海口城市土壤重金属污染特征与生态风险评估*
何玉生
**
(海南省地质调查院,海口570206)
摘 要 对海口城市土壤重金属含量二空间分布特征与赋存形态进行了研究,并评估了其生态风险三结果表明,海口城市土壤重金属Hg 二As 二Cd 二Cu 二Cr 二Ni 二Pb 二Zn 的平均含量分别为0.073二3.82二0.25二26.7二92.4二52.5二29.1和84.1mg 四kg -1三与海口土壤背景值相比,海口城市土壤明显富集重金属Hg 二As 二Cd 二Cu 二Cr 二Ni 二Pb 和Zn ,受到一定程度重金属污染三Cr 二Ni 二Cu 二Cd 和Zn 元素主要在郊区富集,Pb 主要在路边绿化带中富集,Hg 主要在生活区富集三海口城市土壤中Zn 二As 二Cr 二Cu 和Ni 以残渣态为主,Hg 主要以强有机态和残渣态存在,Pb 主要以铁锰氧化态和残渣态存在,而Cd 则主要以生物可利用态为主三生态风险评价结果显示,海口城市土壤重金属综合生态风险属于微弱水平,但Cd 和Hg 污染应引起重视三
关键词 城市土壤;重金属;分布特征;赋存形态
中图分类号 X825 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2014)2-0421-08
Pollution characteristics and ecological risk assessment of heavy metals in Haikou urban soils.HE Yu?sheng **(Hainan Institute of Geological Survey ,Haikou 570206,China ).Chinese Journal of Ecology ,2014,33(2):421-428.
Abstract :The concentration,distribution,and speciation of heavy metals in urban soils of Haik?ou City were investigated.The mean concentrations of heavy metals Hg,As,Cd,Cu,Cr,Ni,Pb and Zn were 0.073,3.82,0.25,26.7,92.4,52.5,29.1and 84.1mg四kg -1,respective?ly.In comparison with the background values,the enrichments of Hg,As,Cd,Cu,Cr,Ni,Pb and Zn in the soils of Haikou City were obvious,indicating a certain degree of heavy metal pollu?tion.Cr,Ni,Cu,Cd and Zn were enriched in suburban areas,while Pb was enriched in road?side green belts and Hg was enriched in residential areas.Zn,As,Cr,Cu and Ni in the soils of Haikou were predominantly in residual fraction.Hg was mainly associated with strong organic?bound and residual fractions,while Pb was mainly presented as iron and /or manganese oxide?bound fractions.On the contrary,Cd existed mainly in bio?available fractions.The results of multiple?metals ecological risk assessment indicate that the heavy metal pollution in the soils of Haikou is at a relatively low level.However,Cd and Hg pollution deserves much more attention.Key words :urban soil;heavy metal;distribution;speciation.
*中国地质调查局多目标生态地球化学调查项目(1212010511215)资助三
**通讯作者E?mail:373965041@https://www.doczj.com/doc/e64508764.html,
收稿日期:2013?09?18 接受日期:2013?10?26
城市土壤是城市生态环境的重要组成部分,对城市的可持续发展具有重要意义(张甘霖等,
2003)三然而,随着人类活动加剧,城市环境污染越来越严重三其中,重金属元素是城市土壤中具有重大影响的有毒污染物,其污染具有来源广二残留时间长二难以降解二有蓄积性等特点三一旦土壤中重金属元素超过土壤承受能力或土壤容量时,会导致农作
物的减产,对动物和人具有很强的毒害作用,从而危害生态系统和人类健康(张引娥,2013)三土壤中重金属元素的全量反映了其分布特征和富集状态,重金属的赋存形态反映了元素在土壤中的活动迁移能力以及毒害性三因此,研究城市土壤中重金属的污染特征,包括重金属的含量二分布特征和赋存形态,对研究城市土壤中重金属的迁移转化以及对生物的毒害作用具有重要的科学意义三城市环境中重金属的来源主要有各种工业三废的排放,与交通有关的汽车尾气排放与轮胎磨损等,城市垃圾填埋与焚烧
生态学杂志Chinese Journal of Ecology 2014,33(2):421-428
排放,燃煤排放,农业化肥与农药的施用等(Kelly et al.,1996;Li et al.,2001;Manta et al.,2002; Chen et al.,2005;Duzgoren?Aydin et al.,2006)三然
而,不同城市由于经济与工业发展水平不一,因此重金属污染物的来源各异(Luo et al.,2012)三研究表明,城市环境重金属污染物主要有Hg二Zn二Cd二Cu二Cr二Ni二Pb和As,是潜在环境毒害性最强的重金属元素(孟紫强,2000;Luo et al.,2012)三
海南省2003年加入 华南泛珠江三角洲”经济圈,2010年确定建设国际旅游岛,其城镇化和工业化快速发展,城市人口和旅游人口不断增加,人类活动日益频繁,海南省生态环境随之发生变化三然而对海南城市(海口)土壤重金属污染的研究鲜有报道,因此,本研究在海口不同城市功能区采集土壤样品,研究Hg二Zn二Cd二Cu二Cr二Ni二Pb和As共8种重金属元素含量二分布特征和赋存形态,并采用Hankson 生态风险指数法对重金属污染进行评价三该调查为全面了解海南城市环境重金属污染现状提高基础资料,为今后准确评估城市旅游开发导致的环境效应提供参考三
1 研究地区与研究方法
1.1 研究区概况
海口市位于19°32′N 20°05′N,110°10′E 110°41′E,地处海南岛北部,北濒琼州海峡,隔18海里与广东省海安镇相望;东面与文昌市相邻;南面与文昌市二定安县接壤,西面邻接澄迈县三全市土地面积2304.84km2三海口市地处低纬度热带北缘,属于热带海洋性季风气候,年平均气温24.2℃,最高平均气温28.6℃,最低平均气温17.7℃三年平均降水量1684mm三常年风向以东南风和东北风为主,初夏和盛夏季节多刮南风和西南风三截至2010年10月,海口市分设琼山二秀英二龙华二美兰4个区,全市常住人口214.13万人三
1.2 样品采集
根据土地利用方式,划分不同城市功能区包括工业区二商业区二生活区二风景区二市郊区二路边绿化带三以预先布置好采样点的1∶5万的地形图为野外工作手图,采用便携GPS测定采样点地理坐标(图1),除路边绿化带采集20件样品外,其余各区每区采集土壤样品10件三采用锄头采集表层土壤样品(0~20cm),除去土壤表面杂草二草根二砾石二砖块二肥料团块等明显的杂物和人为污染物质三为增强样品的代表性,表层样品在每个采样点周围50m范围内多点组合而成,取混合土样约1kg三共采集土壤样品70份三样品采集后用干净聚乙烯塑料袋装好,带回实验室,自然干燥后,研磨,过筛,混匀后保存在干燥皿中待测三
1.3 分析方法与质量控制
用酸度计直接测定pH(土水比为1∶5)(鲍士旦,2000);采用EDTA?铵盐快速滴定法测定阳离子交换容量(CEC)(鲁如坤,1999);土壤氧化还原电位(Eh)采用铂电极直接测定(鲁如坤,1999)三土壤粒度分布采用英国Malvern激光粒度仪分析测定,参照国际制土壤质地分类(ISSS)标准(吕贻忠和李保国,2006),各级粒级的单粒直径分别为:粗砂粒为2~0.2mm,细砂粒0.2~0.02mm,粉砂粒0.02~0.002mm,黏粒<0.002
mm三
图1 研究区及采样点分布示意图
Fig.1 Location of the sampling sites
