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城市工业区土壤重金属元素影响评价

2020-08-23 来源:步旅网
 2006年     

    广东微量元素科学

GUANGDONGWEILIANGYUANSUKEXUE

    第13卷第11期 

文章编号:1006-446X(2006)11-0044-04

城市工业区土壤重金属元素影响评价

彭秀红 倪师军 方 敏

(成都理工大学地球化学系,四川 成都610059)

摘 要:选择成都某热电厂,利用X荧光分析法对其表层土、深层土四种重金属元素进行了定量分析,并与成都郊区北湖周边土壤和2004年同点采集土壤对比。研究表明,热电厂表层土存在重金属污染,且某些重金属含量有逐年增加的趋势;另外,土壤中Pb、Zn含量明显受工业活动影响,高于郊区土壤。

关键词:城市土壤;重金属元素;环境评价中图分类号:X825  文献标识码:A

长期以来,土壤研究主要集中在农地和林地研究上。由于城市土壤影响到城市生态环境和人类健康,近年来,城市土壤开始受到广泛关注。密集的工业、频繁的人类活动和交通运输的影响,使城市土壤遭受强烈的人为干扰,造成较为严重的重金属污染,工业活动导致了城市土壤重金属污染[1-2],有研究表明,老工业区重金属污染严重[3-6],工业区土壤重金属元素污染研究越来越受到重视。1 实验部分111 样品采集及制备

成都市位于四川省中部、四川盆地西部、成都平原腹地。城市功能分区明显,东北区是主城区内主要的工业区。11111 样品的采集 由于0~2cm土壤中游离态、置换态和水溶态金属含量的增加,此次采样把0~2cm作为表土层,2~20cm作为深土层。以成都东北区某热电厂新老区烟囱为中心同点采集表层土和深层土,并采集成都郊区北湖表层土和深层土做对比研究,采样按多点混合法。

(1)表层土采集:将土壤表层的杂质清除,用木质铲子将土壤表层0~2cm的土壤装入样品袋中。(2)深层土采集:用木质铲子挖掘土壤至2~20cm,均匀土壤后,采集土壤样。11112 样品的制备 首先将采集到的土样剔除土壤以外的侵入物(如植物残根、昆虫尸体和砖

锰结核和石灰结核等),并及时将土样洗净、烘干、磨细、过筛。头、石块等)和新生物(如铁、

烘干:洗净的土样尽快烘干。将土样放置到烘干炉内,保持60℃,烘烤24~36h。土样严禁曝

晒,并防止灰尘等杂质的污染。磨细过筛:烘干后的土样用玛瑙研钵进行碾磨,过120目尼龙筛。112 测定方法

仪器为:Si-PIN型X荧光分析仪。测量元素为:Cr、Cu、Zn、Pb,用同元素的标准样品(即

收稿日期:2006-08-01

基金项目:中国地质调查局地质调查项目 四川省成都经济区生态地球化学评价(200314200015)

),女,博士研究生,主要从事矿床学校地球化学研究。E2mail:pengxh@cdut1edu1cn作者简介:彭秀红(1973—

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已知元素含量的纯样品)标定仪器。将土壤标准样放到探头上测量,使用238Pu作放射源,测量时

间为600s,标定好仪器。将制备好的土样放入样品杯中,经手动铺平,压实,放置在干燥处待测。在制样过程中,应将样品杯中的土样压实至饱和厚度,以提高样品测量的精确度。将样品放到探头上测量,测量时间200s。测量两次,并记录数据,计算平均值。

2 结果与讨论

211 结 果

见表1~表3,图1~图3。212 讨 论

通过图1可见,表层土中的Cu、Zn、Pb元素含量明显高于深层土中的含量。说明了在热电厂周围存在着重金属污染,表层土可能受到工业燃煤产生的降尘而污染,而通过雨水等作用,深层土也受到污染。

表1 2006年成都某热电厂表、深层土壤中Cu、Cr、Zn、Pb含量

单位:mg・kg-1

序号

12345

样品名

A1表层土

A1深层土A2表层土A2深层土A4表层土A4深层土B1表层土B1深层土B3表层土B3深层土

Cu43106431064517035139441154216647154481805018740111

Zn268180180140308120159170480190310170569110135140213150195160

Cr68113581695019463138661146819463188721145910271180

Pb2261301831001591108214925015016413010516046132104160112170

表2 2006年成都郊区北湖表、深层土壤中Cu、Cr、Zn、Pb含量

单位:10-6

序号

12345

样品名

C1表层土

C1深层土C2表层土C2深层土C3表层土C3深层土C4表层土C4深层土C5表层土C5深层土

Cu58129561644119350119471874718358163561895313650170

Zn116190881931151301381909215083112126100133100180140124190

Cr801768716869104471336011067113791526612390170110170

Pb81199721457212772163641528712175193901894615382133

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表3 2004年热电厂表、深层土壤中的Cu、Cr、Zn、Pb含量

