环境地球化学生产实习报告

生产实习报告学院地球科学学院专业地球化学学生姓名张虎学号20111004124指导老师凌其聪起止时间2014.8.8—2014.8.9中国地质大学（武汉）1生产实习目的：综合运用本专业课程的知识和方法，熟悉并掌握环境地球化学的调查研究方法，提高运用专业理论知识解决实际问题的能力，为毕业论文提供材料。生产实习内容：采集武汉各大公园（如解放公园、中山公园、紫阳公园等）的表层、深层绿地土和尘埃及武钢、东湖周边的农用土壤和尘埃，通过室内处理和分析，研究武汉的环境重金属污染问题。生产实习时间及地点：生产实习时间：2014.8.8—2014.8.9生产实习地点：解放公园中山公园紫阳公园和平公园青山公园洪山公园武钢周边教师评语：2目录第一章实习区地质地理概况······································31.1区域与地质背景···········································31.2区域环境概况·············································4第二章实习工作情况·············································52.1文献阅读与室内讨论·······································52.2野外工作·················································5第三章样品处理及分析···········································63.1样品前处理···············································63.2样品测试分析·············································7第四章实习收获·················································7第五章致谢·····················································8参考文献·················································83第一章实习区地质地理概况1.1区域与地质背景武汉地处长江中下游，东经113°41′-115°05′，北纬29°58′-31°22′最东端位于新洲区徐古镇将军山村，最西端位于蔡甸区侏儒街国光村，最南端位于江夏区湖泗街道均堡村，最北端位于黄陂区蔡店街道李冲村。形似一只自西向东的彩蝶。在中国经济地理圈内，武汉处于优越的中心位置，被誉为中国经济地理的“心脏”。武汉是全世界水资源最丰富的特大城市之一，水域面积占全市市区面积的1/4构成了武汉气势恢宏、极具特色的滨江、滨湖水生态环境。武汉全境水域面积2217.6平方公里，覆盖率为26.10%，人均占有地表水11.4万平方米，人均占有地表水量居世界大城市之首，是全世界水资源最丰富的特大城市及中国最大的淡水中心。境内5公里以上河流165条，水面面积471.31平方公里。武汉现有大小湖泊166个，被称为“百湖之市”，在正常水位时，湖泊水面面积803.17平方公里，居中国城市首位。汤逊湖是中国最大的城中湖（面积达47.6平方公里），面积33.9平方公里的东湖在中心城区退居第二，梁子湖是全国生态保护最好的两个内陆湖泊之一。武汉湖泊志记录了武汉市一百多个湖泊的风貌。图一武汉市区地图市区地质构造上处于新华夏系第二沉陷带与淮阳山字型构造前弧西翼的复合部位，主要断裂有襄（樊）-广（济）和麻-团断裂，其中，襄（樊）-广（济）断裂从祁家湾-涨渡湖-白浒山横贯市域，是区内最大的隐伏活动性断裂，断裂走向300°，倾向北东，倾角50°-80°，断裂附件有玄武岩分布，断裂两侧地形4变化明显。