南昌地区重金属污染调查及生态风险评估可行性研究报告（可编辑）.doc

南昌地区重金属污染调查及生态风险评估可行性研究报告 南昌市科技局重点工程可行性研究报告工程类别： 重 点 项 目课题名称： 南昌地区重金属污染调查及生态风险评估申请单位： 南昌航空工业学院盖章工程课题负责人： 丁园 宗良纲起止年限：2007年-2021年通讯地址、 ：南昌市丰和南大道696号330000、 ：1XXXXXXXXXX报告编制单位：南昌航空工业学院总论一工程的主要内容及技术原理简述南昌位于东经 115 ° 27 116 ° 35 ，北纬 28 ° 09 29 ° 11 4 个县，东湖区、西湖区、青云谱区、青山湖区、湾里区 5 个区，以及南昌经济技术开发区 昌北区 高新区 、红谷滩新区和桑海经济技术开发区Tessier提取方法中浸提剂的浓度、溶液的pH上下进行调整，以缩短浸提时间，并利用电感耦合等离子体发射光谱法ICP-OES法进行多种重金属元素的一次性，优化红壤中重金属生物有效性的表征方式，并提高分析效率。其次从土壤-植物系统的角度出发，利用生物实验，通过对土壤中重金属生物有效性、酶活指标、微生物总量指标分析，检测植物中的重金属含量、净生物量、叶绿素水平，比拟在有机螯合剂苹果酸、草酸、酒石酸和柠檬酸等和化学强化剂石灰石、粉煤灰等碱性物质的作用下，植物对重金属污染引起的退化红壤的修复作用，从机理上探求不同修复措施的作用，评价其生态环境效应。只有将重金属在土壤中的化学行为、植物根系吸收和重金属在植物体内迁移三方面的研究有机地结合起来进行系统的研究，并对土壤-作物系统中的重金属污染情况进行有效的监测和对污染农产品的平安与健康风险性进行全面评价，这样才能整体上探明重金属从土壤向食物链转移的根本规律和控制途径，提出有效降低缓解土壤-作物重金属污染的理论和方法，确保农副产品的平安。P综 W*Pi和综合污染指数模式，建立农产品生态风险评估模式其中Pi为单项污染指数是土壤中污染物的实测数据与污染物的评价标准的比值。二工程的目的和意义随着城市化、工业化和农业现代化的开展，人们越来越关注环境质量问题。环境受重金属污染后，不仅影响作物产量和品质，而且可能进入食物链影响人类身体健康。重金属污染修复研究已成为当前国内外的热点研究课题和前沿研究领域。本课题重在研究受重金属污染的退化红壤的经济有效的修复措施、建立土壤重金属污染对农产品生态风险评估体系，今后只要知道土壤重金属含量以及土壤相关理化性质就可以预测出当地农产品的平安性，指导重金属污染土壤的生态恢复和利用。对于加快污染治理，保护农业可持续健康开展具有重要意义，也有利于保持工业快速增长势头，促进自然、社会、经济的和谐开展，圆满实现南昌市“十一五方案目标。三相关技术领域国内外开展现状、趋势重金属污染土壤的治理工作，已开展了许多研究工作，主要是集中在对修复植物的选型上，找寻适合在重金属污染红壤上种植的修复植物、园林苗木，但由于常见的强积累植物生物量小，因此很难完成对退化红壤的根本修复作用。江西农大黄长干等人力求从原位修复的角度出发，解决矿山重金属污染问题，虽取得了一定有研究成果但并未找到适宜的超积累植物，也未从根本上解决矿山重金属污染土壤的修复问题。本课题在对南昌地区土壤重金属环境质量调查的根底上，采用有机酸和化学强化剂组合的优化方式强化植物修复效果，评价其对红壤重金属污染生态环境效应的影响，建立重金属污染土壤对农产品的生态风险评估体系，更好指导农业生产。四工程申请单位、主要合作申请单位及工程主要负责人的根本情况1、工程申请单位根本情况南昌航空工业学院环境工程专业是江西省内最早设立的环境类专业，具有硕士学位授予权，为江西省重点建设学科，拥有专门的农业清洁生产研究室。同时配备有质谱仪、气相色谱、液相色谱、毛细管电泳、原子吸收分光光度计、TOC测定仪等多种环境监测仪器设备，为本课题的顺利开展提供了良好的硬件支持。2、工程主要负责人根本情况宗良纲，教授，研究生导师。南京农业大学资源环境学院环境科学与工程系主任，博士论文主要研究江苏省农业土壤环境质量变化及平安调控对策。近几年主要从事土壤重金属污染及其控制对策方面研究，先后主持完成了中华农业科教基金、国际合作工程“植物耐铝毒的机理及利用新型包膜肥料降低铝毒的尝试、“扶沟县集约农业可持续开展评价研究、“中国有机农业生产效益比拟研究和“不同有机酸对重金属污染土壤修复作用研究。