農業(yè)種植系統(tǒng)中重金屬污染的協(xié)同評估、源貢獻分析和農產品攝入健康風險
發(fā)布時間:2022-12-05 20:12
重金屬是一類在環(huán)境中具有持續(xù)危害性的污染物。它在農業(yè)種植系統(tǒng)中積累和遷移,并通過農產品進入食物鏈,對農業(yè)生產和人類健康構成嚴重威脅。隨著我國農業(yè)和工業(yè)的粗放式發(fā)展,重金屬在農業(yè)系統(tǒng)中的污染不容忽視,部分地區(qū)土壤和農產品污染嚴重,工礦企業(yè)周邊土壤環(huán)境問題突出。本研究根據重金屬污染程度和風險的不同,分別選取山東省東營市、廣西壯族自治區(qū)梧州市和甘肅省白銀市白銀區(qū)作為農業(yè)種植系統(tǒng)中清潔生產區(qū)、高自然背景區(qū)和工礦污染區(qū)的代表,運用相關性分析、冗余分析、主成分分析、正矩陣因子分解、多元逐步回歸、曲線擬合等多種數(shù)據分析方法,對不同農業(yè)種植系統(tǒng)中重金屬的污染進行協(xié)同評估、精確溯源、來源貢獻率計算和關鍵性防控策略探索以及蔬菜攝入的健康風險評價和限量標準的重新計算,建立了潛在污染源與綜合污染狀況的多元非線性模型、內在因素和環(huán)境作用的蔬菜重金屬含量預測的多元非線性模型、蔬菜重金屬限量標準的修正模型。這些模型為農業(yè)種植系統(tǒng)中重金屬污染的預防、修復和治理提供理論依據和技術支撐。對清潔生產區(qū)(東營)的研究表明,黃河三角洲核心地區(qū)農田沒有受到汞、鎘、砷、鉛、鉻的污染,但土壤中鎘和砷含量的逐漸增加帶來的潛在生態(tài)風險不...
【文章頁數(shù)】:169 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
1. 前言
1.1 研究進展
1.1.1 農業(yè)種植系統(tǒng)中的重金屬
1.1.2 重金屬污染的評估方法
1.1.3 重金屬的溯源方法
1.1.4 來源因子的貢獻率
1.1.5 蔬菜攝入風險和限值標準
1.2 研究內容、目標與意義
1.3 創(chuàng)新點
1.4 支撐項目
2. 技術與方法
2.1 研究區(qū)域
2.2 采樣過程
2.3 樣品處理與測定
2.4 質量控制
2.5 數(shù)據分析
2.5.1 正態(tài)性檢驗和差異性分析
2.5.2 相關性分析和冗余分析
2.5.3 重金屬污染評估
2.5.4 溯源方法
2.5.5 回歸模型和貢獻率的計算
2.5.6 食品攝入健康風險
2.5.7 地理信息系統(tǒng)
2.5.8 相關軟件
2.6 技術路線圖
3. 清潔生產區(qū)的重金屬污染評估與溯源—以東營為例
3.1 引言
3.2 農田土壤整體性污染評估
3.3 重金屬元素的空間分布
3.4 分類比較
3.5 限制性環(huán)境因素
3.6 重金屬元素來源分析
3.7 小結
4. 高自然背景區(qū)的重金屬協(xié)同評估與源貢獻分析—以梧州為例
4.1 引言
4.2 蔬菜種植體系重金屬的濃度和背景值
4.3 土壤重金屬的空間分布
4.4 重金屬元素溯源
4.5 土壤質量與農產品安全的協(xié)同評估
4.6 來源貢獻率的計算
4.7 小結
5. 工礦污染區(qū)的重金屬溯源—以白銀為例
5.1 引言
5.2 空間變異
5.3 元素間的相關性分析
5.4 富集因子(EF)分析
5.5 主成分分析(PCA)
5.6 地理信息系統(tǒng)(GIS)
5.7 正矩陣因子分解(PMF)
5.8 多種溯源方法的比較
5.9 小結
6. 蔬菜中重金屬來源的多維因子分析
6.1 引言
6.2 樣品的重金屬含量
6.3 蔬菜種類間的比較
6.4 地域間的差異
6.5 環(huán)境因素的影響
6.6 調整轉移系數(shù)
6.7 多元回歸分析
6.8 小結
7. 農產品重金屬攝入的健康風險與限量標準的重新計算
7.1 引言
7.2 蔬菜可食部位的元素濃度
7.3 蔬菜品種間的比較
7.4 蔬菜質量的評估
7.5 蔬菜攝入的健康風險
7.6 最大限值的重新計算
7.6.1 通過相關性分析確定最大限值
7.6.2 通過參考劑量確定最大限值
7.6.3 引入膳食分配系數(shù)(p)修正
7.6.4 引入加工補償系數(shù)(c)修正
7.6.5 引入其他不確定度(u)修正
7.7 蔬菜質量的重新評估
7.8 小結
8. 結論與展望
圖表目錄
附錄
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