该断裂以北出露元古界大别群、红安群的混合岩和变质岩，构造特征表现为一系列北西向的背向斜，并发育规模不等的北西、北东向断裂，受断裂活动影响，燕山期岩浆活动频繁；以南地面大多被第四系覆盖，志留系-三叠系构成走向近东西的线状褶皱，发育走向北西西、北西和北东三组断裂。麻-团断裂从市区东北新洲区徐古入境，在旧街出露后，隐伏于第四系之下，经鄂州市华容后达梁子湖以远，此断裂走向北北东，总体倾向南东，倾角75°－80°，断裂东西两侧地形反差较大，沿断裂有玄武岩出露，该断裂在麻城境内多次发生地震，最大震级6级（1932年4月6日）。1.2区域环境特点1.气候特点武汉属北亚热带季风性湿润气候，有雨量充沛、日照充足、夏季酷热、冬季寒冷的特点。一般年均气温15.8℃－17.5℃，一年中，1月平均气温最低，0.4℃；7、8月平均气温最高，28.7℃。夏季极长达135天，因武汉地处北纬30度，夏季正午太阳高度可达83°，又地处内陆、距海洋远，地形如盆地故集热容易散热难，河湖多故夜晚水汽多，加上城市热岛效应和伏旱时副高控制，十分闷热，是中国三大火炉之一，夏天普遍高于37℃，极端最高气温44.5℃。初夏梅雨季节雨量集中，年降水量为1100毫米。武汉活动积温为5150℃，年无霜期240天，年日照总时数2000小时。2.土壤类型武汉市地表百米深处，为地质年代第四纪堆积的松散物质，再下为岩层，其土壤的成土过程，受到诸多条件的影响：即北高南低、中部低平、自外向内倾斜的地势；热量丰富、雨量充沛、且雨热同季、光热同季的中亚热带到北亚热带的过渡性气候；江河湖库塘堰星罗棋布的广阔水域；多样的成土母质以及人类长期开发程度等条件的综合作用，形成种类繁多的土壤类型。土壤类型与耕地构成，按土壤与地貌的地域组合分布规律，武汉市土壤类型大致又可分为平原湖区、垄岗平原、残蚀低丘和低山丘陵4个类别。（见表一）表一武汉市土壤类型与耕地构成地类构成组合类型总面积(万亩)占比旱地(万亩)水田(万亩)其他(万亩)平原湖区土壤垄岗平原土壤残蚀低丘土壤低山丘陵土壤258.54361.2952．OO159.9231.0843.446.2519.23141.18140.4140.00122.15105.59220.8812．OO37.7711.77(湖面)(林荒)合计831.75100443.74376.2411.775第二章实习工作情况2.1文献阅读与室内讨论在实习开始之前，我们仔细阅读了凌老师给的两篇文献（硕士与博士的环境地球化学论文各一篇），对于环境地球化学的工作思路和研究方法有了初步的认识，为接下来的实习打好基础。在实习正式开始前几天，凌老师检查了文献阅读情况，接着我们一起讨论了具体的实习方法与思路。首先是实习选题，实习的选题是在大量文献阅读的基础上，综合考虑自己的兴趣方向、知识结构、能力水平及资金等方面后，确定最合适自己的实习选题。在老师的指导下，基本确定了生产实习的选题：研究武汉市主要公园绿地土重金属污染情况及武钢周边农用土重金属污染情况。确立了选题后，我们讨论了具体的工作方案。这次实习总共有六步：1、选题与资料的搜集，2、实习的地点、路线、采样方法的确定，3、实际野外采样及样品前处理，4、样品测试分析，5、数据处理，6、得出结论。2.2野外工作野外采样共进行了两天：2014年8月8日主要采集武汉各大公园及武钢、东湖周边土壤样，2014年8月9日主要采集武汉各大公园及武钢周边尘埃样。具体实习路线如下：2014.8.8路线一：地大--解放公园--中山公园--紫阳公园--和平公园--青山公园--洪山公园任务：1.采集公园不同环境中的土壤样品。2.描述公园不同的土壤特征。3.描述不同层区的环境特征。路线二：青山公园--武钢周边--东湖--地大任务：采集武钢及东湖周边土壤，了解环境特征。2014.8.9路线三：地大--解放公园--中山公园--和平公园--青山公园--洪山公园--紫阳公园任务：1采集各个公园尘埃样品。2.了解不同环境的地球化学特征。路线四：洪山公园--武钢--地大任务：采集工业区尘埃并了解其环境地球化学特征。