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重金屬污染特征范文第1篇

（臺(tái)州學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，浙江 臺(tái)州 318000）

摘 要：本文以浙江省臺(tái)州市路橋區(qū)峰江地區(qū)電子廢物拆解回收?qǐng)龅貫閷?duì)象，主要考察了電子廢物拆解地土壤中重金屬污染的分布特征.結(jié)果表明，在考察的5種（Cu、Zn、Pb、Cr、Cd）重金屬中，除了Cr和Zn外均在一定程度上超過(guò)《國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二類土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，污染最嚴(yán)重的是Cu、Cd，其次為Pb.以國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算該典型區(qū)Cu、Zn、Pb、Cr、Cd的綜合污染指數(shù)為4.3，已達(dá)嚴(yán)重污染程度.表明該電子廢物回收跡地土壤存在嚴(yán)重的重金屬?gòu)?fù)合污染問(wèn)題，已不適合農(nóng)業(yè)耕作.

關(guān)鍵詞 ：電子廢物；重金屬污染；土壤；分布特征

中圖分類號(hào)：X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-260X（2015）01-0140-03

1 前言

電子廢物，又稱電子垃圾，是指各類報(bào)廢的電子產(chǎn)品，包括各種廢舊電腦、通信設(shè)備、電視機(jī)、電冰箱以及被淘汰的精密電子儀器儀表等[1,2].20世紀(jì)以來(lái)，隨著電子信息等高科技產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，電子技術(shù)的更新不斷加快，全球越來(lái)越多的廢舊電子和電器設(shè)備被淘汰.在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，電子廢物已成為增長(zhǎng)最快的垃圾流[2,7,9,10].世界上約80%的電子廢物被轉(zhuǎn)運(yùn)到亞洲，其中有90%以“回收”等名義輸入到中國(guó)[11].

電子廢物中含有大量的銅、鎳、鉛、鎘等重金屬，電子廢物的拆解回收可以帶來(lái)廉價(jià)的原材料和豐厚的利潤(rùn)[3,4].但是電子廢物不合適的處理方式，同時(shí)也導(dǎo)致有害重金屬進(jìn)入環(huán)境，對(duì)人類的身體健康和生存環(huán)境造成嚴(yán)重的危害[5-8].浙江臺(tái)州地區(qū)是中國(guó)最大的電子廢物拆解回收處理中心之一.當(dāng)?shù)鼐用癫捎秒娋€電纜的露天焚燒、電路板的烤制熔化酸洗等原始粗放的方式進(jìn)行電子廢物的拆解，嚴(yán)重污染了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境[4,5].

在電子廢物回收活動(dòng)對(duì)環(huán)境和人類造成的巨大環(huán)境危害引起國(guó)際關(guān)注的情況下，國(guó)內(nèi)環(huán)保部門嚴(yán)令禁止電子垃圾的公開焚燒和隨意傾倒，但在暴利的驅(qū)使下，收效甚微[5,6,12].雖然路橋地區(qū)環(huán)保部門對(duì)當(dāng)?shù)仉娮訌U物拆解回收進(jìn)行了集中的整治與規(guī)劃，將所有電子廢物拆解回收作坊集中在同一條街道進(jìn)行，但是由于拆解方式相對(duì)比較落后，拆解活動(dòng)所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題還在繼續(xù).因此，本研究選擇浙江省臺(tái)州路橋地區(qū)典型電子廢物不當(dāng)處置地區(qū)峰江開展研究工作，通過(guò)對(duì)該地區(qū)電子廢物回收跡地土壤中重金屬的含量水平、分布特征的研究，對(duì)該地區(qū)電子廢物回收活動(dòng)帶來(lái)的重金屬污染進(jìn)行了初步的評(píng)價(jià).

1 材料與方法

1.1 土壤樣采集

選取峰江地區(qū)某一拆解時(shí)間為20多年的電子廢物拆解地.其拆卸的電子廢物主要成分為家用電器的外殼、電板以及廢舊的電線等.采樣時(shí)，以電子廢物拆解地為中心，在離電子廢物拆解點(diǎn)邊緣0m、100m、200m、300m處分別采集3個(gè)平行樣.梅花狀采樣，分別取約1kg土壤(取距離地表2cm以下的混合土樣)，將所取土壤均勻混合，土壤樣品經(jīng)自然風(fēng)干后，用瑪瑙棒研壓，通過(guò)200目尼龍篩，混勻后備用.

