)系。主要的研究結(jié)論如下:1、通過對中國東部沿海灘涂中重金屬元素含量特征、富集因子和元素共生組合特征分析,中國東部沿海灘涂沉積物中各重金屬元素含量總體不高,大多低于世界主要河口三角洲的重金屬元素含量水平,污染程度總體不高。2、中國東部(由北向南)的江蘇省、上海市、浙江省、福建省的沿海灘涂中重金屬的分布特征有較大差別,表現(xiàn)為江蘇省沿海灘涂的重金屬含量總體偏低,污染疊加弱;浙江省和上海市沿海灘涂中重金屬含量一般最高,含量直方圖多呈雙峰分布,顯示強烈的污染疊加,盡管平均值大多未超標(biāo),但存在一定量的高值點,其含量已超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量II級乃至III級標(biāo)準(zhǔn),其污染程度值得關(guān)注;福建省沿海灘涂中重金屬含量則多顯示高背景下的部分污染疊加;富集分析顯示各種重金屬元素均有一定程度的富集,其中尤以As和Hg最為明顯,50%以上采樣點達到中等富集(EF2.0)以上;Cr次之;其它重金屬元素多為弱富集,中等富集和強富集的比例小。3、Pb、Zn、Hg、Cu、Ni、As是華東地區(qū)沿海灘涂中重金屬元素的主要組合,代表了沿海灘涂受區(qū)域巖石風(fēng)化背景制約下受人類活動影響的一組元素組合特征。灘涂中重金屬元素明顯以Fe-Mn氧化物和粘土礦物(以高Al為特征)吸附、有機質(zhì)(以高OrgC含量為特征)吸附為主要富集機理,并受環(huán)境酸堿性的影響,酸性條件(CaO、pH、Na2O低)有利于重金屬元素Pb、Zn、Hg、Cu、Ni、As在灘涂沉積物中富集。4、中國東部沿海灘涂沉積物中N、OrgC的含量總體不高;P含量相對較高,局部富營養(yǎng)化較嚴(yán)重;各省市沿海灘涂沉積物中N、P、OrgC含量的分布特征差異明顯。5、通過對大豐、如東2個典型區(qū)不同圍墾年限土壤理化性質(zhì)分析顯示:土壤粒度變化規(guī)律是一致的,隨著圍墾年限增加平均粒徑變小,細(xì)粒徑含量增加,粗粒徑含量減少;pH和無機鹽總量同時呈現(xiàn)隨著圍墾年限增加pH和無機鹽總量逐漸減小,鹽基離子組合和含量也發(fā)生變化,Na+、Cl-所占比例減少,Ca2+、Mg2+、SO42-及HCO3-所占比例逐漸增加;Cd、Hg、N、P、F、I等含量都隨著圍墾年限的增加而增加;As、Cl、Br等含量隨著圍墾年限的增加而減少。6、土壤風(fēng)化指數(shù)顯示兩個地區(qū)在圍墾后呈現(xiàn)成土過程有所差別,在大豐圍墾區(qū)呈現(xiàn)出富硅貧鋁、鐵成土過程,而如東則呈現(xiàn)相反成土過程。但同時又都在進行脫鹽、脫鈣成土過程。7、圍墾后土壤理化性質(zhì)變化對土壤元素含量有著不同程度影響,其中土壤風(fēng)化指數(shù)Na/K、硅鋁率和硅鋁鐵率變化規(guī)律能很好解釋兩個圍墾區(qū)重金屬、鹵族元素和營養(yǎng)元素不同變化特征。8、通過對大豐、如東兩個典型區(qū)不同利用方式灘涂土壤理化性質(zhì)分析顯示:人為影響較大利用方式(如農(nóng)田)土壤粒徑越均勻,細(xì)粒徑含量越多;無機鹽總量呈現(xiàn)出農(nóng)田、魚塘、林地含量明顯低于潮灘和荒地,鹽基離子也從潮灘和荒地中以Cl-、Na+為主向農(nóng)田和林地中Ca2+、Mg2+、HCO3、SO42-等為主轉(zhuǎn)變;Cd、Hg、Cu、N、P、有機質(zhì)、I、F等在農(nóng)田、林地、魚塘中顯示含量特征,As、Cl、Br呈現(xiàn)相反特征;土地利用方式不同對成土過程有所影響,農(nóng)田、林地和魚塘中壤風(fēng)化指數(shù)Na/K、硅鋁率和硅鋁鐵率變化明顯高于潮灘和荒地。
【圖文】：

由北至南包括行政區(qū)有江蘇省的連云港市、鹽城市、南通市；上海市；浙江省的嘉興市、杭州市、紹興市、寧波市、臺州市、溫州市；福建省的寧德市、福州市、莆田市、泉州市、廈門市、漳州市等沿海城市灘涂（見圖2-1）。圖2-1 華東沿海灘涂研究區(qū)位置圖注：引自中國國土資源航空物探遙感中心.2012.《中國東部重要經(jīng)濟區(qū)帶基礎(chǔ)地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查與監(jiān)測》報告

達 3000 m 以上。沿海平原第四紀(jì)沉積類型為海積、沖積交替沉積區(qū)，，沉積厚度一般在 100～300 m 之間，在區(qū)內(nèi)的大中集附近可達 300 m 以上。圖2-2 大豐研究區(qū)位置3、土壤概況
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X142;X55

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本文編號：2607485