采样注意事项：1.采样工具必须赶紧，不易污染样品，一般选择毛刷、拇指勺、铁锹、聚乙烯塑料样品袋。2.同一地点的采样工作要一次完成，避免外界环境的变化而造成的误差。63.采样时应保证一次性回填土大于30-50cm且回填时间足够长（三年以上）以保证样品的代表性。4.同一地点每隔5-6m采集一个样品，共采集3-5个样品，合成一个混合样，避免偶然性，减小误差。5.采样过程中，每换一个采样地点时，需要对铁锹、木勺进行清洁，避免污染样品。6.除了记录采样点土壤基本情况外，还要记录好采样点附近环境情况（如交通、工业、居民情况等）。7.野外采样的第一手资料必须当场记录，保证其真实性。实习人员：张虎于远洋林冉严堇纾实习分工：定点于远洋采样于远洋张虎描述严堇纾记录林冉土壤采样操作过程：1.用GPS、罗盘确定采样点坐标与方位，记录坐标点位。2.用铁锹清除表面的杂草、枯枝等后，采集距地表约5cm土壤样品约500g，装入聚乙烯塑料袋中。3.用铁锹继续挖，采集30cm左右深土壤样，装袋。4.在上一采样点附近5-6m处再取两点，重复2、3步骤，将同层样品混合后，排除空气后密封编号。5.记录土壤状况及周围环境特征。6.将采样点进行掩埋，再进行下一点采样。尘埃采样操作过程：1.用GPS、罗盘确定采样点坐标与方位，记录坐标点位。2.用毛刷收集街道上的尘埃，除去混杂的异物后用木勺装袋。3.在采样点附近5-6m处再取两点，重复步骤2后，将样品合成一个混合样密封并编号。4.记录采样点周围环境特征，进行下一点采集。第三章样品处理与分析3.1.样品前处理在采集完样品后，实习的野外部分已全部完成，在送样去实验室分析前，还需要对样品进行前处理。首先是土壤样品的阴干，将土壤样品从样品袋中倒出，放置在白纸上，将其中的石块、植物根系等杂质除去，置于阴凉干燥处，并定期翻动，使其阴干。待7样品阴干后，采用四分法将每个样品分为四份，保留其中的三份，分别装袋并对应编号，然后将其中两份过200目筛，一份用于全量分析，另一份做形态分析，没有过筛的一份保留备用。3.2.样品测试分析1.全量分析包括Cd元素在内的重金属含量分析采用U.S.PE-AA800型火焰一石墨炉一体化原子吸收光谱仪测定。其中，样品全量测试采用火焰法，形态分析测试采用石墨炉分析法。全程进行同步试剂空白控制，以国家一级标样和国际标样(土壤一GSS-15、形态分析一欧盟BCR-7)进行质量控制。每个样测3次取平均值，相对标准偏差(RSD)低于5%。实验过程中所有的玻璃仪器均经15%的HNO3溶液浸泡过夜后，依次经自来水、二次蒸馏水冲洗3次以防污染。实验中所用试剂均为优级纯。2.形态分析土壤、街尘中Cd元素全量的提取，形态分析中残渣态Cd分量的提取采用HCl-HN03-HF-HC104混合酸溶液体系在精确控温电热板上消解提取。重金属元素形态提取采用改进的欧盟BCR三步法，共分为弱酸提取态、可还原态、可氧化态和残渣态四种组分。生物样采用HN03+H202+H2O酸体系及微波消解仪公司CEM推荐的美国EPA微波消解法，在CEM-Mars-5微波消解库取系统中进行密闭消解。（参考文献[1]）第四章实习收获虽然没有系统的学习环境地球化学，但是通过这次实习，我已经大致掌握了研究环境地球化学的方法，还学到了许多课本上没有的东西。具体如下：1.选题的确定是建立在大量的文献阅读的基础上，初步掌握前人对某个问题的研究情况，再根据自身的兴趣、能力、知识结构、时间、资金等确立一个切实可行的研究问题，即确立选题。2.在实际采样之前，要明确研究区域，规划好工作路线，需要的人力物力条件，针对不同的研究对象，采取不同的采样方法。3.在野外采样时，不仅要规范准确的采样，还要对采样点周围的环境状况进行细致的描述。4.虽然实习只有两天，但相对枯燥的野外工作需要我们付出极大的耐心与努力，毕竟今后的工作的野外工作可能为几星期或长达数月，而样品的代表性、准确性直接影响后续工作的开展。5.还有一点就是，我们在实