1.2 樣品的處理

稱取備用的土壤樣品0.5000±0.0005g,置于大玻璃管中,采用硝酸-高氯酸-氫氟酸全量消解法處理土壤樣品[13].采用ICP-OES測(cè)定土壤處理液中Cu、Cd、Zn、Pb、Cr的含量.實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純，所用水均為去離子水.并采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)土壤標(biāo)準(zhǔn)參考樣GSS24、GSS25參比進(jìn)行分析質(zhì)量控制，分析誤差均在允許范圍內(nèi)，并設(shè)置空白樣品同步分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 電子垃圾拆解點(diǎn)土壤性質(zhì)

本文對(duì)路橋電子產(chǎn)品拆解地周邊土壤的pH、總有機(jī)碳TOC(mg/g)、總氮(mg/g)、總磷(μg/g)及銨態(tài)氮(μg/g)含量做了測(cè)試分析，結(jié)果如表1所示.該地區(qū)土壤pH、總有機(jī)碳、總氮、銨態(tài)氮及總磷無(wú)顯著差異，表明各個(gè)采樣點(diǎn)土壤基本物理化學(xué)性質(zhì)無(wú)顯著差異.與全國(guó)第二次土壤普查中該地區(qū)水稻土養(yǎng)分含量平均值(有機(jī)碳:24.5g/kg；總氮:2.45g/kg；總磷:0.41g/kg)相比，土壤養(yǎng)分含量均有所增加，而該地區(qū)土壤的pH則略低于該區(qū)全國(guó)土壤第二次普查結(jié)果(pH為6.0).可見，研究區(qū)電子廢物拆解活動(dòng)并未降低其周邊農(nóng)田土壤的肥力質(zhì)量，卻降低了土壤的pH值，使得該地區(qū)土壤有一定的酸化.這可能與周邊電子廢物拆解的重金屬回收工藝流程有關(guān).該工藝是將含貴金屬的廢舊電子產(chǎn)品以濃酸處理，取得貴金屬的剝離沉淀物，再分別將其還原成金、銀、鈀等金屬產(chǎn)品.而在該典型區(qū)，多半企業(yè)采用傳統(tǒng)的手工作坊式生產(chǎn)，很少集中處理剩余的大量殘留酸液，而是直接排于周邊溝渠、農(nóng)田等場(chǎng)地，大量酸性廢水的灌溉破壞了土壤的緩沖能力從而造成土壤的酸化[10].而土壤酸化一方面會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，使得土壤板結(jié)，抗逆能力下降，另一方面更為重要的是土壤酸化有利于土壤中重金屬向水溶態(tài)、交換態(tài)的轉(zhuǎn)化[7-9]，增加重金屬在生物環(huán)境介質(zhì)的移動(dòng)性及其污染風(fēng)險(xiǎn)，從而降低土壤的環(huán)境功能，因此，該地區(qū)農(nóng)田土壤環(huán)境問(wèn)題應(yīng)該引起我們高度重視[10].

