Pb污染源变迁的树轮-土壤Pb同位素解析

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
30972365
项目类别：
面上项目
资助金额：
32.0万
负责人：
旷远文
依托单位：
中国科学院华南植物园
学科分类：
C1609.森林保护学
结题年份：
2012
批准年份：
2009
项目状态：
已结题
起止时间：
2010-01-01 至2012-12-31

项目参与者：
方运霆；褚国伟；李炯；孙芳芳；侯恩庆；
关键词：
马尾松树轮年代变化森林土壤 Pb污染源解析 Pb同位素

项目摘要

人为排放导致的环境Pb污染已给自然生态系统和人类自身健康带来严重威胁。甄别环境Pb不同来源及其变迁是提高Pb污染防控针对性的最重要前提。本项目以广东鼎湖山自然保护区马尾松树轮及多年集存的森林土壤Pb含量和Pb同位素比值为切入点，从该区域Pb排放端元物质（燃煤、燃油、工业烟尘）的Pb同位素比值入手，结合树木年代学、树轮化学、森林土壤学原理和Pb稳定同位素分析技术，通过一套完整、相互印证的生物地球化学实验方案，揭示区域森林Pb污染来源及其变迁，并由点到面来重建区域环境Pb污染格局，追踪Pb 污染进程，预测Pb污染特征，弥补常规树轮化学研究不能进行Pb源解析、单一环境介质Pb 源解析不能提供长期连续数据的不足。本研究将丰富利用树轮化学重建区域污染历史的理论基础，拓展生物地球化学方法监测环境Pb污染源变迁的技术手段，对区域森林Pb污染评价和Pb污染历史追踪具有重要的理论意义和研究价。

结项摘要

人为排放导致的Pb污染给自然生态系统和人类健康带来严重威胁。甑别环境中不同Pb 的来源并追踪其变迁，能为Pb 污染防控提供针对性的科学依据。Pb稳定同位素分析技术能有效追踪环境Pb的来源。本项目以广东肇庆鼎湖山自然保护区马尾松树木年轮和森林土壤历史样本为研究对象，基于研究区域Pb排放端元物质(燃煤、燃油、工业排放、成土母岩)的同位素比值特征，结合树木年代学原理，开展了该区域森林生态系统主要组分(植物和土壤)中Pb 来源、变迁及其贡献研究，追踪了研究区域Pb 的污染进程。.研究结果表明：1) 研究区域Pb 端元物质(燃煤排放、汽车尾气排放、工业排放和成土母岩)的206/207Pb 同位素比值有显著的差异；.2) 研究区域大气气溶胶中Pb 的含量处以较高水平，且存在着明显的季节变化特征，其来源主要为内源性来源，Pb 同位素分析表明，燃煤排放是大气Pb 的主要贡献者；.3) 马尾松树轮中Pb总量呈时间波动规律，人为Pb 排放是植物体内Pb 的主要来源；.4) 研究区森林表层土壤 (0-20 cm) Pb 含量远远高于自土壤自然背景值，近几十年来，森林表层土壤总Pb 含量呈现显著上升趋势，珠江三角洲工业生产和燃煤排放是森林土壤Pb的两大最重要的贡献者，土壤自然Pb 对土壤总Pb含量的贡献相对稳定；.5) 马尾松树轮和森林土壤Pb 同位素比值存在着显著的相关性，表征植物Pb 的人为排放源，不同时期树轮Pb 同位素的比值能够用于追踪树轮形成时期环境Pb的主要来源。. 本项目的研究结果弥补了单一环境介质Pb 源解析不能提供长期连续数据的缺陷，对利用树木年轮化学来重建区域Pb 污染历史的技术手段具有相应拓展，为区域森林Pb 污染评价和Pb 污染历史追踪、预测具有重要的理论意义和科学指导价值。