土壤铅污染之生态风险探讨.ppt

 土壤鉛污染之生態風險探討 - 以土壤生物蟋蟀為指標 指導教授：程淑芬 博士 組員：尹新勝 (9825001) 羅皓睿 (9825045) 賴琦穎 (9825075) 李京昇 (9825087) 中　華　民　國　100 年　12 月　8 日 * 大綱 一、研究緣起 二、研究目的 三、文獻回顧 四、研究架構 五、材料與方法 六、初步結果 七、未來規劃 * 研究緣起(1/2) 土壤是許多動植物賴以維生的根源，目前土壤污染管制標準的訂定皆以維護人類健康風險為目標所訂定。 生態風險評估(Ecological risk assessment；ERA)之概念近年來在國外已受到相當重視，土壤污染對土壤生態風險影響概念也逐漸受到國內的重視，未來也可能做為國內土壤污染管制的重要考量。 * 研究緣起(2/2) 在台中市烏日區一處受鉛污染之農田進行現地土壤翻鋤作業時，發現蟋蟀的蹤影。 翻鋤含鉛污染土壤的過程中，發現土壤含鉛量較高的區塊，幾乎沒有看到蟋蟀出現；但在含鉛量較低的區塊，隨著鋤頭的翻耕頻頻有蟋蟀的出沒，於是產生研究動機。 * 研究目的 本研究探討土壤鉛污染對蟋蟀生態風險之影響， 研究內容包括分析： 土壤中鉛之全量 鉛在土壤中之鍵結型態 蟋蟀在鉛污染土壤中之生長情形 透過統計分析，了解土壤鉛含量及鍵結型態對蟋蟀生長及體內含鉛量之影響。 * 文獻回顧(1/4) 土壤鉛污染在美國超級基金污染場址中數量位居第二高，污染來源包括金屬冶煉及採礦過程，另外爐渣廢棄物、廢電池回收、肥料、農藥、汽機車排氣及生活污水污泥等也都是造成土壤鉛污染的主要來源。 (Israr and Sah, 2008) * 文獻回顧(2/4) Tessier (1979) 將土壤中重金屬依其鍵結型態分為五種： 可交換態：以離子交換的形式被吸附。 碳酸鹽態：以鍵結的方式與沈澱的碳酸鹽類結合，易受pH值的變化而影響。 鐵錳氧化態：與鐵錳氧化物結合在一起，會在低還原電位下被還原萃取出。 有機態：鍵結於有機質，在氧化環境下，使有機物質氧化釋出金屬。 殘留態：存在於土壤晶格結構中的穩定型態，在自然環境下不容易被釋放出來。 * 文獻回顧(3/4) 重金屬在土壤中之行為會隨時間及土壤的性質而改變，以化學分析方法來評估土壤重金屬污染對生物的風險，確實不客觀。 (Lukkari et al., 2004) 唯有生物指標可以評估生物對重金屬曝露量及毒性效應。 (Lanno et al., 2004) * 文獻回顧(4/4) Hopkin (1993)指出生物指標應需具備以下之特性： 在土壤生態系中具有重要的功能。 廣泛的分布於土壤生態系中。 敏感度適中，不能在污染物濃度極低的情況下就死亡。 受污染物影響下會產生毒性反應(response)，且此反應易於評估。 在不同的環境條件下，對污染物的反應仍具有再現性。 * 研究架構 * 材料與方法(1/5) 土壤來源： 烏日同安段254-1農地污染場址 烏日同安段336農地污染場址 蟋蟀來源： 市售商店 * 材料與方法(2/5) 土壤特性分析 基本特性 分析方法 酸鹼值 電極法(NIEA S410.62C) 有機質 高溫燒失法 質地分析 濕式篩選及重力沉降法(土壤分析手冊) 全量分析 王水消化法(NIEA S321.63B) 鍵結型態分析 Tessier 序列萃取法歐盟標準物質局(BCR) * 材料與方法(3/5) a.離心機 b.恆溫水域槽 c.pH計 d.迴流裝置 * 材料與方法(4/5) 蟋蟀養殖及分析方法　　 項目 內容 飼養箱規格 60 cm × 45 cm × 25.5 cm (長，寬，高) 飼養數量 20隻/箱 飼養土樣 不同含鉛濃度的現地土壤 食物來源 飼養箱種植＆市售蔬果 採樣間隔 樣品自然死亡後 分析方法 王水消化法(NIEA S321.63B) * 材料與方法(5/5) 土壤 排水孔 小石頭 螺絲 網子 * 研究結果 地區 濃度(mg kg-1) 質地 pH 有機質(%) 烏日254-1地號 260 坋質壤土 6.42 0.67 2000 5.87 0.84 4200 6.72 0.69 7500 7.03 1.18 烏日336地號 830 壤土 5.92 0.85 10000 4.61 1.31 土壤基本特性 * 土壤中鉛鍵結型態分佈情形 * 土壤中鉛鍵結型態分佈情形 * 蟋蟀生長情形 254-1地號 土壤鉛濃度260 ppm 養殖天數 (day) 死亡數 (隻) 蟋蟀質量 (g) 蟋蟀體內鉛含量 (mg