224 生态学杂志 第33卷 第2期
干燥粉碎后的土壤样品经混合酸消解(HF?HCl?HNO3?HClO4)后,等离子体发射光谱(ICP?AES)测定Cu二Cr二Ni二Pb二Zn;等离子体质谱法(ICP?MS)测定Cd;氢化物原子荧光光谱法(HG?AFS)测定As;冷原子荧光法(CV?AFS)测定Hg;土壤主量元素含量(Ca二Mg二Al二Fe和Mn)采用压片法,X射线荧光光谱仪测定(XRF)(中国地质调查局, 2005)三
土壤重金属形态分析采用中国地质调查局2005年10月发布的地质调查技术标准(DD2005?03)(中国地质调查局,2005),该方法基于Tessier等(1979)五步连续提取法,将土壤中的重金属元素分为7种形态:水溶态(去离子水提取)二离子交换态(MgCl2提取)二碳酸盐结合态(NaOAc提取)二弱有机(腐殖酸)结合态(Na4P2O7提取)二铁锰氧化物结合态(NH2OH四HCl提取)二强有机结合态(H2O2和HNO3提取)二残渣态(HF?HCl?HNO3?HClO4消解)三分析质量控制采取空白样二平行样和标准物质控制法三平行样相对标准偏差小于10%三标准物质采用国家一级标准物质(GB W07409),回收率均大于80%三
1.4 数据处理
利用SPSS软件进行统计分析,包括描述性统计分析二相关分析和主成分(PCA)分析三采用Excel 制图三
1.5 生态风险评价方法
目前,对土壤和沉积物中重金属元素风险评估方法有很多种,如单项污染指数法,地质累积指数法(Muller,1969),Hakanson潜在生态风险指数法(Ha?kanson,1980)三考虑到城市土壤重金属污染的复合效应以及不同重金属元素的生态毒性程度不同,为客观评价海口城市土壤中重金属污染情况,故选择Hankson潜在生态风险指数评价法,其计算公式如下:
C i f=C i/C i n(1) E i r=T i r×C i r(2) RI=∑h i=1E i r(3)式中,E i r为单元素风险指数三C i f为浓度条件三C i为表层土壤实测值,C i n为计算所需的参比值,取我国土壤环境质量标准(GB15168 1995)一级标准三T i r为重金属生物毒性响应系数三其中Hg二Cd二As二Pb二Cu二Pb二Ni二Cr和Zn的响应系数分别为40二30二表1 生态风险等级表
Table1 Potential ecological risk degree
单元素风险
指数E i r
风险等级多金属综合
指数RI
风险等级
<40Ⅰ?低级污染≤150Ⅰ?微弱污染40~80Ⅱ?中等污染150~300Ⅱ?中等强度污染80~160Ⅲ?强污染300~600Ⅲ?强污染160~320Ⅳ?很强污染>600Ⅳ?极强污染>320Ⅴ?极强污染
10二5二5二5二2和1三RI为综合潜在生态风险指数三E i r和RI值对应的污染程度见表1三
2 结果与讨论
2.1 海口市土壤理化性质
海口表层土壤总体为中性略偏碱性(表2),pH 值范围为4.8~8.1,平均值为7.34,受低值影响略低于中值(7.45)三这说明海口城市土壤有碱性物质的加入(例如建筑使用的石灰二水泥),从而导致酸碱性的变化三这也与前人对城市土壤的研究结果 城市土壤趋向碱性是一致的(卢瑛等, 2001)三土壤Eh范围为169~372mV,平均257 mV三CEC范围从0.6~31.4mol四kg-1,存在极高值导致均值大于中值三电导率变化范围0.2~4.9μS四cm-1,存在极高值,且均值受高值影响较大,为中值的1.5倍三土壤粒度分析结果显示,海口城市土壤主要以粗砂和细砂为主,两者约占土壤组成的80%,细沙和黏粒含量较低三
海口土壤主量元素(Ca二Mg二Al二Fe和Mn)含量
表2 海口城市土壤基本理化性质
Table2 Summary of basic soil properties
指标均值中值标准偏差最小值最大值Ca(g四kg-1) 2.61 1.18 3.250.0215.8 Mg(g四kg-1) 2.82 1.41 3.750.0720.4 Al(g四kg-1)27.427.313.6 3.8663.4 Fe(g四kg-1)47.637.836.3 2.94152 Mn(mg四kg-1)36518880052.96683 pH7.347.450.65 4.808.10 Eh(mV)25724646.9169372 CEC(mol四kg-1)8.78 6.657.040.6031.4电导率(μS四cm-1)0.910.60 1.020.20 4.90土壤粒度组成
粗砂(%)4841232294 细砂(%)313813645 粉砂(%)16229.6026 黏粒(%) 5.307.6018
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何玉生:海口城市土壤重金属污染特征与生态风险评估
表3 海口城市土壤中的重金属含量特征(n=70,mg四kg-1)
Table3 The concentrations of heavy metals of the soils
Hg As Cd Cu Cr Ni Pb Zn 平均值0.073 3.820.2526.792.452.529.184.1中值0.05 3.420.1911.165.731.925.572.0标准偏差0.081 2.070.2240.381.251.616.746.7最小值0.0010.740.010.618.10 1.46 1.4713.8最大值0.3579.87 1.3425637625669.4208
第25%位值0.015 2.690.137.7540.822.616.548.2第75%位值0.097 4.700.2821.710762.941.0116
变异系数 1.110.540.88 1.630.880.980.570.56我国土壤环境质量一级标准0.15150.235904035100
我国土壤环境质量二级标准0.5300.610020050300250
海南土壤背景值0.04 1.870.067.7226.57 6.3826.4447.1
变化范围较大,均值分别为2.61g四kg-1二2.82g四kg-1二27.4g四kg-1二47.6g四kg-1和365mg四kg-1三除Al外,其他元素含量均值均显著大于中值,表明这些元素的分布受极高值影响较大三
2.2 土壤重金属含量及影响因素
如表3所示,城市土壤Cu元素的平均值大于75%位值,表明受到极高值影响平均值偏高,变异系数最高,为1.63;Hg也受极高值影响,变异系数为1.11;Cr二Cd二Ni平均值都远高于中值,变异系数分别达到了0.88二0.88二0.98三其他元素Pb二Zn二As变异系数不大三从统计结果来看,Cu二Hg均值可能受外来影响而偏高,Pb二Zn二As受其影响不大三
与我国土壤环境质量标准(GB15168 1995)相比(表3),海口表层土壤中重金属Hg二As二Cu二Pb 和Zn平均值均远低于我国土壤环境质量一级标准三而土壤重金属Cd和Cr的平均值介于中国土壤环境质量一级和二级标准之间;土壤重金属Ni的平均值则略高于中国土壤环境质量二级标准三采用海南全岛表层土壤平均值作为海南土壤背景值,则海口市表层土壤中Hg二As二Cd二Cu二Cr二Ni二Pb二Zn的平均含量分别是背景值的1.83二2.04二4.17二3.46二3.48二8.23二1.1和1.79倍,呈富集和强富集状态三这说明海口城市土壤已开始富集重金属Hg二As二Cd二Cu二Cr二Ni二Pb二Zn,受到一定程度的污染三按照富集程度来看,海口城市土壤重金属污染程度大小顺序为Ni >Cd>Cr>Cu>As>Hg>Zn>Pb三
利用SPSS软件分析海口城市表层土壤中重金属元素含量之间的相关性关系,结果见表4三海口表层土壤中Cu二Cr二Ni二Cd二Zn之间均具有较好的相关性,表明这些重金属来源可能相同;Pb与Zn正相关性较好,表明这两种元素有共同的来源;而Hg二As 与其他重金属元素相关性不明显,可能是和其他金属不同的地球化学性质有关或有不同的来源三为了进一步研究海口城市土壤重金属的来源,对数据进行主成分分析(PCA),结果见表5三主成
表4 海口城市土壤中重金属元素含量之间的相关性关系Table4 Correlation matrix of heavy metal concentrations of the soils
Hg As Cd Cu Cr Ni Pb As-0.05
Cd0.07-0.02
Cu0.22-0.010.58*
Cr0.100.010.75**0.74**
Ni0.16-0.030.71**0.77**0.94**
Pb0.19-0.090.230.180.100.11
Zn0.010.060.39*0.35*0.48*0.50*0.50* *P<0.05;**P<0.01三
表5 海口土壤重金属因子载荷矩阵
Table5 PCA results of the soils from Haikou
元素因 子
123
4