2.2 電子廢物拆解地周邊重金屬的分布特征

表2為該電子廢物回收跡地土壤中重金屬的含量.該地區(qū)表層土壤Cu、Cd、Pb、Zn、Cr的全量均明顯高于浙江省該地區(qū)土壤背景值(Cu:19.77mg kg-1，Cd：0.20mg kg-1，Pb:24.49mg kg-1，Zn:84.84mg kg-1，Cr:58.51mg kg-1)[13,14].由表1可見，該地區(qū)土壤中Cu和Cd的污染最為嚴(yán)重，Cu的最大濃度為519.3mg/kg，最小濃度為249.0mg/kg，最大濃度為《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-2008)中農(nóng)業(yè)用地二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)50mg/kg的10.4倍，最低濃度為《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-2008)中農(nóng)業(yè)土地二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的5.0倍.其次，該地區(qū)土壤中Cd最大濃度和最小濃度分別為4.5mg/kg和0.8mg/kg，為《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-2008)中農(nóng)用土地二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)0.3mg/kg的9.0倍和2.7倍.調(diào)查還發(fā)現(xiàn)Pb的最大濃度達(dá)到56.9mg/kg，這個(gè)值已經(jīng)超過(guò)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-2008)中水田、旱地、菜地的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，表明不適合耕種，尚可作為果園用地.Cr和Zn的含量較低，沒(méi)有超過(guò)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-2008)中農(nóng)業(yè)用地標(biāo)準(zhǔn)，主要是該拆解場(chǎng)地中幾乎不含或含有少量含Cr、Zn較多的電子垃圾, 如磁帶、錄像帶等.

由表1，各采樣點(diǎn)處Cu和Cd的含量均超出《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-2008)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),而Pb則是在回收跡地中心超出《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-2008)中水田、旱地、菜地的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，這說(shuō)明電子產(chǎn)品回收活動(dòng)隊(duì)對(duì)周圍土壤污染比較嚴(yán)重.在電子產(chǎn)品回收基地周圍300m范圍的土壤中,Cd、Cr、Cu、Pb、Zn含量隨距離增加快速降低.以國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算該典型區(qū)Cu、Zn、Pb、Cr、Cd的綜合污染指數(shù)為4.3，已達(dá)嚴(yán)重污染程度,表明該電子廢物回收跡地土壤存在嚴(yán)重的重金屬?gòu)?fù)合污染問(wèn)題，已不適合農(nóng)業(yè)耕作.

徐莉等[10]調(diào)查了浙江東部廢舊電子產(chǎn)品拆解場(chǎng)地周邊農(nóng)田土壤重金屬污染特，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)土壤中存在Cu、Cd總量超過(guò)土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，Cu和Pd的濃度范圍與本研究相當(dāng)，而Cd的濃度則是本研究的2~3倍，而相應(yīng)地區(qū)土壤酸化很明顯（3.8~4.4），可能是導(dǎo)致Cd濃度較高的原因.潘紅梅等[11]于2006年考查了同一地區(qū)重金屬污染的狀況，發(fā)現(xiàn)Cu含量為435.67mg/kg,與本研究的結(jié)果比較接近.羅勇等[13]考察了廣東省龍?zhí)伶?zhèn)和石角鎮(zhèn)的電子廢物堆場(chǎng)附近農(nóng)田土壤重金屬含量，發(fā)現(xiàn)Cu的超標(biāo)率為63.7%,Pd的超標(biāo)率為48.5%，Cd的超標(biāo)率為78.8%，這與研究的結(jié)果也比較相近，可能是這兩地與本研究地所回收的電子廢物的種類和回收工藝比較接近.鄭茂坤等[12]考察了同一地區(qū)廢舊電子產(chǎn)品拆解區(qū)農(nóng)田土壤重金屬污染特征及空間分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)Cu、Zn、Pb、Cd含量分別為Cu 118 mg kg-1、Pb 47.9 mg kg-1、Zn 169.0 mg kg-1、Cd 1.21 mg kg-1，其中Cu的含量為本調(diào)查結(jié)果的1/2~1/5,明顯較小,Cd的含量也較本研究低,可能是由于Cu、Cd的富集速度比較快，經(jīng)過(guò)近兩年電子廢物的拆解回收，Cu、Cd的含量明顯增加了.

3 結(jié)論和討論

電子廢物回收活動(dòng)，由于回收方式的粗放化，導(dǎo)致重金屬在周圍環(huán)境中不斷積累.電子產(chǎn)品回收跡地土壤中Cd、Cr、Cu、Pb、Zn中，除了Cr和Zn外均超過(guò)《國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二類土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，污染最嚴(yán)重的是Cu、Cd，其次為Pb.以國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算該典型區(qū)Cu、Zn、Pb、Cr、Cd的綜合污染指數(shù)為4.3，已達(dá)嚴(yán)重污染程度.表明該電子廢物回收跡地土壤存在嚴(yán)重的重金屬?gòu)?fù)合污染問(wèn)題，已不適合農(nóng)業(yè)耕作.

