导读:本文包含了储滤效应论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:集水区,重金属,储存量,截滤效应
储滤效应论文文献综述
林静[1](2016)在《小型集水区复合生态系统对重金属的储滤效应》一文中研究指出重金属污染物所造成污染的加剧,已成为人类所面临的重要环境问题之一。重金属污染物在环境中的含量、分布、存在形态、迁移转化、生物效应以及防治对策等方面都日益引起人们的关注。以某个生态系统为基础,研究重金属的生态学过程是近年来的研究热点之一。深入了解生态系统各种重金属的输入、内部迁移、转化和输出的生物地球化学过程及其定性、定量变化规律,对于生态系统的承载力和持续健康发展意义重大。因此,本研究以长江上游低山丘陵区(五通桥区)中典型集水区为研究对象,通过对大气沉降、不同林分类型穿透水、树干径流和枯落物层、不同土地利用类型土壤的不同层次样品的采集以及区内水体和集水区出口径流取样,分析了集水区大气干、湿沉降重金属含量动态变化以及重金属年输入、输出量,比较了集水区不同林分类型对重金属的截滤作用,初步计算出研究区重金属的储存量,揭示该集水区复合生态系统对重金属的储滤效应,为区域生态环境的保护及深入开展四川省主要林农区面源污染控制和污染的生态修复试验示范研究提供一定的科学借鉴。主要的研究结果包括:(1)集水区年总降雨量为1202.42mm,降雨量按季节排序为:夏季>春季>秋季>冬季。大气重金属干沉降总量大于湿沉降总量。大气降雨中重金属含量与降雨量之间存在显着的负相关关系。集水区全年重金属总输入量为16.44kg·hm-2·a-1,大气重金属年沉降量为13.84kg·hm-2·a-1,肥料重金属总输入量为2.60 kg·hm-2·a-1。As输入量为0.17 kg·hm-2·a-1,Cd的输入量为0.09kg·hm-2·a-1 Cu的输入量为0.95kg·hm-2·a-1 Pb的输入量为0.94 kg·hm-2·a-1,Zn的输入量为 14.29 kg·hm-2·a-1。(2)集水区不同林分类型穿透水和树干径流中重金属含量与降雨量之间存在显着的负相关关系。水杉人工林林冠截留总量为226.38mm,占大气降雨的18.83%;重金属总截留量为5.34kg,占大气沉降的70.18%。杉木人工林林冠截留总量为168.51mm,占大气降雨的14.01%;重金属总截留量为2.07kg,占大气沉降的69.46%。巨桉人工林林冠截留总量为250.84mm,占大气降雨的20.86%;重金属总截留量为3.54kg,占大气沉降的71.13%。阔叶混交林林冠截留总量为288.00mm,占大气降雨的23.95%;重金属总截留量为2.50kg,占大气沉降的73.06%。巨桉人工林林冠层对重金属As和Cd的截留率最高,表明其对大气沉降中的重金属As和Cd的吸附和吸收作用最强;阔叶混交林林冠层对重金属Cu、Pb和Zn的截留率最高,表明其对大气沉降中的重金属Cu、Pb和Z的吸附和吸收作用最强。(3)集水区水杉人工林枯落物现存量6.32t·hm-2,年产量3.02t·hm-2,重金属储量为0.80kg·hm-2;杉木人工林枯落物现存量3.58t·hm-2,年产量2.46t·hm-2,重金属储量为0.49kg·hm-2;巨桉人工林枯落物现存量1.86t·hm-2,年产量3.24t·hm-2,重金属储量为0.45kg.hm-2;阔叶混交林枯落物现存量9.63t·hm-2,年产量6.40t·hm-2,重金属储量为2.42kg·hm-2。不同林分类型枯落物重金属年输入总量的排序为:阔叶混交林(0.98 kg·hm-2)>巨桉人工林(0.41kg·hm-2)>水杉人工林(0.25kg·hm-2)>杉木人工林(0.14 kg·hm-2)。枯落物层对大气降水量的截留率的排列顺序为:水杉人工林(42.56%)>杉木人工林(36.96%)>巨桉人工林(36.74%)>阔叶混交林(36.72%)。