Hg0.0690.0170.896-0.103 As-0.023-0.013-0.0980.937 Cd0.7690.089-0.164-0.167 Co0.8790.0790.2150.003 Cu0.8790.0790.2150.003 Cr0.9410.079-0.103-0.029 Ni0.9380.168-0.011-0.012 Pb0.0750.6250.286-0.183 Zn0.4450.659-0.0610.011 Ca0.0350.8350.1770.075 Mg0.0370.895-0.1240.128 Al0.1810.705-0.377-0.141 Fe0.9520.083-0.121-0.039 Mn0.6590.2160.1730.194方差百分比(%)39.220.99.07.4
累积方差贡献(%)39.260.169.176.5
424 生态学杂志 第33卷 第2期
分分析结果表明,海口市土壤重金属受4个主成分控制,累积提取了总方差的76.5%三重金属元素
Cd二Co二Cu二Cr二Ni在主成分1中具有较高的因子载荷,同时主成分1中还包含Fe和Mn,这表明这些重金属元素主要来自于冶炼二铸造二金属加工等工业污染源排放(Zhu et al.,2013)三
Pb和Zn在主成分2中具有较高载荷,这种元素组合组合通常被认为是与交通有关的人为源输入的结果三研究表明,城市土壤中积累的Pb主要来自于汽车尾气排放,而Zn主要来源于汽车轮胎的老化磨损(Luo et al.,2011;Bi et al.,2013;Zhu et al., 2013)三同时,Ca二Mg和Al在主成分2中也有较高载荷,这些元素一方面来自于自然土壤,另一方面来自于城市建设中使用的水泥和石灰(杨忠平等, 2009)三因此,主成分2代表代表交通源二建筑源与自然源的混合源三
Hg和As单独分别在主成分3和主成分4中具有较高载荷,城市环境中这两类污染的来源主要有燃煤释放二生活垃圾释放及汽车尾气排放(Sun et al.,2013;Zhu et al.,2013)三
2.3 城市土壤的重金属空间分布特征及生态风险评估
在土壤所处不同城市功能区即工业区二商业区二风景区二市郊区二生活区和路边绿化带中(图2),Hg 在各个区富集程度顺序为由路边绿化带?商业区?工业区?市郊区?风景区?生活区逐渐升高;Cd在不同功能区的富集程度大小顺序为:市郊区>路边绿化带>工业区>生活区>商业区>风景区;As在不同功能区的富集程度大小顺序为:工业区>市郊区>商业区>风景区>生活区>路边绿化带;Cu的富集程度大小为:市郊区>工业区>路边绿化带>生活区>商业区>风景区;Cr的富集程度大小为:市郊区>工业区>路边绿化带>生活区>商业区>风景区;Ni的富集程度大小为:市郊区>工业区>生活区>路边绿化带>商业区>风景区;Pb的富集程度大小为:路边绿化带>工业区>生活区>商业区>风景区>市郊区;Zn的富集程度大小为:市郊区>路边绿化带>商业区>工业区>生活区>风景区三
总体而言,市郊区的Cr二Ni二Cu二Cd含量均高于其他地区,说明这些元素主要在市郊区富集,Zn在市郊区的含量也较高,这可能与市郊区分布的一些小型工厂有关三Pb高值主要出现在路边绿化带中,可能受公路上行驶的车辆磨损二街边的飘尘二汽油燃烧释放等因素影响(Bi et al.,2013)三Hg高值存在于生活区,这可能与生活中大量使用含汞化妆品与含汞用品(例如荧光灯二电池等)以及化石燃料燃烧二汽车尾气排放有关(Chen et al.,2010)三As高值在工业区二风景区二市郊区都有出现,
这可能与民用
图2 海口不同功能区中的重金属含量分布
Fig.2 Distribution of heavy metals in different urban areas
524何玉生:海口城市土壤重金属污染特征与生态风险评估
燃煤排放有关,但需要进一步研究论证三终上所述,海口地区市郊区和路边绿化带是需要环保部门重点关注的地区三
如表6所示,海口As二Cd二Pb含量均比其他研究地区低(陈同斌等,1997;吴新民和潘根兴,
2003)三海口的Cu在各个分区的含量低于南京和上海相应的分区内的含量(吴新民等,2003;孟飞等,2007),工业区中的Cu高于1997年香港工业区,商业区中的Cu低于香港商业区(陈同斌等, 1997)三Cr在海口各区中的含量均值要低于上海的各分区(孟飞等,2007)三海口Zn在各分区中只比香港相应分区高(陈同斌等,1997)三这说明与其他经济发展程度较高的城市相比,海口市土壤重金属污染程度相对较低三
采用Hakanson生态风险评价模型对海口不同功能区土壤重金属污染进行评价,结果见表7三从单元素风险指数来看,生活区的Hg和市郊区二路边绿化带Cd的生态风险指数大于40,均处于中等污染水平,其余功能区各重金属均处于低级污染水平三其中,Hg在不同城市功能区的污染水平为:生活区>市郊区>风景区>工业区>商业区>路边绿化带三Cd 在不同功能区的污染水平为:市郊区>路边绿化带>工业区>生活区>商业区>风景区三从综合元素风险指数来看,所有功能区的重金属生态风险指数均小于150,属于微弱污染水平三因此,从生态风险角度来看,海口市土壤中Hg和Cd的污染水平值得关注三
2.4 城市土壤重金属赋存形态特征
重金属形态的研究可以对重金属活性进行分级,反映重金属不同形态之间潜在的迁移转化,从而揭示土壤中重金属可能造成的环境效应三每种形态的分配比例不同,反映了其活化迁移能力和生物有
表6 对比不同城市功能区分区表层土中的重金属元素平均含量(mg四kg-1)
Table6 Comparison of heavy metal concentrations in different urban areas between Haikou and other cities
城市功能区As Cd Cu Cr Pb Zn 海口工业区 5.630.2330.4697.128.979.9 (本研究)商业区 4.020.1511.9366.426.386.1生活区 3.480.1816.1873.127.077.2
风景区 3.530.138.6351.221.771.0
市郊区 6.580.4757.621420.4100
路边绿化带 2.770.2926.074.140.987.8南京(吴新民工业区 2.448.9284218和潘根兴,2003)商业区0.858.2120334风景区0.9930.366.1202
生活区 1.6580.8142383香港(陈同斌等,工业区18.3 1.3126.187.762.8 1997)商业区13.00.9713.673.451.3农业区12.1 1.3018.530.164.7
林业区10.70.6911.745.746.6上海(孟飞等,工业区35.05244301540 2007)商业区75.25944552360生活区41.56275952700
交通密集区48.56085282963
公园及绿地54.0596*******
表7 海口城市不同功能区土壤重金属污染评价
Table7 Ecological assessment of heavy metals in soils from different urban areas
不同功能区
E i r
Hg As Cd Cu Cr Ni Pb Zn
RI
生活区41.7 2.3226.6 2.03 1.62 5.25 3.860.77284.1风景区20.1 2.3619.5 1.23 1.14 3.63 3.110.71151.8工业区16.7 3.7634.2 4.35 2.167.05 4.130.79973.2商业区14.5 2.6823.2 1.71 1.43 4.02 3.480.86151.8市郊区22.6 3.0571.18.22 4.7615.9 2.91 1.000130
路边绿化带9.57 1.8444.0 3.58 1.65 5.09 5.840.87872.5 624 生态学杂志 第33卷 第2期
图3 海口土壤中重金属元素的赋存形态分布Fig.3 Speciation of heavy metals in the soils
效性不同,从而造成不同的环境效应(韩春梅等,
2005)三
根据生态地球化学评价样品分析技术要求,将
土壤中重金属分为水溶态二离子交换态二碳酸盐结合态二弱有机(腐殖酸)结合态二铁锰结合态二强有机结合态和残渣态三其中,水溶态二离子交换态和碳酸盐结合态重金属与土壤结合较弱,最易被释放和被植物吸收,具有较大的迁移性(孙敬亮等,2003;吴新民等,2003)三而腐殖酸结合态在氧化环境下易分解释放(吴新民等,2003),铁锰氧化结合态在还原条件下易溶解释放(杨元根等,2001)三因此,依据化学结合的稳定性和生物利用性,将金属形态分为易利用形态(水溶态二离子交换态和碳酸盐态)二中等利用形态(腐殖酸态和铁锰氧化态)和生物惰性形态(强有机态和残渣态)3类三
本研究在海口市不同功能区选择12件典型土壤样品,对其中重金属的赋存形态进行分析,结果见图3三海口城市土壤中Cd 是生态危险较大的元素三以离子交换态存在的Cd 均值为12%;生物易利用态存在的Cd 均值达到36%;以中等利用态存在的均值为30%;残渣态平均含量为33.7%三所以,海口各功能区生物易利用态和中等利用态的Cd 达
2/3,为具有生态风险的元素三