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重金屬污染特征范文第2篇

關(guān)鍵詞：重金屬；分布特征；復(fù)合污染；潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；陜南；金礦尾礦庫(kù)

中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2014）19-4564-04

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2014.19.014

Characteristics of Heavy Metals Combined Pollution in Soil around the Gold Mine Tailings in Southern Shaanxi Province

TANG Bo1，2，ZHOU Ying-hong3

（1. Xian University of Science and Technology， Xian 710054，China；2. Shaanxi University of Technology ，Hanzhong 723001， Shaanxi， China；

3. Wuxi Institute of Commerce， Wuxi 214153， Jiangsu， China）

Abstract： The contents， the characteristics of distribution and attenuation， and the correlation of heavy metals in soil around the gold mine tailings were studied with field sampling and experimental analysis. Potential ecological risk assessment of the heavy metals was analyzed with Hakanson potential ecological risk index techniques. The results showed that Cu was the most serious polluted element in the soil， following by Cd. The contents of Ni，Cu，Pb，Cd，Zn in the soil declined distinctly with the increase of distant. The contents of Cu，Pb，Cd increased in soil in the northeast because of the dominant wind of northwest. There was high positive correlation between every two elements which were Ni，Cu，Pb，Zn， showing that they were of same pollution source or same combined pollution property. The highest and higher pollution risk index were distributed over the whole 1st sampling region and the northeast of 2nd and 3rd sampling region.

Key words：heavy metals； regular of distribution； combined pollution； potential ecological risk； gold gangue in south Shaanxi

近年來(lái)，隨著礦山開發(fā)強(qiáng)度的進(jìn)一步加大，礦山環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，尤其是礦區(qū)周邊土壤污染問(wèn)題日漸突出[1]。礦山開采和冶煉過(guò)程中，重金屬隨尾沙、礦塵、冶金廢棄物進(jìn)入礦山及其鄰近土壤，同時(shí)當(dāng)尾礦、廢石經(jīng)風(fēng)化淋濾，Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Ag、Cd等重金屬元素就會(huì)轉(zhuǎn)移到土壤和水體中，造成土壤質(zhì)量下降，水質(zhì)破壞，污染農(nóng)作物，最后通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，影響人類健康[2]。

陜南某金礦位于陜西省勉縣、略陽(yáng)縣交界處，勉縣、略陽(yáng)及寧強(qiáng)縣一并被李四光先生譽(yù)為“中國(guó)的烏拉爾”，金、鐵、錳、釩、鎳、銅等多種金屬礦儲(chǔ)量居全國(guó)前列[3]。但是該地區(qū)雖礦產(chǎn)種類多、儲(chǔ)量大，但多數(shù)為小礦、散礦，俗稱“雞窩礦”，加之該地區(qū)雨水充足，地表徑流活躍，所以礦山開采產(chǎn)生的廢石、選礦產(chǎn)生的尾礦污染不容忽視[4]。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

在某金礦尾礦庫(kù)周邊以壩頂為中心，分別在壩頂、壩坡以及壩下游農(nóng)田土壤共取土樣22件，采樣點(diǎn)覆蓋區(qū)域?yàn)橐晕驳V庫(kù)為圓心的800 m范圍內(nèi)，采樣點(diǎn)分布如圖1。每個(gè)采樣點(diǎn)均采用“S”采樣法[5]，約10 m2采樣5個(gè)，然后混合為1個(gè)土樣，約重2 kg。

1.2 樣品測(cè)定

1.2.1 預(yù)處理 將土壤樣品采集后去除沙礫、植物根系等異物，放在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)陰干，采用四分法對(duì)樣品進(jìn)行磨碎處理，過(guò)100目土壤篩，保存。土壤樣品的消解采用硝基鹽酸-高氯酸法[6]。

1.2.2 元素測(cè)定及數(shù)據(jù)分析方法 實(shí)驗(yàn)利用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）[7]測(cè)定樣品中Ni、Cu、Pb、Cd、Zn、Co六種重金屬的含量。測(cè)定結(jié)果用Excel 2003和SPSS 16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.3 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)方法

Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法根據(jù)元素豐度原則來(lái)區(qū)分各種污染物，按照定量劃分出潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度，該指數(shù)不僅反映了某一特定環(huán)境中的每種污染物的影響，而且也反映了多種污染物的綜合影響[8]。

單個(gè)重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)Ei為：

Ei=■ （1）

式中，Ci、C0分別為第i種重金屬的監(jiān)測(cè)濃度、參比值，C0取陜西省土壤元素背景值[9]。T為單個(gè)污染物毒性響應(yīng)參數(shù)，Ni、Cu、Pb、Cd、Zn、Co的毒性系數(shù)分別是2，5，5，30，1，5[10]。

某區(qū)域多個(gè)重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（RI）為：

RI=■Ei（2）

Ei

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤中重金屬含量分析

從表1看出，測(cè)定的Ni、Cu、Zn的含量變化幅度較大，分別為4.92～158.85、28.42～2 331.16、19.81～256.02 mg/kg，最大值與最小值之比分別為32、82、13。說(shuō)明尾礦周邊土壤中的重金屬含量受到外源重金屬污染影響很大。Cu的平均含量為593.23 mg/kg，比土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值50 mg/kg高出10.86倍，污染嚴(yán)重；Cd的平均含量為0.30 mg/kg， 達(dá)到土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值0.30 mg/kg，污染比較嚴(yán)重；Zn、Co、Ni、Pb的平均含量都未超過(guò)土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，只有極個(gè)別采樣點(diǎn)的含量超過(guò)或接近土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值。除了Co元素，其余5種重金屬元素平均含量均超過(guò)陜西省土壤背景值，說(shuō)明人為因素造成的重金屬累積比較明顯。變異系數(shù)反映了各個(gè)樣點(diǎn)之間的平均變異程度。土壤中Ni、Cu的含量顯示強(qiáng)變異，變異系數(shù)分別為103%和121%，是強(qiáng)變異性，其他重金屬元素的變異系數(shù)為10%～100%，達(dá)到中等變異強(qiáng)度，表明研究區(qū)表層土壤重金屬空間分布具有一定的差異性。

2.2 土壤重金屬含量隨距尾礦庫(kù)距離的變化特征

表2是各采樣區(qū)采樣點(diǎn)的土壤重金屬元素的含量，結(jié)合圖1可以看出，Ni、Cu、Pb、Cd、Zn 5種重金屬含量平均值均隨距尾礦距離增加而衰減。Ni在200～400 m、400～600 m、600～800 m的衰減率分別為60%、51%、45%，Cu在200～400 m、400～600 m、600～800 m的衰減率分別為48%、67%、42%，每相鄰區(qū)域的衰減量都在50%左右。Co元素在第二、第三、第四采樣區(qū)的含量變化不大，但均大于第一采樣區(qū)的含量。Cu在第二圓環(huán)采樣區(qū)下風(fēng)向的采樣點(diǎn)T2-4、T2-5、T2-6和第三圓環(huán)采樣區(qū)的下風(fēng)向的采樣點(diǎn)T3-5的含量比同區(qū)域其他點(diǎn)含量高出幾十倍；Pb、Cd元素在下風(fēng)向的采樣點(diǎn)的含量較高。

2.3 土壤重金屬元素相關(guān)性分析

由表3可以看出，Ni-Cu、Ni-Pb、Ni-Zn、Cu-Pb、Cu-Zn、Pb-Cd、Pb-Zn之間存在極顯著正相關(guān)。Ni、Cu、Pb、Zn四種元素之間均存在極顯著正相關(guān)，說(shuō)明這四種元素之間存在相同自然污染源或者復(fù)合污染性質(zhì)。Ni-Co、Zn-Co之間存在顯著負(fù)相關(guān)，Co與其他元素?zé)o顯著相關(guān)，說(shuō)明Co與其他元素的污染源不同或者無(wú)復(fù)合污染性。Cd元素只與Pb元素呈極顯著正相關(guān)，而與其他元素?zé)o顯著相關(guān)，說(shuō)明Cd與其他元素的污染源不同或者無(wú)復(fù)合污染性。