枯透水重金属输出量从大到小的顺序为:杉木人工林(1.82kg·hm-2)>巨桉人工林(1.57kg·hm-2)>水杉人工林(1.39kg·hm-2)>阔叶混交林(1.25kg·hm-2)。枯落物层重金属全年总截留量为:巨桉人工林>阔叶混交林>水杉人工林>杉木人工林;截留率排序为:水杉人工林(19.78%)>阔叶混交林(17.89%)>巨桉人工林(17.51%)>杉木人工林(17.41%),其中水杉人工林枯落物层对重金属As、Cd、Cu、Pb和Zn的截留率最高,表明其对输入林内的重金属As、Cd、Cu、Pb和Zn的吸附和吸收作用最强。(4)集水区土壤中5种重金属含量相关关系均为极显着,土壤重金属As和Cd含量与pH值为负相关关系,重金属As、Cd、Cu、Pb、Zn和有机质都为极显着正相关。对比1年数据,旱地土壤重金属Cd和Pb含量呈负增长的趋势,水田土 5种重金属含量呈正增长。集水区土壤层重金属总储存量为3771.54kg,其中水杉人工林重金属总储量为496.02kg,杉木人工林重金属总储量为542.39kg,巨桉人工林重金属总储量为900.38kg,阔叶混交林重金属总储量为507.66kg,旱地重金属总储量为513.45kg,水田重金属总储量为811.64kg。不同土地利用类型土壤层对降雨量截留率排序为:旱地(45.46%)>杉木人工林(16.54%)>阔叶混交林(13.67%)>巨桉人工林(13.22%)>水杉人工林(12.69%)。集水区不同土地利用类型地表径流重金属输出量从大到小的顺序为:旱地(1.39kg·hm-2)>水杉人工林(0.47kg·hm-2)>杉木人工林(0.45kg·hm-2)>巨桉人工林(0.44kg·hm-2)>阔叶混交林(0.25kg·hm-2)。土壤层对重金属的截留率排序为:旱地(89.94%)>水杉人工林(16.97%)>阔叶混交林(16.12%)>杉木人工林(15.12%)>巨桉人工林(14.35%)。由于旱地多为农耕地,农药化肥的施用增加了重金属的输入量,加之旱地无林冠截留和林内植被截留作用,故总体而言,旱地对重金属As、Cd、Cu、Pb和Zn的截留率最高。(5)集水区擦木对重金属As、Cd和Pb,桤木对Cu,白叶安息香对Zn的富集系数最高。青冈对As、Cd和Zn,化香对Cu,楠木对Pb的转运系数最高。一点红、铁芒箕、蜈蚣草和扁秆草对重金属Cd、Cu、Pb、Zn,淡竹叶、云南海金沙和酸浆草对重金属Cd、Pb和Zn,麦冬对Cd和Cu,绣球藤对重金属Cd和Zn,杜鹃对重金属Cu、Pb和Zn的富集系数和转运系数均大于1,表明这10种植物对相应重金属的富集能力强。植物重金属总储量为15.12kg,其中水杉人工林重金属重金属储存量为8.47kg·hm-2;杉木人工林重金属储存量为5.04kg·hm-2;巨桉人工林重金属重金属储存量为0.32kg·hm-2;阔叶树重金属储存量为0.79kg·hm-2。(6)水体中重金属总储量为1.86kg,出水口年径流总量为8075.16m3,重金属年输出总量为 2.17kg·a-1 重金属输出率排序为:As(3.39%)>Zn(3.27%)>Cd(2.92%)>Pb(2.05%)>Cu(0.89%)。(7)研究区重金属总储量为3791.28kg,土壤重金属总储量为3771.54kg,植物重金属总储量为15.12kg,枯落物层重金属总储量为2.76kg,水体重金属总储量为1.86kg。研究区对重金属的总积累量为64.89kg,储滤率为91.57%,其中As的积累量为0.69kg,储滤率为93.23%,Cd的积累量为0.37kg,储滤率为91.36%,Cu的积累量为4.01kg,储滤率为98.02%,Pb的积累量为3.75kg,储滤率为93.02%,Zn的积累量为56.07kg,储滤率为91.03%。