Hg 在海口城市土壤中主要以强有机态和残渣
态存在,两者之和均值约70%;腐殖酸态含量约
15%;铁锰氧化态含量较少,均值不超过7%;水溶态二离子交换态和碳酸盐态共占8%(平均),最高值为15.6%,且该点为深层土,与生物接触机会小三所以,海口表层土壤Hg 主要以生物惰性态存在,有
部分中等利用态和少数生物易利用态,生态风险相对较低三
Pb 主要以铁锰氧化态(均值47.5%)和残渣态
(均值35.3%)存在;生物易利用态在13%以下,均值为7.2%;腐殖酸态均值小于7%三所以,Pb 在海口各功能区主要以中等结合态和惰性态存在,有少量弱结合态,有一定的生态危险三
Zn二As二Cr二Cu 和Ni 大部分以残渣态为主,少数
样品含有较多腐殖酸态和铁锰氧化态,而碳酸盐态极低,不具生态风险三
从赋存形态的研究上,生态风险最高的元素是Cd三按赋存形态所占百分比对元素进行生态风险排序,可表示为:Cd>Pb>Zn>Cu>Hg>As>Ni>Cr三考虑生态风险时,不仅要考虑元素赋存形态的分布,还要考虑元素总量的影响三若某种元素主要以生物可利用态存在,但该元素总量非常低,远远低于各种污染临界值,甚至远远低于自然背景值,那么该种元素并不能成为生态危险元素;反之,某种元素总量非常高,远远高于污染临界值,即使生物可利用态所占的百分比较小,但由于计算基数过大,还是会导致该元素能造成一定的生态危险的结果三所以,根据赋存形态进行生态风险研究时,还要综合考虑元素总量的影响三3 结 论
海口城市土壤富集重金属Hg二As二Cd二Cu二Cr二
Ni二Pb二Zn,受到一定程度的污染三按照富集程度来看,海口城市土壤重金属污染程度大小顺序为Ni>Cd>Cr>Cu>As>Hg>Zn>Pb三
7
24何玉生:海口城市土壤重金属污染特征与生态风险评估
海口城市土壤中,Cr二Ni二Cu二Cd二Zn元素主要在市郊区富集;Pb在主要在路边绿化带中富集;Hg主要在生活区富集三
PCA分析表明,海口城市土壤中Cd二Co二Cu二Cr 和Ni主要来自于工业源;Pb和Zn来自交通二建筑二自然土壤混合来源;而Hg和As主要来自于燃煤排放和生活垃圾释放三
海口城市土壤中Zn二As二Cr二Cu和Ni以残渣态为主,Hg主要以强有机态和残渣态存在,Pb主要以铁锰氧化态和残渣态存在,Cd主要以生物可利用态为主三
生态风险评价结果显示,海口城市土壤重金属综合生态风险属于微弱水平,但Cd和Hg污染应引起重视三
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作者简介 何玉生,男,硕士,高级工程师,主要从事环境地球化学方面的研究三E?mail:373965041@https://www.doczj.com/doc/e64508764.html,
责任编辑 魏中青
824 生态学杂志 第33卷 第2期
我国城市土壤重金属污染研究综述 摘要: 改革开放以来，随着我国工业化和城市化的高速发展, 城市土壤重金属污染越来越严重。本文从城市土壤中重金属元素的污染来源、污染危害、污染空间特征、污染评价方法和治理方法等方面来对我国城市土壤重金属污染问题的研究进展进行综述，并提出了相关的治理对策建议。 关键词:城市土壤;重金属污染;污染评价;治理对策 我国城市化的快速发展，在很大程度上也加剧了城市土壤的重金属污染问题。这种影响主要体现在污染物的大量产生和转移上，很大一部分污染物都直接或间接地进入城市和周边地区的土壤生态系统中[1]。潘根兴在2002年初做过一个南京市各城区的土壤重金属污染调查。结果表明[2-3]，超过70%的采样区域存在重金属污染，测出的最高铅含量超过国家标准3倍以上。 1城市土壤重金属污染来源 城市土壤重金属污染主要来源于人类活动，如工矿业废物的排放、拥堵的交通、大量生活垃圾、农业生产等。 1.1工矿业污染 工矿业污染主要表现在3个方面；第一是工矿业活动所产生的废渣是重金属的重要载体，尤其是一些金属冶炼厂，废渣中的重金属含量极高，无处理堆放或直接混入土壤，对土壤环境造成潜在危害。矿产冶炼加工、电镀、塑料、电池、化工等行业是排放重金属的主要工业源，它们以“三废”形式不断向城市土壤排放重金属[4-5]。第二是的重金属一部分赋存在烟尘上，以气溶胶的形式进入大气，经过干湿沉降进入土壤。第三是工矿业活动所排放的废水含有一定量的重金属，在公园与花园绿化过程中使用污水、污泥堆肥也会明显影响城市土壤中的重金属组成与含量[6-7]。 1. 2交通污染 汽车燃烧产生的废气中含有大量的重金属，尤其是Pb的含量最高。各种车辆排放的废气携带固体粒子以播撒等方式将重金属粒子带入大气再经沉降进入土壤，引起了重金属污染。通过对汽车尾气颗粒物中重金属元素含量分析发现，Pb的含量为37% 、Ni、Cr、Cd、Mn含量分别为34.5%，22.6%，3. 2%，2. 6%。杨文敏[8-9]等应用扫描电镜加X射线能谱技术分析了汽油尘表面巧种元素的相对含量，其中Pb最高达22.5%，Mn、Ni、Cr等重金属含量都低于3%。交通运输引起土壤重金属污染呈带状分布，污染强度以公路、铁路为轴向两侧逐渐减弱，随着时间的延氏，公路、铁路土壤重金属污染具有很强的叠加性[10]。 1.3生活垃圾污染
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策 (通用版) 摘要：矿山开采为经济发展提供了资源保证,但同时也带来了一系列生态环境问题。文章介绍了我国部分地区日益发达的金属矿业造成的土壤重金属污染状况,分析了重金属元素的在环境中的存在形态、释放机理、污染特征及其生物危害。指出了金属矿山土壤重金属污染目前尚存在的问题并提出了防治土壤重金属污染的具体措施。 关键词：重金属污染；修复技术；土壤；金属矿山 CurrentSituationofHeavyMetalPollutioninSoils andCountermeasures Abstract：Miningforeconomicdevelopmenttoprovidetheresources,butalsob
ringsaseriesofecologicalenvironmentproblems.Thispaperintro ducestheareaofourcountrypartincreasinglydevelopedmetalmini ngcausedthesoilheavymetalpollutionstatus,analysisofheavyme talelementsintheenvironmentofexistenceform,releasemechanis m,thepollutioncharacteristicsandbiologicalhazards.Metalmin esoilheavymetalpollutionispointedoutexistingproblemsandput sforwardspecificmeasurestocontrolsoilheavymetalpollution. 金属矿山既是资源集中地,又是天然的土水生态环境污染源。在开采过程中流失的重金属Ｐｂ、Ｈｇ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｃｒ等是土水生态环境的重要毒害元素。。随着矿山开采年份的增加,矿山周边土壤环境中重金属不断积累,污染现象日趋严重。重金属进入土壤环境后,扩散迁移比较缓慢,且不被微生物降解,通过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等过程后,容易形成不同的化学形态。当其在土壤中积累到一定程度时,就有可能通过土壤—植物(作物)系统,经食物链为动物或人体所摄入,潜在危害性极大。因此,金属矿山土壤的重金属污染问题必须引起高度关注,并采取相应措施加以防治。
2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮 件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问 题。 我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他 公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正 文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反 竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： A 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： 所属学校（请填写完整的全名）：重庆交通大学 参赛队员 (打印并签名) ：1. 陈训教 2. 范雷 3. 陈芮 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)：胡小虎 日期：2011 年9 月 12日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：