2.4 土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

利用潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法，分析重金屬在土壤中的單元素潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和累積潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[12]，結(jié)果（表4）表明，從單元素的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)Ei看，Cu元素最高，在采樣點(diǎn)T1-3、T1-5、T2-5、T2-6四個(gè)采樣點(diǎn)的Ei均超過(guò)320，屬于很高潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；T1-1、T1-2、T1-4、T2-4、T3-5等5個(gè)點(diǎn)屬于高潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。Cd元素的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)也比較高，有5個(gè)采樣點(diǎn)T1-1、T1-2、T1-3、T1-4、T1-5屬于高潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。Ni、Pb、Zn和Co元素均屬于低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。22個(gè)采樣點(diǎn)中潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RI達(dá)到極高水平的點(diǎn)有1個(gè)，是T2-5，占總采樣點(diǎn)的4.5%；較高潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的點(diǎn)有7個(gè)，分別是T1-1、T1-2、T1-3、T1-4、T1-5、T2-6和T3-5，占總采樣點(diǎn)的32%；中等潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的點(diǎn)有1個(gè)，是T2-4，占總采樣點(diǎn)4.5%；其余13個(gè)采樣點(diǎn)都屬于低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，占總采樣點(diǎn)的59%。從各個(gè)采樣點(diǎn)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度的分布情況來(lái)看，中等、較高、極高風(fēng)險(xiǎn)的點(diǎn)分布在距離尾礦庫(kù)最近第一圓環(huán)采樣區(qū)和第二、第三圓環(huán)采樣區(qū)的東北區(qū)域，即該區(qū)域主導(dǎo)風(fēng)西南風(fēng)的下風(fēng)向。

3 結(jié)論

1）尾礦庫(kù)周邊土壤中的重金屬含量變化幅度很大，受到外源重金屬污染影響很大。Cu元素含量均超出土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)近10.86倍，污染最為嚴(yán)重；其次是Cd，達(dá)到土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，污染比較嚴(yán)重；Zn、Ni、Pb、Co的平均含量均未超出土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，但Zn、Ni、Pb超出陜西省土壤背景值，需要密切監(jiān)測(cè)和防范。土壤中Ni、Cu變異系數(shù)超過(guò)100%，具強(qiáng)變異性，而其他元素的變異性屬于中等程度，說(shuō)明土壤重金屬空間分布具有一定的差異性。

2）土壤重金屬含量與距離和風(fēng)向的關(guān)系分析表明，Ni、Cu、Pb、Cd、Zn 5種重金屬含量平均值均隨距尾礦距離增加，呈現(xiàn)出明顯遞減規(guī)律，而Co元素在尾礦距離最近的采樣區(qū)含量最低，其他較遠(yuǎn)采樣區(qū)域內(nèi)含量比較恒定。Cu、Pb、Cd等元素在同一采樣區(qū)，處于東北區(qū)域（主導(dǎo)風(fēng)西南風(fēng)下風(fēng)向）的采樣點(diǎn)重金屬含量較高，說(shuō)明尾礦庫(kù)表層土壤表層受到風(fēng)力影響在下風(fēng)向有沉積現(xiàn)象。

3）Ni、Cu、Pb、Zn 4種元素之間均存在極顯著正相關(guān)性，它們之間存在相同自然污染源或者復(fù)合污染性質(zhì)。Cd元素只與Pb元素呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)性，而與其他元素?zé)o顯著相關(guān)性，說(shuō)明Cd與其他元素的污染源不同或者無(wú)復(fù)合污染性。Co與其他5種元素的污染源均不同或者無(wú)復(fù)合污染性。

4）從單元素的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)Ei看，Cu元素的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)最高，Cd元素次之，其余Ni、Pb、Zn和Co元素均屬于低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。從綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RI分析，中等、較高、極高風(fēng)險(xiǎn)程度的點(diǎn)分布在距離尾礦庫(kù)最近第一圓環(huán)采樣區(qū)和第二、第三圓環(huán)采樣區(qū)東北區(qū)域，即主導(dǎo)風(fēng)下風(fēng)向。說(shuō)明距離和風(fēng)向同時(shí)影響土壤中重金屬的潛在風(fēng)險(xiǎn)程度。