不同土地利用类型对重金属的储滤效应排序为:阔叶混交林>巨桉人工林>杉木人工林>水杉人工林>旱地;林冠层的储滤效应排序为:阔叶混交林>巨桉人工林>水杉人工林>杉木人工林,枯落物层的储滤效应排序为:水杉人工林>阔叶混交林>杉木人工林>巨桉人工林。(8)在集水区农林复合生态系统中,5种重金属在水体中的含量均低于地表水环境质量Ⅲ类标准,达到生活饮用水地表水源地二级保护标准。但与国内其他城市相比,大气重金属污染状况比较严重。集水区土壤未受到As、Cu和Pb的污染,只存在轻微的Zn污染,但Cd污染严重。重金属Cd潜在生态危害程度最高,旱地表层土和水田土壤具有较强的潜在生态危害,有林地土壤具有中等潜在生态危害。集水区有林地对重金属的截滤效应明显高于旱地,阔叶林的截滤效应高于针叶林。综上所述,为降低区域生态风险,控制面源污染,提高环境质量,一方面可从源头治理,如适当降低农药肥料等的使用;另一方面可增加有林地面积(最好是阔叶林),增大植物吸收和固定作用,降低重金属在区域中的迁移量,为污染生态修复提供支持。(本文来源于《四川农业大学》期刊2016-12-01)
张娜[2](2007)在《广州市帽峰山常绿阔叶林生态系统对降雨中PAHs和重金属储滤效应》一文中研究指出基于珠叁角森林生态站帽峰山常绿阔叶林生态系统定位研究平台,采用定位观测与对比试验方法,系统地研究了水文要素降雨、穿透水、树干茎流、总径流、土壤渗透水中的6种有机多环芳烃PAHs (FLV,B(b)F,B(k)F,B(a)P,B(ghi)P,I(1,2,3-cd)P)及5种重金属污染物质(Cu、Pb、Cd、Zn、Hg)的特征与地球化学循环,并与皆伐林为对照,分析研究帽峰山常绿阔叶林生态系统水循环过程的储滤效应,其主要结果为:(1)多环芳烃谱图解析出帽峰山常绿阔叶林生态系统水文要素即降雨、穿透水、干流、地表径流、渗透水、总径流水体含有6种多环芳烃物质的峰值时域特征;揭示出各水文要素PAHs的峰值大小顺序为:降雨>无林区总径流>穿透水>干流>地表径流>壤中渗透水>总径流;土壤渗透水不同层次水体多环芳烃谱图峰反映出森林土壤的吸储滤机制。(2)帽峰山林区2006年度降雨量1385.2mm,4~9月份湿季降雨量占全年的77.4%,有明显的干、湿季之分;穿透水与林外降雨存在明显的直线相关,模式为T=0.7399P-0.7177;树干茎流与林外降雨呈幂相关函数关系即S=0.0017P~(1.1777);林冠截留量随着降雨雨量的增加呈幂递增,其关系表达式为I=0.5798P~(0.7836);总径流与林外降雨量呈直线回归关系(R=0.3683P-0.937;各回归关系R检验均达到极显着程度。(3)水文学过程中各水文要素PAHs含量特征显着,大气降水中6种PAHs的平均浓度最高出现在9月份,最低出现在4、5月份,干季含量明显大于湿季;干季,降水中6种PAHs含量最大,其次是穿透水,茎流中含量最小,而湿则是穿透水中浓度最高,其次是树干茎流,再次才是大气降水,两季节存在明显的差异。大气降雨6种PAHs年均浓度依次为FLV>B(b)F>I(1,2,3-cd)P>B(ghi)P>B(a)P>B(k)F;穿透水中6种PAHs的平均浓度分别是FLV>B(b)F>B(ghi)P>B(a)P>I(1,2,3-cd)P>B(k)F,在树干茎流中次序为FLV>B(b)F>B(ghi)P>B(a)P>B(k)F>I(1,2,3-cd)P。(4)根据一年的观测的水文要素PAHs平均浓度分析,林冠层对降雨FLV、B(a)P为淋溶增值效应,对其它4种PAHs为负淋溶效应即吸贮作用,吸贮强度由大到小为I(1,2,3-cd)P>B(b)F>B(ghi)P>B(k)F,其中树干对降雨4种PAHs的吸贮强度由大到小为I(1,2,3-cd)P>B(b)F>B(k)F>B(ghi)P;总径流6种PAHs浓度相比大气降雨中的浓度显着降低,结合无林区总径流对照,帽峰山常绿阔叶林生态系统对降雨6种PAHs的年度含量具有极其显着降解效应,其浓度降解强度次序分别是B(ghi)P>I(1,2,3-cd)P>B(k)F>B(a)P>B(b)F>FLV。