學位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]農田土壤重金屬污染評價研究進展[J]. 王玉軍,吳同亮,周東美,陳懷滿. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2017(12)
[2]廣州市蔬菜中重金屬污染特征研究與評價[J]. 陳志良,黃玲,周存宇,鐘松雄,王欣,戴玉,蔣曉璐. 環(huán)境科學. 2017(01)
[3]一種農田土壤重金屬影響評價的新方法:土壤和農產品綜合質量指數(shù)法[J]. 王玉軍,劉存,周東美,陳懷滿. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2016(07)
[4]廣西都安縣耕地土壤重金屬污染風險評價[J]. 吳洋,楊軍,周小勇,雷梅,高定,喬鵬煒,杜國棟. 環(huán)境科學. 2015(08)
[5]山東半島藍色經濟區(qū)土壤地球化學基準值與背景值[J]. 龐緒貴,陳鈺,劉漢棟,代杰瑞,董健,陳磊,李肖鵬. 山東國土資源. 2014(08)
[6]The distribution and variation of elements in sediments off the Huanghe (Yellow) River mouth[J]. 喬淑卿,石學法,高晶晶,劉焱光,楊剛,朱愛美,王昆山. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2013(04)
[7]梧州市食品中鉛鎘污染情況調查[J]. 陳潤階,莫桂姮,李夢映,李勇. 職業(yè)與健康. 2011(19)
[8]貴陽市郊菜園土-辣椒體系中重金屬的遷移特征[J]. 李非里,劉叢強,楊元根,閉向陽,劉杰. 生態(tài)與農村環(huán)境學報. 2007(04)
[9]Geotectonic Settings of Large and Superlarge Mineral Deposits on the Southwestern Margin of the North China Plate[J]. TANG Zhongli, BAI Yunlai and LI Zhilin Gansu Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development,168 Hongxingxiang, Lanzhou 730000, Gansu Province China University of Geosciences, Beijing 100083. Acta Geologica Sinica(English Edition). 2002(03)
[10]廣西桂東北地區(qū)農業(yè)土壤環(huán)境若干重金屬元素背景值的調查[J]. 鄭武. 農村生態(tài)環(huán)境. 1993(04)
博士論文
[1]甘肅白銀東大溝流域農田土壤重金屬污染現(xiàn)狀及其在土壤—作物—人體系統(tǒng)中的遷移轉化規(guī)律[D]. 劉白林.蘭州大學 2017
本文編號:3710276
【文章頁數(shù)】:169 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
1. 前言
1.1 研究進展
1.1.1 農業(yè)種植系統(tǒng)中的重金屬
1.1.2 重金屬污染的評估方法
1.1.3 重金屬的溯源方法
1.1.4 來源因子的貢獻率
1.1.5 蔬菜攝入風險和限值標準
1.2 研究內容、目標與意義
1.3 創(chuàng)新點
1.4 支撐項目
2. 技術與方法
2.1 研究區(qū)域
2.2 采樣過程
2.3 樣品處理與測定
2.4 質量控制
2.5 數(shù)據分析
2.5.1 正態(tài)性檢驗和差異性分析
2.5.2 相關性分析和冗余分析
2.5.3 重金屬污染評估
2.5.4 溯源方法
2.5.5 回歸模型和貢獻率的計算
2.5.6 食品攝入健康風險
2.5.7 地理信息系統(tǒng)
2.5.8 相關軟件
2.6 技術路線圖
3. 清潔生產區(qū)的重金屬污染評估與溯源—以東營為例
3.1 引言
3.2 農田土壤整體性污染評估
3.3 重金屬元素的空間分布
3.4 分類比較
3.5 限制性環(huán)境因素
3.6 重金屬元素來源分析
3.7 小結
4. 高自然背景區(qū)的重金屬協(xié)同評估與源貢獻分析—以梧州為例
4.1 引言
4.2 蔬菜種植體系重金屬的濃度和背景值
4.3 土壤重金屬的空間分布
4.4 重金屬元素溯源
4.5 土壤質量與農產品安全的協(xié)同評估
4.6 來源貢獻率的計算