2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）： 评 阅 人 评 分 备 注 全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）： 全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：
城市表层土壤重金属污染分析 摘要 本文针对城市表层土壤重金属污染做出了详细的分析，对于本题中所提出的问题一，我们利用MATLAB软件对所给的数值进行空间作图，然后分别作出了八种重金属元素的空间分布特征，然后，我们利用综合指数（内梅罗指数）评价的方法，对五个区域进行了综合评价，得出结果令人满意。对于问题二，我们根据第一问和题目所给的数据进行综合分析，得出了重金属污染的主要原因来自于交通区含铅为主的大量排放，和工业区污水的大量排放等等。对于问题三，我们通过对问题一中的八张重金属元素空间分布的图可以看出，发现大多数金属都呈中心发散性传播，同时经过分析，我们发现，如果考虑大气传播和固态传播，很难得出结论，在交通区，由于是汽车尾气造成的传播，发现重金属的传播无规律可循等，所以，我们考虑液态形式的传播，以针对地表水污染物的物理运动过程，以偏微分方程为建模基础，通过和假设和模型参数的估计，得出了可能污染源位置，最后，我们对模型进行了稳定性检验即灵敏性分析和拟合检验，发现在参数变化在10%左右，模型的稳定性良好。最后我们全面分析了模型的优缺点，，最后可以用MATLAB软件得出相应的结果。为更好地研究城市地质环境的演变模式，测定污染源范围还应收集该地区的每年生活、工业等重要污染源的垃圾排放量，地下水流动方向以及每年的生物降解量，降雨量对重金属元素扩散的影响。一但有污染证据，我们可以在该污染源附近沿地下水流动方向设定更多采样点，由此，我们可以构造一个三维公式来计算污染物质浓度的浮动就可以模拟三维空间内的重金属分布影响。 关键字：表层土壤重金属污染 MATLAB 内梅罗指数偏微分方程稳定性检验灵敏性分析地质演变生物降解量
土壤重金属污染 摘要：随着现代工业的发展，工业排出的污染物越来越多，土壤的重金属污染就是一个例子，土壤污染对人类的身心都造成了巨大的危害。本文主要就土壤重金属的概念、来源种类、特点危害、采样检测、防治修复等方面都做了一定的阐述。 With the development of modern industry, industrial discharge pollutants is more and more, soil heavy metal pollution is one example, soil pollution has caused great harm on human body and mind . This paper discusses the concept, origin of soil heavy metal types and characteristics, sampling testing and prevention harm repair all aspects were discussed as well。 关键词：土壤污染，重金属，危害 据报道，目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近 2000 万公顷，约占总耕地面积的 1/5，其中工业“三废”污染耕地 1000 万公顷，污水灌溉的农田面积已达 330 多万公顷。例如：某省曾对 47 个县和郊区的 259 万公顷耕地（占全省耕地面积的五分之二）进行过调查。其结果表明，75% 的县已受到不同程度的重金属污染的潜在威胁，而且污染趋势仍在加重。 一土壤重金属污染的定义 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大，所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般不太注意它们的污染问题，但在强还原条件下，铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。[1] 如下图为土壤环境质量标准值（GB15618—1995）单位: mg/kg
中国农学通报2011,27(14):244-249 Chinese Agricultural Science Bulletin 基金项目：公益性行业（农业）科研专项经费资助项目“都市型农业生产结构与种养殖模式研究”（200903056）。 第一作者简介：汤民，男，1986年出生，湖北监利人，硕士，研究方向：污染控制化学。通信地址：400716重庆市北碚区西南大学资源环境学院，E-mail ：314937840@https://www.doczj.com/doc/e64508764.html, 。 通讯作者：张进忠，男，1966年出生，四川营山人，教授，博士生导师，博士，主要从事环境污染化学、环境生物技术和污染控制化学研究。通信地址：400716重庆市北碚区西南大学资源环境学院，E-mail ：jzhzhang@https://www.doczj.com/doc/e64508764.html, 。收稿日期：2011-01-28，修回日期：2011-04-22。 果园土壤重金属污染调查与评价 ——以重庆市金果园为例 汤民1，张进忠1,2，张丹1，刘万平3，余建3 （1西南大学资源环境学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400715； 2 重庆市农业资源与环境重点实验室，重庆400716；3 重庆市缙云山园艺发展有限公司，重庆400700） 摘要：监测重庆市金果园土壤剖面中的重金属含量，结合绿色食品产地土壤环境质量标准，采用污染指数法进行评价。结果表明，各园区土壤中Cd 的单因子污染指数较高，其中枇杷园和葡萄园0~20cm 和20~40cm 、桃园0~20cm 土层属轻度污染；梨园和血橙园20~40cm 、脐橙园和樱桃园0~20cm 土层的Cd 含量达到警戒水平。另外，枇杷园和桃园0~20cm 土层中Pb 含量也处于警戒水平。从内梅罗污染指数来看，梨园、蜜橘园、枣园、樱桃园、血橙园和脐橙园均小于0.7，土壤环境质量判定为清洁；枇杷园、桃园和葡萄园0~20cm 土层在0.7~1之间，土壤环境质量为尚清洁。为进一步提高果品品质，该果园应当采取措施控制土壤Cd 、Pb 污染。 关键词：果园土壤；重金属；污染调查；污染评价中图分类号：X8 文献标志码：A 论文编号：2011-0288 Pollution Investigation and Assessment of Heavy Metals in Orchard Soil ——A Case Study in Golden Orchard of Chongqing Tang Min 1,Zhang Jinzhong 1,2,Zhang Dan 1,Liu Wanping 3,Yu Jian 3 (1College of Resources and Environment,Southwest University/ Key Laboratory of Eco-environments in Three Gorges Reservoir Region ,Ministry of Education ,Chongqing 400715; 2 Chongqing Key Laboratory of Agricultural Resources and Environment ,Chongqing 400716; 3 Jinyunshan Horticulture Development Corporation of Chongqing ,Chongqing 400700) Abstract:In this paper,the contents of heavy metals in soil profile of golden orchard in Chongqing were monitored,and pollution assessment was performed by using pollution indices based on soil environmental quality standard of producing area of green foods.The results showed that the single factor pollution indices of Cd in each park were higher than that of other heavy metals,0-20cm and 20-40cm soil layers in loquat garden and grape garden,0-20cm soil layer in peach garden reached lightly polluted.The content of Cd in 20-40cm soil layer