(5)常绿阔叶林生态系统土壤体对降雨PAHs的吸附降解效应显着,随土壤深度的增加其渗透水6种PAHs的浓度逐渐降低,滤取渗透水中土壤颗粒试验结果表明,土壤的吸附强度显着。(6)大气降水中5种重金属含量没有明显的年月变化规律,6-9月份的含量整体相对较高;降雨中5种重金属的平均浓度含量次序为Zn>Cu>Pb>Cd>Hg;相对降雨,穿透水中Zn、Hg为负淋溶,其余元素浓度均为增值效应,穿透水淋溶增加大小序列为:Pb>Cu>Cd;树干茎流中除Zn为减小外,各元素均为增加、淋溶增加序列为:Pb>Cu>Cd>Hg。Cu、Zn和Pb在总径流中的浓度含量平均值均低于林外降水相应含量,表现出常绿阔叶林生态系统对降水中这3种重金属具有吸储效应,其吸储净化率分别达到:Cu(61.87%)、Zn(97.71%)、Pb(8.7%),而总径流Cd、Hg含量相对降雨平均含量有所增加,增加的强度分别为6.28%、13.39%,反映出土壤岩石的溶质化学迁移作用机制。(7)帽峰山常绿阔叶林PAHs和重金属的地球化学循环特征揭示:系统对降雨中PAHs的吸储效应显着,该系统对降雨6种PAHs的净贮量由多到少依次为FLV>B(b)F>B(ghi)P>I(1,2,3-cd)P>B(a)P>B(k)F,储滤率均大于85%,最高达到98.6%(B(ghi)P);降雨中5种重金属元素的年输入总量为5810.283g/hm~2,年输出为79.817 g/hm~2,降雨5种重金属的年净储滤达5730.466 g/hm~2。(8)与皆伐区对照地表径流6种PAHs的浓度和5种重金属含量相比,帽峰山常绿阔叶林地表径流中这些污染物质的浓度明显低于对照区,其机制在于对照区森林和地被物层的破坏,减少了水体滤储层效应,说明了研究区的森林植被和土壤对PAHs具有较完整的水体滤储层净化能力。森林对Pb、Cd的储量与森林储水量存在明显的相关关系,Pb储量与储水量的回归模式:y=0.0867e~(0.0527x) (R~2=0.741);Cd储量与储水量的回归模式:y=0.0053x-0.0065 (R~2=0.7256)。(本文来源于《中国林业科学研究院》期刊2007-05-01)
储滤效应论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
基于珠叁角森林生态站帽峰山常绿阔叶林生态系统定位研究平台,采用定位观测与对比试验方法,系统地研究了水文要素降雨、穿透水、树干茎流、总径流、土壤渗透水中的6种有机多环芳烃PAHs (FLV,B(b)F,B(k)F,B(a)P,B(ghi)P,I(1,2,3-cd)P)及5种重金属污染物质(Cu、Pb、Cd、Zn、Hg)的特征与地球化学循环,并与皆伐林为对照,分析研究帽峰山常绿阔叶林生态系统水循环过程的储滤效应,其主要结果为:(1)多环芳烃谱图解析出帽峰山常绿阔叶林生态系统水文要素即降雨、穿透水、干流、地表径流、渗透水、总径流水体含有6种多环芳烃物质的峰值时域特征;揭示出各水文要素PAHs的峰值大小顺序为:降雨>无林区总径流>穿透水>干流>地表径流>壤中渗透水>总径流;土壤渗透水不同层次水体多环芳烃谱图峰反映出森林土壤的吸储滤机制。(2)帽峰山林区2006年度降雨量1385.2mm,4~9月份湿季降雨量占全年的77.4%,有明显的干、湿季之分;穿透水与林外降雨存在明显的直线相关,模式为T=0.7399P-0.7177;树干茎流与林外降雨呈幂相关函数关系即S=0.0017P~(1.1777);林冠截留量随着降雨雨量的增加呈幂递增,其关系表达式为I=0.5798P~(0.7836);总径流与林外降雨量呈直线回归关系(R=0.3683P-0.937;各回归关系R检验均达到极显着程度。