4.7 小結
5. 工礦污染區(qū)的重金屬溯源—以白銀為例
5.1 引言
5.2 空間變異
5.3 元素間的相關性分析
5.4 富集因子(EF)分析
5.5 主成分分析(PCA)
5.6 地理信息系統(tǒng)(GIS)
5.7 正矩陣因子分解(PMF)
5.8 多種溯源方法的比較
5.9 小結
6. 蔬菜中重金屬來源的多維因子分析
6.1 引言
6.2 樣品的重金屬含量
6.3 蔬菜種類間的比較
6.4 地域間的差異
6.5 環(huán)境因素的影響
6.6 調整轉移系數(shù)
6.7 多元回歸分析
6.8 小結
7. 農產品重金屬攝入的健康風險與限量標準的重新計算
7.1 引言
7.2 蔬菜可食部位的元素濃度
7.3 蔬菜品種間的比較
7.4 蔬菜質量的評估
7.5 蔬菜攝入的健康風險
7.6 最大限值的重新計算
7.6.1 通過相關性分析確定最大限值
7.6.2 通過參考劑量確定最大限值
7.6.3 引入膳食分配系數(shù)(p)修正
7.6.4 引入加工補償系數(shù)(c)修正
7.6.5 引入其他不確定度(u)修正
7.7 蔬菜質量的重新評估
7.8 小結
8. 結論與展望
圖表目錄
附錄
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
學位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]農田土壤重金屬污染評價研究進展[J]. 王玉軍,吳同亮,周東美,陳懷滿. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2017(12)
[2]廣州市蔬菜中重金屬污染特征研究與評價[J]. 陳志良,黃玲,周存宇,鐘松雄,王欣,戴玉,蔣曉璐. 環(huán)境科學. 2017(01)
[3]一種農田土壤重金屬影響評價的新方法:土壤和農產品綜合質量指數(shù)法[J]. 王玉軍,劉存,周東美,陳懷滿. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2016(07)
[4]廣西都安縣耕地土壤重金屬污染風險評價[J]. 吳洋,楊軍,周小勇,雷梅,高定,喬鵬煒,杜國棟. 環(huán)境科學. 2015(08)
[5]山東半島藍色經濟區(qū)土壤地球化學基準值與背景值[J]. 龐緒貴,陳鈺,劉漢棟,代杰瑞,董健,陳磊,李肖鵬. 山東國土資源. 2014(08)
[6]The distribution and variation of elements in sediments off the Huanghe (Yellow) River mouth[J]. 喬淑卿,石學法,高晶晶,劉焱光,楊剛,朱愛美,王昆山. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2013(04)
[7]梧州市食品中鉛鎘污染情況調查[J]. 陳潤階,莫桂姮,李夢映,李勇. 職業(yè)與健康. 2011(19)
[8]貴陽市郊菜園土-辣椒體系中重金屬的遷移特征[J]. 李非里,劉叢強,楊元根,閉向陽,劉杰. 生態(tài)與農村環(huán)境學報. 2007(04)
[9]Geotectonic Settings of Large and Superlarge Mineral Deposits on the Southwestern Margin of the North China Plate[J]. TANG Zhongli, BAI Yunlai and LI Zhilin Gansu Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development,168 Hongxingxiang, Lanzhou 730000, Gansu Province China University of Geosciences, Beijing 100083. Acta Geologica Sinica(English Edition). 2002(03)
[10]廣西桂東北地區(qū)農業(yè)土壤環(huán)境若干重金屬元素背景值的調查[J]. 鄭武. 農村生態(tài)環(huán)境. 1993(04)
博士論文
[1]甘肅白銀東大溝流域農田土壤重金屬污染現(xiàn)狀及其在土壤—作物—人體系統(tǒng)中的遷移轉化規(guī)律[D]. 劉白林.蘭州大學 2017
本文編號:3710276
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