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重金屬污染特征范文第3篇

論文關(guān)鍵詞：城市土壤，重金屬污染，污染治理

 

引言

城市是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然產(chǎn)物。從18世紀(jì)以來(lái)人口不斷向城市集中。如今隨著各國(guó)工業(yè)迅猛增長(zhǎng)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市的數(shù)目和規(guī)模均不斷擴(kuò)大[1]。而城市環(huán)境是一個(gè)以人為中心的城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生態(tài)的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。目前，城市人口劇增，人類活動(dòng)頻繁污染治理，使得組成這個(gè)環(huán)境的水、空氣和土壤時(shí)刻處于被污染的狀況之下，影響著城市的可持續(xù)性發(fā)展中國(guó)。所以，建設(shè)一個(gè)綠色健康的城市環(huán)境是城市可持續(xù)發(fā)展的必然方向。

城市土壤是指受多種人為活動(dòng)的強(qiáng)烈影響，原有繼承特性遭到強(qiáng)烈改變的厚度大于或等于50cm的城區(qū)或郊區(qū)土壤[2]，是城市環(huán)境的重要組成部分，是城市生態(tài)系統(tǒng)地球化學(xué)循環(huán)的重要環(huán)節(jié)[3]，也是城市賴以存在發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。當(dāng)大量的重金屬隨著各種各樣的人類活動(dòng)進(jìn)入城市土壤中，便造成這些元素在土壤中的積累。一般認(rèn)為，土壤中污染物累積總量達(dá)到土壤環(huán)境背景值的2或3倍標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，說(shuō)明土壤中該污染元素或化合物含量異常，已屬土壤輕度污染；當(dāng)土壤污染物含量達(dá)到或超過(guò)土壤環(huán)境基準(zhǔn)或環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)時(shí)污染治理，說(shuō)明該污染物的輸入、富集的速度和強(qiáng)度已超過(guò)土壤環(huán)境的凈化和緩沖能力，則屬重度土壤污染。由于城市人口密集，人類活動(dòng)頻繁，與土壤接觸的機(jī)率很高，所以城市土壤的重金屬污染更容易通過(guò)大氣、水體或食物鏈而直接或間接地進(jìn)入人體，威脅著人類的健康甚至生命。因此，研究城市土壤重金屬污染現(xiàn)狀并提出相應(yīng)的治理對(duì)策是可持續(xù)發(fā)展城市所必需進(jìn)行的重要的基礎(chǔ)工作。

1.城市土壤重金屬污染的現(xiàn)狀

2.1 空間分布特征

由于城市土壤受人類各種活動(dòng)的強(qiáng)烈影響，因此其重金屬污染分布也呈現(xiàn)出

顯著的空間差異。一般地，人口聚集的城市中心區(qū)域土壤重金屬含量明顯高于郊區(qū)和農(nóng)田。對(duì)紐約市“市區(qū)－郊區(qū)－農(nóng)區(qū)”土壤研究發(fā)現(xiàn)，重金屬離子總量、重金屬離子多樣性等隨著距市中心距離的增加而降低，重要污染重金屬Pb、Cu、Ni、Cr的含量下降非常明顯[4]。

在城市不同的功能區(qū)污染治理，重金屬分布呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。一般的規(guī)律表現(xiàn)為：Pb的濃度為老工業(yè)區(qū)＞老居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)＞開發(fā)區(qū)＞其它；Zn的濃度為老居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)＞老工業(yè)區(qū)＞其它；Cu的濃度為老居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)＞其它；Cd的濃度為老工業(yè)區(qū)＞老居民區(qū)＞其它[5 - 7]中國(guó)。

城市公園是人們與土壤直接接觸較多的特殊區(qū)域。北京城區(qū)三十多個(gè)公園土壤Pb質(zhì)量分?jǐn)?shù)調(diào)查表明，盡管大多數(shù)公園土壤污染程度輕，但客流量大的故宮、頤和園等著名公園污染指數(shù)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它公園[8]。