(3)水文学过程中各水文要素PAHs含量特征显着,大气降水中6种PAHs的平均浓度最高出现在9月份,最低出现在4、5月份,干季含量明显大于湿季;干季,降水中6种PAHs含量最大,其次是穿透水,茎流中含量最小,而湿则是穿透水中浓度最高,其次是树干茎流,再次才是大气降水,两季节存在明显的差异。大气降雨6种PAHs年均浓度依次为FLV>B(b)F>I(1,2,3-cd)P>B(ghi)P>B(a)P>B(k)F;穿透水中6种PAHs的平均浓度分别是FLV>B(b)F>B(ghi)P>B(a)P>I(1,2,3-cd)P>B(k)F,在树干茎流中次序为FLV>B(b)F>B(ghi)P>B(a)P>B(k)F>I(1,2,3-cd)P。(4)根据一年的观测的水文要素PAHs平均浓度分析,林冠层对降雨FLV、B(a)P为淋溶增值效应,对其它4种PAHs为负淋溶效应即吸贮作用,吸贮强度由大到小为I(1,2,3-cd)P>B(b)F>B(ghi)P>B(k)F,其中树干对降雨4种PAHs的吸贮强度由大到小为I(1,2,3-cd)P>B(b)F>B(k)F>B(ghi)P;总径流6种PAHs浓度相比大气降雨中的浓度显着降低,结合无林区总径流对照,帽峰山常绿阔叶林生态系统对降雨6种PAHs的年度含量具有极其显着降解效应,其浓度降解强度次序分别是B(ghi)P>I(1,2,3-cd)P>B(k)F>B(a)P>B(b)F>FLV。(5)常绿阔叶林生态系统土壤体对降雨PAHs的吸附降解效应显着,随土壤深度的增加其渗透水6种PAHs的浓度逐渐降低,滤取渗透水中土壤颗粒试验结果表明,土壤的吸附强度显着。(6)大气降水中5种重金属含量没有明显的年月变化规律,6-9月份的含量整体相对较高;降雨中5种重金属的平均浓度含量次序为Zn>Cu>Pb>Cd>Hg;相对降雨,穿透水中Zn、Hg为负淋溶,其余元素浓度均为增值效应,穿透水淋溶增加大小序列为:Pb>Cu>Cd;树干茎流中除Zn为减小外,各元素均为增加、淋溶增加序列为:Pb>Cu>Cd>Hg。Cu、Zn和Pb在总径流中的浓度含量平均值均低于林外降水相应含量,表现出常绿阔叶林生态系统对降水中这3种重金属具有吸储效应,其吸储净化率分别达到:Cu(61.87%)、Zn(97.71%)、Pb(8.7%),而总径流Cd、Hg含量相对降雨平均含量有所增加,增加的强度分别为6.28%、13.39%,反映出土壤岩石的溶质化学迁移作用机制。(7)帽峰山常绿阔叶林PAHs和重金属的地球化学循环特征揭示:系统对降雨中PAHs的吸储效应显着,该系统对降雨6种PAHs的净贮量由多到少依次为FLV>B(b)F>B(ghi)P>I(1,2,3-cd)P>B(a)P>B(k)F,储滤率均大于85%,最高达到98.6%(B(ghi)P);降雨中5种重金属元素的年输入总量为5810.283g/hm~2,年输出为79.817 g/hm~2,降雨5种重金属的年净储滤达5730.466 g/hm~2。(8)与皆伐区对照地表径流6种PAHs的浓度和5种重金属含量相比,帽峰山常绿阔叶林地表径流中这些污染物质的浓度明显低于对照区,其机制在于对照区森林和地被物层的破坏,减少了水体滤储层效应,说明了研究区的森林植被和土壤对PAHs具有较完整的水体滤储层净化能力。森林对Pb、Cd的储量与森林储水量存在明显的相关关系,Pb储量与储水量的回归模式:y=0.0867e~(0.0527x) (R~2=0.741);Cd储量与储水量的回归模式:y=0.0053x-0.0065 (R~2=0.7256)。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
储滤效应论文参考文献
[1].林静.小型集水区复合生态系统对重金属的储滤效应[D].四川农业大学.2016
[2].张娜.广州市帽峰山常绿阔叶林生态系统对降雨中PAHs和重金属储滤效应[D].中国林业科学研究院.2007