in pear garden and blood orange garden,0-20cm soil layer in navel orange garden and cherry garden reached alert level.In addition,the contents of Pb in 0-20cm soil layer in loquat garden and peach garden were also in alert level.Nemerow pollution indices of the soil in pear garden,mandarin orange garden,jujube garden,cherry garden,blood orange garden and navel orange garden were all less than 0.7,and soil environmental quality was judged as clean;nemerow pollution indices of 0-20cm soil layer in loquat garden,peach garden,grape garden was in the range of 0.7-1,and soil environmental quality was judged as
土壤重金属污染现状 摘要: 重金属作为一种持久性污染物已越来越多地被关注和重视. 重金属矿山的开采利用是造成当今世界重金属污染的主要原因,并已经严重威胁和影响人类的生存和发展.本文从我国重金属的利用入手,总结了我国近几年重金属污染的现状,分析了重金属污染物进入环境介质的途径和方式. 为促进我国矿业开发与环境的可持续发展和和谐发展,对重金属资源的合理开发利用提出措施和建议. 关键词: 重金属; 利用; 重金属污染 引言 所谓重金属污染,是指由重金属及其化合物引起的环境污染. 重金属矿山的开采及其产品的利用是重金属污染的重灾区,也是全球重金属污染的源头所在,对于矿山环境,重金属污染的主要危害对象是农作物和人. 其主要原因在于重金属被排入环境后具有永久性,且有明显的累积效应.随着人们对金属矿产品的需求量的不断增大,由此引发的环境问题日趋严重,重金属污染就是其中最为典型的一个. 以云南铅锌矿为例,云南拥有国内储量最大的兰坪铅锌矿和国内品位最富的会泽铅锌矿,它的开采量日益增大,产生的环境问题也随之日益增多,由于云南铅锌矿山布局分散,规模偏小,工艺技术落后,装备水平低,并且有相当一部分乡镇和个体私营企业没有专门的尾矿坝,尾矿、废水随意排放,加之由于当地开发无序,滥采滥挖,环保投入不足,导致矿山特别是铅锌矿山老化,品位下降,开采难度增大,造成了一定的环境污染,并使得生态环境的修复、改造和维护难以进行。 一土壤重金属污染的定义 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大，所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般不太注意它们的污染问题，但在强还原条件下，铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金
云南省重金属污染土壤修复与调查 摘要：土壤在人类的生产生活中占有着无可取代的地位，是人类赖以生存的根基。但是，随着人类工业化的进程不断推进，越来越多的土壤遭受了各种各样的污染和永久性的破环，人类的可持续发展岌岌可危。云南是一个各色金属矿业比较发达的省份，同时重金属污染土壤的情况也较为突出，本文对云南省重金属污染土壤的区域进行了调查并做了简单的总结。 关键词：云南土壤重金属污染修复调查 紫茎泽兰及其根内生真菌在重金属矿区修复中的基础研究 2010，康宇，云南大学 对云南省澜沧县竹塘乡募乃矿区进行了调查研究修复，发现矿区的自然生长的植物紫茎泽兰为优势植物，包括紫茎泽兰在内的矿区植物普遍为AMF和DSE 定殖；紫茎泽兰对重金属污染具有较强的抗性和适应能力，接种AMF/DSE能增强其对重金属的抗性，并影响重金属在地下、地上部分的积累和迁移；筛选适当的AMF（arbuscular mycorrhizal fungi，丛枝菌根真菌）和DSE（dark septate endophytes，深色有隔内生真菌）与紫茎泽兰形成高效抗性组合，利用紫茎泽兰与其根内生真菌联合修复矿区重金属污染土壤具有良好的应用前景。 蒙自桤木在云南重金属矿区植物修复中的应用价值评估 2012，崔洪亮，云南大学 同样以澜沧县慕乃矿区为背景，提出利用募乃铅锌矿区自然生长的蒙自桤木根系进行处理后，用于重金属污染土壤后的修复。 应用BCR分析云南蒙自大屯水稻田土壤中重金属形态 2013，张娅[1] 项朋志[2] 王振峰[3] [1]云南省中医中药研究院, [2]云南国防工业职业技术学院化学工程学院[3]云南民族大学民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室, 以云南蒙自大屯水稻田土壤为研究对象，利用BCR连续提取法分析水稻田土壤样品中Cu、Pb、Zn的赋存特征，这些赋存特征主要包括可交换及碳酸盐结
论文课题土壤重金属污染现状及其治理方法 小组组长12549025 李思远 小组成员12549026 李康 12549028 王鑫 12549030 吴义超 土壤重金属污染现状及其治理方法随着社会的快速发展，土壤重金属污染日益严重。针对此，涌现了许多修复技术，而生物修复前景广阔，正日益受到重视。 现代工农业等快速发展的同时，土壤重金属污染的形势也越来越严峻。其治理方法很多，而生物修复以其无可比拟的优势正受到关注，应用前景广阔。但生物修复仍存在许多问题待解决，如超积累植物吸收重金属的机理还未研究清楚。所有这些，都阻碍了生物修复的大规模应用。 土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解，将导致土壤退化，农作物产量和质量下降，并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响，使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物，毒害食物链生物，最终在人体内积累，危害人类健康。 1现状 1.1国内
国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤，发现有3.6万公顷土壤重金属超标，超标率达12.1%。 据国土资源部消息，目前全国耕地面积的10%以上已受重金属污染，约有1.5亿亩，污水灌溉污染耕地3250万亩，固体废弃物堆积占地和毁田200万亩，其中多数集中在经济相对发达地区。 据我国农业部调查数据，在全国约140万公顷的污灌区中，受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8%，其中轻度污染46.7%，中度污染9.7%，严重污染8.4%。 华南部分城市50%的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属污染；长三角地区有些城市大片农田受多种重金属污染， 10%的土壤基本丧失生产力。 2005年，长三角等地土壤重金属污染严重的情况，曾见诸报端，并引发舆论普遍关注和争议。土壤污染立法迫在眉睫。 对浙北、浙东和浙中的236.5万公顷农用地调查发现，不适合种农作物的农用地面积为47.2万公顷，占20%；浙北、浙中、浙东沿海三个区域中，属轻度、中度与重度重金属污染的面积分别占38.12%、9.04%、1.61%，城郊传统的蔬菜基地、部分基本农田都受到了较严重的影响。 第九届亚太烟草和健康大会中一项名为《中国销售的香烟：设计、烟度排放与重金属》的研究报告称：13个中国品牌国产香烟中铅、砷、镉等重金属成分含量严重超标，其含量最高超过拿大产香烟3倍以上！ 2009年8月，陕西凤翔县发现大量儿童血铅含量严重超标，后确认是附近的陕西东岭冶炼公司的铅排放所导致。 1.2国外 英国早期开采煤炭、铁矿、铜矿遗留下的土壤重金属污染经过300年依然存在。1996到1999年间，英格兰和威尔士尝试挖出污染土壤并移至别处，但并未根本解决问题。从20世纪中叶开始，英国陆续制定相关的污染控制和管理的法律法规，并进行土壤改良剂和场地污染修复研究。 日本的土地重金属污染在上世纪六七十年代非常严重。其经济的快速增长导致了全国各地出现许多严重环境污染事件，被称为四大公害的痛痛病、水俣病、第二水俣病、四日市病，就有三起和重金属污染有关。 荷兰在工业化初期土地污染问题严重。从20世纪80年代中期开始，加强土壤的环境管理，完善了土壤环境管理的法律及相关标准。国土面积4.15万平方