单位:mg・kg-1

序号

12345

样品名

2表层土3深层土5表层土6深层土8表层土9深层土11表层土12深层土14表层土15深层土

Cu112124117163132117119133107192114146102175971649416098136

Zn246178243198398118174124213110148161230138159164292106198192

Cr50165531085319355130511044619646193411164816051194

Pb1211981341811601819714899156841211001439018213713693124

注:据作者2004年数据,采集点在同一位置。

图2表明,热电厂周围表层土和深层土中Zn、Pb元素的含量明显高于成都郊区北湖含量,可见

热电厂Zn、Pb元素的污染是相当明显的。而从表1、表2可知成都郊区北湖周围表层土和深层土中Cu元素含量略高于热电厂Cu元素含量,表明Cu元素对热电厂土壤的污染不是很严重,而北湖周围土壤中铜元素含量过高的原因可能来自农业污染。

图1 表层土、深层土重金属元素含量对比图

图2 成都某热电厂与郊区Zn、Pb元素在表层土(a,b)和深层土(c,d)中含量对比

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  从图3可见,热电厂周围表层土、深层土中

Cr元素含量2006年高于2004年,表明热电厂对周围土壤的Cr元素污染在加重,而Cu元素2006年明显低于2004年,这是否是与燃煤种类有关或与其它污染有关,有待今后继续研究。

3 结 语

通过对成都工业区某热电厂表层土、深层土 Cu(表)Cr(表)Cu(深)Cr(深)的四种重金属元素的含量分析,得出以下结论和图3 2006年与2004年表层土、深层土重金属

元素含量对比建议:热电厂表层土中的重金属含量明显高于深

层土中的含量,说明了在热电厂周围表层土存在

着重金属污染,且某些重金属元素有逐年增加的趋势。另外,土壤中Pb、Zn元素含量明显受工业活动影响,含量高于郊区土壤。因此,加强对企业环境监管,促使企业采用先进的环保技术,限期降低“三废”的排放量,及加强对燃料煤的质量监督,采用低重金属含量的优质煤,对降低工业活动造成的城市土壤重金属污染具有重要意义。

致谢:对参与本研究工作的成都理工大学地球化学2002级王全涛、郝以泽和蒋宏同学表示感谢。参考文献:

[1]赵彦锋.工业型城乡交错区农业土壤Zn的空间分异及其影响因子探讨[J].土壤,2006,38(1):29-35.[2]赵志忠.海南岛西部地区砖红壤中微量元素含量及其分布特征[J].地球与环境,2005,33(2):69-73.[3]GREGORYPB.SoilsintheUrbanEnvironmentBlackwellScientificPublications[M].GreatBritain:Oxford,1991.[4]卢瑛,龚子同,张甘霖.南京城市土壤Pb的含量及其化学形态[J].环境科学学报,2002,22(2):156-160.[5]王美青,章明奎.杭州市城郊土壤重金属含量和形态的研究[J].环境科学学报,2002,22(2):603-608.[6]马建华,张丽,李亚丽.开封市城区土壤性质与污染的初步研究[J].土壤通报,1999,30(2):93-96.

EvaluationofImpactonHeavyMetalsinSoilin

UrbanIndustryArea

PENGXiuhong,NIShijun,FANGMin

(GeochemistryDepartmentofChengduUniversityofTechnology,SichuanChengdu610059,China)

Abstract:SelectingathermalpowerplantinurbanindustryareaofChengduasanexample,thecontentofCu,Cr,Zn,PbinsurfacesoilanddepthsoilwasanalysedbyXfluorescenceanalysismethod,andcom2paredwiththatinthesoilofthesameareain2004andaroundNorthLakeinsuburbofChengdu.Theresultshowedthatthesurfacesoilofthethermalpowerplanthadbeenpollutedbyheavymetals,andsomeincreasedrecently.Inaddition,contentofPb,Znwerehigherthaninsuburbsoilbyindustries.Keywords:urbansoil;heavymetals;environmentalevaluation

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