作为环境学科学术骨干在土壤重金属污染治理与修复研究方面具有很好的根底，特别是在土壤重金属形态分级；土壤重金属污染对植物生长的影响以及植物对不同重金属的吸收、体内转移和不同部位分布特性；控释肥料研究开发等方面已进行了系统研究，积累了大量污染土壤治理方面的研究资料和经验，有望实现产业化。同时作为主要参加者完成农田系统物质循环以及温室气体排放规律与控制方面的研究工程，共发表相关学术论文40多篇。作为江苏省无公害农产品论证专家，经常参与全省无公害农产品论证与研究。曾经主持和参与主持过江苏省科技攻关工程“江苏省无公害茶叶产业化生产技术体系研究 BE2002315 和江苏省科技厅“土壤污染控制及修复技术的开发应用Q200347。丁 园，在读博士生，一直从事环境生态保护的研究与教学工作，曾参与完成国家自然科学基金课题：“有机配位作用对土壤污染元素活化淋滤与迁移的影响机制，主持南昌航院自选课题：“重金属复合污染对牧草的影响及控制机理的研究已结题。目前主持江西省自然科学基金0430105：“蔬菜生产的环境影响和无公害化研究1-2%。由于酸度大、腐殖质结构简单、吸附力弱、阳离子交换量小，所以进入土壤的重金属离子活性很高，由于重金属污染而引起红壤退化问题较为严重。本课题在南昌地区土壤环境质量调查的根底上，采用有机酸和化学强化剂组合的优化方式强化植物修复效果，评价其对红壤重金属污染生态环境效应的影响。选取最优组合的修复措施，建立生态恢复模型，提出重金属复合污染修复的评价指标体系。有机螯合剂和化学强化剂等强化手段，本钱较低，原料较易获得，方法简便有效，修复本钱较低，对实现南昌市农业清洁生产有很大现实意义。在指导生产应用中的关键技术为使用量和使用方式的选择，因此较易实现成果转化，普及推广容易。二工程的主要研究开发内容依据土壤环境监测要求布点，监测南昌市4县5区土壤中重金属铜、锌、铅、镉、铬、镍等的含量，分析评价污染情况及环境质量现状。对经典Tessier提取方法中浸提剂的浓度、溶液的pH上下进行调整，以缩短浸提时间，并利用电感耦合等离子体发射光谱法ICP-OES法进行多种重金属元素的一次性，优化红壤中重金属生物有效性的表征方式，并提高分析效率。采用生物实验，分析土壤中重金属生物有效性含量、酶活指标、微生物总量和植物中净生物量、重金属含量、叶绿素水平，比拟有机螯合剂苹果酸、草酸、酒石酸和柠檬酸等和化学强化剂石灰石、粉煤灰等碱性物质对耐性植物修复作用的影响。从机理上探求不同修复措施的作用，评价其生态环境效应。建立重金属污染土壤对农产品的生态风险评估体系，指导农业生产。三试验开发规模及地点依环境监测要求，全面调查南昌地区土壤中重金属含量现状；生物实验模拟。四主要技术关键及创新点确定土壤中重金属的生物有效性的表征方式，利用土壤植物中相关生物指标对实验结果进行分析和解释是本课题成功的技术关键点。采用有机酸和化学强化剂组合的优化方式强化植物修复效果，评价其对红壤重金属污染生态环境效应的影响。选取最优组合的修复措施，建立重金属污染土壤对农产品的生态风险评估体系是本工程的创新之处。五实施方案含技术路线、工艺流程及技术关键的解决方案图一 实验方案技术路线图六技术风险分析1、土壤中重金属生物有效性的表征方式确实定工程主要成员在这方面具有良好工作根底。2、南昌地区土壤中重金属含量调查分析。3、土壤植物体系多种指标的检测分析工作量较大。4、最正确修复条件的选择。5、重金属污染土壤对农产品的生态风险评估体系。七分年度的工作内容、目标2007年1月-2007年 6月 国内外重金属污染土壤修复资料查新；南昌地区重金属污染现状调查。2007年7月-2007年12月 选取适合表征酸性红壤中多种重金属生物有效性含量的优化方法。 2021年1月-2021年 6月 1不同螯合剂对重金属污染红壤的修复作用螯合剂分为：苹果酸、草酸、酒石酸和柠檬酸等。2石灰石、粉煤灰等碱性物质对重金属污染红壤的修复作用。2021年7月-2021年12月 多种强化手段对生物修复的联合作用。2021年1月-2021年12月 重金属污染的退化红壤的经济有效的修复措施确实定，建立重金属污染土壤对农产品的生态风险评估体系。八申请单位、合作申请单位及主要人员的分工姓 名职务职称业务专长为本课题工作时间 在课题中的分工所在单位丁 园讲师农业生态50%课题负责、设计和实施南昌航空工业学院宗良纲教授环境土壤10%技术指导南京农业大学魏 洽环境监测10%样品分析指导南昌航空工业学院王玫助教环境监测15%样品分析南昌航空工业学院刘艳实验师分析检测15%样品分析南昌航空工业学院黄琳硕士生环境科学70%样品分析、检测南昌航空工业学院钟桂芳硕士生环