第23卷第2期2005年5月 贵州师范大学学报(自然科学版) Journa l of Guizhou Nor m al University(Natural Sciences) Vo.l23.No.2 M ay2005 文章编号:1004)5570(2005)02-0113-08 土壤中重金属环境污染元素的来源及作物效应 王济1,王世杰2 (1.贵州师范大学地理与生物科学学院,中科院地化所环境地球化学国家重点实验室,中科院研究生院贵州贵阳550002; 2.中科院地化所环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳550002) 摘要:主要介绍我国5土壤环境质量标准6中规定含量的8种重金属环境污染元素(汞、镉、铅、铬、砷、锌、铜、镍)的污染来源及作物效应。土壤中重金属的主要来源是成土母质,矿山开采的三废污染,大气中重金属的沉降,农药、化肥、塑料薄膜等的使用等。重金属在作物中的分布规律一般是根>茎>叶>籽实。 关键词:土壤;重金属;环境;污染;来源;作物效应 中图分类号:X53文献标识码:A The sources and crops effect of heavy m eta l ele m en ts of con ta m i na ti on i n soil WANG Ji1,WANG S h i2ji e2 (1.Gu iz hou Nor ma lUn i ve rs i ty,The State Key Laboratory of Enviro nmenta lGeochem istry,Institute of Geochem i stry,Graduate School of Ch i nese A cade m y of Sc i ences,Guiyang,Gu i zho u550002,Ch i na; 2.The S tate Key Laboratory of Environ m en tal Geoche m istry,Instit ute of Geoche m istry, Chinese A cade m y of Sc i ences,Guiyang,Gu i zho u550002,Ch i na) Abstr act:Th is paper has intr oduced t h e source and crops eff ect of heavymetal e le ments of conta m i n a2 ti o n(H g,Cd,Pb,Cr,A s,Z n,Cu,N i)li m ited by Environmental Qua lity Standar d f or Soils (GB1561821995).The ma i n source is f ro m mother2materi a l of soi.l The heavy meta ls polluti o n also can be related w ith the produce ofm iner,sedi m en tation of heavy me tals in at m osphere,use of agro2 che m icals etc.The distri b uti o na l or der in crops i s root>ste m>leaf>f rui.t K ey w ord s:soi;l heavy meta;l environmen;t pollution;source,crop e f fect 土壤中重金属污染元素主要包括汞、镉、铅、铬及类金属元素砷等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌、铜、镍等[1]。因此我们将汞、镉、铅、铬、砷、锌、铜、镍合称为重金属环境污染元素。人类活动将重金属加入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于原有含量,并造成生态环境质量恶化的现象称为土壤重金属污染[2]。重金属污染物在土壤中移动性很小,不易随水淋滤,不被微生物降解[3,4]。它们一方面对农作物、农产品和地下水等许多方面产生重大影响,并通过食物链危害人体健康;另一方面因大多数重金属在土壤中相对稳定且难以迁出土体,对土壤理化性质及土壤生物学特性(尤其是土壤微生物)和微生物群落结构产生明显不良影响,从而影响土壤生态结构和功能的稳定性[2,5]。 113 收稿日期:2005-01-04 基金项目:贵州省高校发展专项资金(黔教科2004111),贵州师范大学校科研启动费资助项目。作者简介:王济(1975-)男,博士,研究方向:土壤与环境。
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前言 某某市是我国重要的中心城市之一、国家历史文化名城、长江上游经济中心、国家重要的现代制造业基地、西南地区综合交通枢纽。在某某三峡库移民、成立直辖市的大好机遇下，工业、城市建设得到迅猛发展，城市人口不断增加，城市规模不断扩大，某某主城区内原有企业已严重影响城市发展。 根据某某市总体发展规划，主城区工业实行“退二进三”的发展战略要求，在“十五”期间已有许多企业通过关闭、破产、异地迁建等途径陆续迁出主城区。“十一五”期间在“十五”基础上搬迁某某主城区剩余数十家工业企业。根据城市发展规划，搬迁企业原址拟作为城市建设用地，按土地所在区位置，分别规划为居住区、商业区、城市公共建设区等 某某主城区原有企业建成时间早，因历史原因，各企业虽通过环境保护技术改造等，但“跑、冒、滴、漏”等造成生产场地土壤不同程度的污染。对企业搬迁后作为城市建设用地可能给人体健康造成危害，企业原有污染使土地的利用途径受到影响，做好搬迁企业原有场址是否受到污染，受污染后场址的修复显得极为重要。某某市环境保护局抽出专项目资金，拟对某某市搬迁企业原厂址进行风险评估，对搬迁企业场地的作用提出科学化的建议与意见，为政府有关部门对场地开发利用决策提供科学依据。 某某某某工业（集团）有限责任公司（以下简称“某某厂”）是机械部大型重点骨干企业，专业从事各类透平压缩机、离心制冷机和
各类风机生产的高新技术企业。为了振兴某某机械制造业，使之成为某某的支柱产业，也为了加速推进某某主城区城市建设发展，遵循“退二进三”和“退城进园”的指示精神，充分发挥高新技术产业化的优势，加大结构调整力度，增强企业的核心竞争能力，某某厂决定整体搬迁至南岸区茶园新区。 由于某某厂在现厂址进行了四十多年的生产活动，产生的污废水、废气、固体废物可能对场地造成污染。而某某厂搬迁后场址将作为城市建设用地，为保障人群健康，作好场区污染环境风险评估工作十分必要。 我院受某某市环境保护局委托，在对某某厂历史发展状况、各个历史时期厂区布置、主要产品、原辅材料使用和存储情况、生产工艺、污染物排放及处理等情况调查基础上，识别和判断场地土壤污染的可能性，初步分析公司生产环节上可能存在的排污点、污染因子、污染途径、污染范围及程度，于2007年5月编制了《某某某某工业（集团）有限责任公司场地污染环境风险评估大纲》，某某市环境保护局于2007年5月组织专家对评价大纲进行了评估。我院按照场地污染环境风险评估大纲及评审专家组意见，委托某某市环境监测站对场地土壤进行了现场监测。 根据《某某某某工业（集团）有限责任公司场地污染环境风险评估大纲》，在对某某厂现有场地土壤监测，进一步对某某厂原有、现在生产情况、污染排放、治理情况调查基础上，完成了企业场地污染环境风险评估。
土壤污染调查问卷 调查地点： 调查时间：2011 年月日 性别：男（）；女（）。 1.您的年龄 A.20岁以下 B.21—30 C.31—40 D.41—50 E.50岁以上 2.您的职业（） A.种粮专业户 B.养殖专业户 C.蔬菜种植专业户 D.教师 E.外出打工人士 F.基层干部 G.留守人员H.其他 4.家庭人口数 A.三人及三人以下 B.四人 C.五人 D.六人 E.七人及七人以上 3.您家的主要经济来源是（） A.种田 B.外出打工 C.种植经济作物 D.本地乡镇企业收入 E.养殖 G..其他 5.您家的经济收入在本地处于（） A.很好 B.较好 C.中等 E.较差 F.很差 6.家庭年人均收入 A.1000元以下 B.1000—2000 C.2001—3000 E.3001—4000 F.4001—5000 G.5000以上 7.你觉得当地的土壤污染严重吗? A.非常严重 B.一般 C.污染较轻 D.没有污染 8.你认为土壤污染对人身健康的影响有多大 A.没影响 B.可能有，但感觉不到 C.有，能感觉到，但不严重 D.有，且相当严重（是否已经引起地方性的疾病_________具体是____________） 9.家里拥有（包括承包别人的）土地的亩数________________ 10.近些年的农作物产量如何（与前些年相比较）注明所知作物_________________; A.减产程度很严重 B.有一定的减产现象 C.没有明显的变化 D.有一定的增产 E.产量大大增加 11.您认为，当地政府处理土地污染的有关政策和效果怎么样？ A.没有处理 B.有政策，但没有效果 C.有效果，很小 D.很有效 12.当地的灌溉用水主要来源 A.很少灌溉 B.天然水（雨水、河水等） C.处理后的工厂、生活污水 D.未经处理的工厂、生活污水 E.自来水 13.您对用污水灌溉农田有什么认识？ A.帮助作物生长，提高产量 B.污染土壤和地下水 C.污染农产品 D.危害人体健康 E.破环生态环境F没影响 14.您在使用农药或化肥时，会选择一些污染较小、残留较少的种类吗? A、不会，随意使用，有效就行 B、偶尔会注意 C、如果效果好的话，会选择环保型的 D、很注意，尽量用环保产品 15.有无发生在您身边由土壤污染引起的影响甚至危害人身体健康的事件？您觉得严重吗？ A.有，比较严重 B.有，但不严重 C. 没有
