典型工业园区周边农田土壤重金属污染及生态危害评价_卜兴兵.pdf
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1、典型工业园区周边农田土壤重金属污染及生态危害评价卜兴兵 俸 强 廖 翀*钟 果 冯元超 王会镇(四川省生态环境监测总站,成都;西华大学理学院,成都)摘 要:为评价四川某工业园区周边农田土壤重金属污染程度及其潜在生态危害。采用石墨炉原子吸收分光光度法、冷原子吸收分光光度法和 射线荧光光谱法,分别对研究区域农田土壤中的、的含量进行测定,采用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、污染负荷指数和潜在生态危害指数法对研究区域农田土壤重金属污染及潜在生态危害进行评价。结果表明,个采样点中 种重金属含量存在一定差异,和 的平均含量超过风险筛选值,其余重金属平均值均未超过风险筛选值。相关性分析表明 与、相互之
2、间有极显著相关性。种重金属均呈正态(或近似正态)或对数正态(或近似对数正态)的分布。种重金属的单项污染指数顺序为 ,其中 呈重度污染,处于轻度污染,其余 种重金属相对处于清洁状态;综合污染指数顺序为 ,重金属、为重度污染,和 为中度污染,为轻度污染状态,处于警戒状态,处于相对清洁状态。污染负荷指数评价表明,除 和 点处于无污染状态,其余点位均处于中等污染状态或强污染状态。区域污染负荷指数 为 ,为强污染状态。种重金属的潜在生态风险指数顺序为 ,潜在生态危害综合指数 平均值为。因此,和 为研究区域农田土壤重金属污染的主要元素,不同采样点的不同重金属含量存在一定差异。研究区域农田土壤重金属污染处于
3、很强状态,具有中等生态危害风险,污染的潜在生态危害相对较大,值得高度关注。关键词:农田土壤;重金属污染;生态危害;工业园区中图分类号:文献标志码:,(,;,):,基金项目:教育部春晖计划();四川省教育厅项目()收稿日期:;修回作者简介:卜兴兵(),男,工程师,主要从事固定污染源监测及评价研究工作。:通讯作者:廖翀(),女,高级工程师,主要从事固定污染源监测及评价研究工作。:年第 期环 保 科 技 ,()(),;,:;土壤不仅是自然环境的构成要素,更是人类农业生产最重要的自然资源。但是随着现代工业发展、交通规划建设以及城市化的快速发展,我国耕地土壤环境质量日趋下降,土壤重金属污染日趋严重,相当
4、数量的农田土壤受到重金属污染。土壤重金属污染不但威胁人类健康而且已经成为人类面临的严峻环境问题之一,目前已引起科学界越来越多的关注。目前对重金属污染的评价方法很多,包括单因子指数评价法、综合污染健康风险评价方法、潜在生态危害指数法、模糊数学法等。王会镇等对成都绕城高速周边农田土壤开展了重金属含量测定,并运用美国环境保护局的健康风险评价模式进行健康风险评价,采用污染指数法对研究区域土壤环境质量进行初步评价。骆占斌等对再生铅生产企业搬迁前后周边农田土壤重金属开展了污染特征及富集规律研究,评价了污染程度及其健康风险,研究区域 污染最为严重,超过了土壤环境二级标准,存在极强的生态风险。曹冉等为了探究乌
5、鲁木齐市典型蔬菜基地表层土壤重金属对人的健康风险,采集 份土壤样品进行重金属分析,开展了成人和儿童的健康风险评价,得出了研究区域重金属不会对成人健康造成危害,但可能对儿童健康造成危害。杨乐等为评价成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染程度及其潜在生态危害,采用原子吸收分光光度法,对其两侧农田土壤中的、和 含量进行了测定,并采用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法对成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染及潜在生态危害进行评价。吴远航等以黔西北某锌冶炼区周边稻田土壤为研究对象,测定了土壤中重金属、总量和可提取态含量,并采用单因子污染指数法和内梅罗综合指数法评价了稻田土壤重金属污染状况,
6、利用地累积指数法和潜在生态危害指数法评价土壤生态风险,并对重金属总量与对应可提取态作相关性分析。目前研究多集中于某一个行业企业历史环境问题或农田重金属及其作物重金属传输研究,但是对工业园区不同类型企业周边农田土壤重金属污染特征及评价性系统研究较少。本文对四川省德阳市某工业园区周边农田土壤进行了采样调查,测定了周边农田土壤中 种重金属、的含量,并采用 年第 期环 保 科 技 单项污染指数法、综合污染指数法、污染负荷指数法和潜在生态风险指数法对土壤重金属的污染特征、生态风险进行了评价,以期对该工业园区的污染防治、环境保护、风险调控提供必要的科学支持。材料和方法 样品的采集与制备样品采集依据土壤环境
7、监测技术规范()技术规定要求,年 月按随机均匀布点方式在四川某工业园区 家企业厂区周边地域分别布设了 个采样点(图),采样点位、企业类型及涉重污染物见表 所示。采集 表层土壤 份,将 份土壤混合均匀得到一份混合土样,运用“四分法”取 土壤样品装入聚乙烯袋中,同时每一份样品取样装袋后贴好标签,并编号为 。土壤样品去除石头、树枝等杂物,室内风干,然后用玛瑙研钵研碎,再分别过 目筛和 目筛备用,将过筛后的样品装至玻璃瓶密封并贴好标签。表 四川某工业园区 家企业基本情况企业类型采样点位涉重污染物金属表面处理及热处理加工,颗粒物、总镉、总铜、总铁、总锌、六价铬、总铬、总镍再生资源加工利用颗粒物有色金属合
8、金制造、颗粒物、总锌锻件及粉末冶金制品制造颗粒物无机盐制造(湿法磷酸)汞及其化合物、颗粒物、砷及其化合物其他基础化学原料制造(钴制品加工)颗粒物、总钴镍钴冶炼镍及其化合物、汞及其化合物、砷及其化合物,、铅及其化合物、总锌、总铜、总铅、总砷、总镉、总汞、总镍、总钴磷肥制造、颗粒物、总铅、总砷建材加工初级形态塑料及合成树脂制造 聚氯乙烯汞及其化合物、总镍、总钡、总汞黑色金属铸造,颗粒物背景点,图 土壤采样分布图 年第 期环 保 科 技 样品的处理与测试本文对土壤样品的前处理采用电热板消解法,采用盐酸 硝酸 氢氟酸 高氯酸消解后制备测试液,用去离子水作空白对照。采用石墨炉原子吸收分光光度法测定 的含
9、量,采用冷原子吸收分光光度法测定 的含量,采用 射线荧光光谱法测定、的含量,重复测定 次取平均值。按照 的要求,取 土样,用蒸馏水将土壤样品溶解,用经过标准缓冲溶液校正酸度计直接测定土壤样品的。土壤环境质量评价采用单项污染指数()和内梅罗综合污染指数()对土壤重金属污染程度进行评价,评价标准值采用 中农用地(非水田)土壤风险筛选值,土壤污染等级划分标准参考文献,。采用污染负荷指数衡量研究区域重金属的单一污 染 点 污 染 程 度()和 区 域 污 染 程 度(),背景值计算采用成都平原第四系深层土元素含量作为背景值,背景值数据见表。其中,无污染;,中等污染;,强污染;,极强污染。采用 潜在生态
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