中国耕地土壤重金属污染概况 摘要：依托收集的耕地土壤重金属污染案例资料，建立了我国138个典型区域的耕地土壤重金属污染数据库，并利用《土壤环境质量标准》（GB15618—1995）中的二级标准作为评价标准，测算了我国耕地的土壤重金属污染概况。研究表明：（１）我国耕地的土壤重金属污染概率为16.67%左右，据此推断我国耕地重金属污染的面积占耕地总量的1/6左右；（２）耕地土壤重金属污染等别中，尚清洁、清洁、轻污染、中污染、重污染比重分别为68.12%，15.22%，14.49%，1.45%，0.72%；（３）８种土壤重金属元素中，Ｃｄ污染概率为25.20%，远超过其他几种土壤重金属元素；此外，也有一些区域发生Ni，Hg，As和Pb土壤污染，但是Ｚｎ、Ｃｒ和Ｃｕ元素发生污染的概率较小；（４）辽宁、河北、江苏、广东、山西、湖南、河南、贵州、陕西、云南、重庆、新疆、四川和广西１４个省、市和自治区可能是我国耕地重金属污染的多发区域，特别是辽宁和山西的耕地土壤重金属污染可能尤其严重。 关键词：土壤污染；重金属；耕地；污染概率 过去的50年中，大约有2.2万ｔ的Cr，9.39×10５ｔ的Cu，7.89×10５ｔ的Pb 和1.35×10６ｔ的Zn排放到全球环境中，其中大部分进入土壤，引起了土壤重金属污染。随着我国工业和城市化的不断发展，工业和生活废水排放、污水灌溉、汽车废气排放等造成的土壤重金属污染问题也日益严重。重金属污染不仅能够引起土壤的组成、结构和功能的变化，还能够抑制作物根系生长和光合作用，致使作物减产甚至绝收。更为重要的是，重金属还可能通过食物链迁移到动物、人体内，严重危害动物、
附件4 建设用地土壤污染状况调查、风险评估、风险管控及修复效果评估报告评审材料提交清单 项目名称 申请单位法定代表人 联系人联系电话 A类文件土壤污染状况调查阶段材料 序号文件名收集情况是否上传系统备注1初步调查报告（含水文地质调查内容）*□有□无※□是□否 2初步调查报告公示信息□有□无※□是□否 3初步调查检测报告*□有□无※□是□否 4详细调查报告（含水文地质调查内容）*□有□无※□是□否 5详细调查报告公示信息□有□无※□是□否 6详细调查检测报告*□有□无※□是□否 7地块边界文件□有□无※□是□否 8地块边界图片□有□无※□是□否 9地块规划相关材料□有□无※□是□否 10土壤污染状况调查报告评审专家意见□有□无□是□否 B类文件土壤污染风险评估阶段材料 序号文件名收集情况是否上传系统备注 11风险评估报告*□有□无※□是□否 12风险评估报告公示信息□有□无※□是□否 13土壤污染状况风险评估报告评审专家意见□有□无□是□否
C类文件风险管控效果评估、修复效果评估阶段材料 序号文件名收集情况是否上传系统备注14风险管控方案*□有□无※□是□否 15风险管控设计方案□有□无□是□否 16风险管控施工方案□有□无□是□否 17风险管控竣工报告□有□无□是□否 18风险管控监理报告□有□无□是□否 19风险管控效果评估报告*□有□无※□是□否 20风险管控效果评估报告公示信息*□有□无※□是□否 21治理与修复工程方案*□有□无※□是□否 22治理与修复工程设计方案□有□无□是□否 23治理与修复工程施工方案□有□无□是□否 24治理与修复工程竣工报告□有□无□是□否 25治理与修复工程监理报告□有□无□是□否 26治理与修复效果评估报告*□有□无※□是□否 27治理与修复效果评估报告公示信息*□有□无※□是□否D类文件申报通用材料 28建设用地土壤污染调查、风险评估、风险管控及修 复治理效果评估评审申请表* □有□无□是□否 29申请人承诺书*□有□无□是□否 30报告出具单位承诺书*□有□无□是□否 注：1.标注有“*”号的必须提交纸质材料 2.标注有“※”号需上传“全国污染地块土壤环境管理系统” 3.走到后一阶段的地块需连同前一段阶段资料一并提交
城市土壤重金属污染及治理对策_污染治理 时间：2011-07-10 09:02:25 来源：污染治理作者：秩名 论文导读:：城市化的进程加速了城市土壤的重金属污染，对人类的健康及生命造成威胁。文中分析讨论了土壤重金属污染的来源、空间分布特征及其影响人体健康的途径，并从环境化学的角度提出了相应的污染治理的对策以实现城市可持续发展。 论文关键词：城市土壤，重金属污染，污染治理 引言 城市是人类社会经济发展的必然产物。从18世纪以来人口不断向城市集中。如今随着各国工业迅猛增长，社会经济飞速发展，城市的数目和规模均不断扩大[1]。而城市环境是一个以人为中心的城市经济、社会生态的复合生态系统。目前，城市人口剧增，人类活动频繁污染治理，使得组成这个环境的水、空气和土壤时刻处于被污染的状况之下，影响着城市的可持续性发展中国论文网。所以，建设一个绿色健康的城市环境是城市可持续发展的必然方向。 城市土壤是指受多种人为活动的强烈影响，原有继承特性遭到强烈改变的厚度大于或等于50cm的城区或郊区土壤[2]，是城市环境的重要组成部分，是城市生态系统地球化学循环的重要环节[3]，也是城市赖以存在发展的物质基础。当大量的重金属随着各种各样的人类活动进入城市土壤中，便造成这些元素在土壤中的积累。一般认为，土壤中污染物累积总量达到土壤环境背景值的2或3倍标准差时，说明土壤中该污染元素或化合物含量异常，已属土壤轻度污染；当土壤污染物含量达到或超过土壤环境基准或环境标准时污染治理，说明该污染物的输入、富集的速度和强度已超过土壤环境的净化和缓冲能力，则属重度土壤污染。由于城市人口密集，人类活动频繁，与土壤接触的机率很高，所以城市土壤的重金属污染更容易通过大气、水体或食物链而直接或间接地进入人体，威胁着人类的健康甚至生命。因此，研究城市土壤重金属污染现状并提出相应的治理对策是可持续发展城市所必需进行的重要的基础工作。 1.城市土壤重金属污染的现状 2.1 空间分布特征 由于城市土壤受人类各种活动的强烈影响，因此其重金属污染分布也呈现出 显著的空间差异。一般地，人口聚集的城市中心区域土壤重金属含量明显高于郊区和农田。对纽约市“市区－郊区－农区”土壤研究发现，重金属离子总量、重金属离子多样性等随着距市中心距离的增加而降低，重要污染重金属Pb、Cu、Ni、Cr的含量下降非常明显[4]。 在城市不同的功能区污染治理，重金属分布呈现出一定的规律性。一般的规律表现为：Pb的浓度为老工业区＞老居民区＞商业区＞开发区＞其它；Zn的浓度为老居民区＞商业区＞老工业区＞其它；Cu的浓度为老居民区＞商业区＞其它；Cd的浓度为老工业区＞老居民区＞其它[5 - 7]中国论文网。 城市公园是人们与土壤直接接触较多的特殊区域。北京城区三十多个公园土壤Pb质量分数调查表明，尽管大多数公园土壤污染程度轻，但客流量大的故宫、颐和园等著名公园污染指数却远远高于其它公园[8]。 城市土壤重金属污染的另一特征是公路两侧一般为城市土壤重金属污染最严重的地带，且呈明显的带状分布[9]。在50 m～80 m内公路两侧土壤中铅污染相当严重，100 m外土壤中的铅含量没有明显增加[10]。 此外，建筑物的建设、垃圾的堆积填埋等严重破坏了自然土壤结构，土壤层次凌乱，重金属在其垂直剖面方向分布变异较大，不同功能区重金属元素在土壤中各层的聚集状况没有规律可循[11,12] 。 2.2城市土壤重金属污染的来源 矿产冶炼加工、电镀、塑料、电池、化工等行业是排放重金属的主要工业源，其排放的重金属可以气溶胶形式进入到大气，经过干湿沉降进入土壤；另一方面污染治理，含有重金属的工业废渣随意堆放或直接混入土壤，潜在地危害着土壤环境[13]。随着城市化发展，大量污染企业搬出城区，原有的企业污染用地成为城市土壤重金属污染的突出问题[14]。 燃煤释放也是土壤重金属重要来源之一，195年中国燃煤排放汞302.9吨，其中向大气排放量为213.8吨，北京、上海等超大城市排汞强度较高[15]。虽然近些年燃料使用及供暖方式的改变已明显改善这些城市的空气污染状况，但过去燃煤释放并已沉降至城市土壤中的重金属对城市生态系统、环境及人体健康仍会产生长期效应。 随着城市化发展，交通工具的数量急剧增加，汽车轮胎及排放的废气中含有Pb、Zn、Cu等多种重金属元素[16,17]，进入周围的土壤环境污染治理，成为土壤重金属污染的主要来源之一。此外，雨水淋洗也会使市区内堆放的垃圾中的重金属以有效态形式[18]渗漏释放到土壤中，使城市土壤局部重金属含量增加中国论文网。而表生条件下以有效态形式存在的金属元素几乎不可能再结合为残渣态，重金属在土壤中迁移能力增加，进而污染地下水。 2.3城市土壤重金属污染影响人体健康的途径 城市郊区是市区蔬菜的主要供应基地。因此，土壤－蔬菜系统是城市人群暴露土壤重金属污染的主要途径之一。目前研究发现中国城郊菜地土壤已受到不