城市土壤重金屬污染的另一特征是公路兩側(cè)一般為城市土壤重金屬污染最嚴(yán)重的地帶，且呈明顯的帶狀分布[9]。在50 m～80 m內(nèi)公路兩側(cè)土壤中鉛污染相當(dāng)嚴(yán)重，100 m外土壤中的鉛含量沒(méi)有明顯增加[10]。

此外，建筑物的建設(shè)、垃圾的堆積填埋等嚴(yán)重破壞了自然土壤結(jié)構(gòu)，土壤層次凌亂，重金屬在其垂直剖面方向分布變異較大，不同功能區(qū)重金屬元素在土壤中各層的聚集狀況沒(méi)有規(guī)律可循[11,12] 。

2.2城市土壤重金屬污染的來(lái)源

礦產(chǎn)冶煉加工、電鍍、塑料、電池、化工等行業(yè)是排放重金屬的主要工業(yè)源，其排放的重金屬可以氣溶膠形式進(jìn)入到大氣，經(jīng)過(guò)干濕沉降進(jìn)入土壤；另一方面污染治理，含有重金屬的工業(yè)廢渣隨意堆放或直接混入土壤，潛在地危害著土壤環(huán)境[13]。隨著城市化發(fā)展，大量污染企業(yè)搬出城區(qū)，原有的企業(yè)污染用地成為城市土壤重金屬污染的突出問(wèn)題[14]。

燃煤釋放也是土壤重金屬重要來(lái)源之一， 195年中國(guó)燃煤排放汞302.9噸，其中向大氣排放量為213.8噸，北京、上海等超大城市排汞強(qiáng)度較高[15]。雖然近些年燃料使用及供暖方式的改變已明顯改善這些城市的空氣污染狀況，但過(guò)去燃煤釋放并已沉降至城市土壤中的重金屬對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境及人體健康仍會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期效應(yīng)。

隨著城市化發(fā)展，交通工具的數(shù)量急劇增加，汽車輪胎及排放的廢氣中含有Pb、Zn、Cu等多種重金屬元素[16,17]，進(jìn)入周圍的土壤環(huán)境污染治理，成為土壤重金屬污染的主要來(lái)源之一。此外，雨水淋洗也會(huì)使市區(qū)內(nèi)堆放的垃圾中的重金屬以有效態(tài)形式[18]滲漏釋放到土壤中，使城市土壤局部重金屬含量增加中國(guó)。而表生條件下以有效態(tài)形式存在的金屬元素幾乎不可能再結(jié)合為殘?jiān)鼞B(tài)，重金屬在土壤中遷移能力增加，進(jìn)而污染地下水。

2.3城市土壤重金屬污染影響人體健康的途徑

城市郊區(qū)是市區(qū)蔬菜的主要供應(yīng)基地。因此，土壤－蔬菜系統(tǒng)是城市人群暴露土壤重金屬污染的主要途徑之一。目前研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)城郊菜地土壤已受到不同程度的重金屬污染[19,20]，其供應(yīng)的許多蔬菜中重金屬含量已超過(guò)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。而西班牙的Nadal等通過(guò)建立評(píng)價(jià)模型發(fā)現(xiàn)工業(yè)地區(qū)甜菜中Cr的積累與攝入有可能導(dǎo)致癌癥發(fā)生率增加[21]。

城區(qū)內(nèi)，土壤中主要種植的是觀賞性或凈化空氣的植物，通過(guò)土壤－植物食物鏈對(duì)人體造成健康危害的可能性不大。但公園土壤與游人皮膚接觸[22]、兒童攝取[22]、風(fēng)起揚(yáng)塵被人體直接吸入等成為城市土壤直接接觸人體危害健康的又一個(gè)主要途徑。研究發(fā)現(xiàn)[23,24]沙塵暴時(shí)，揚(yáng)塵中來(lái)源于土壤的重金屬元素Pb、Zn、Cd、Cu等的濃度比平常高出3~12倍，可吸入顆粒物的質(zhì)量濃度極高污染治理，人體吸入重金屬的量因此增加。

2.城市土壤重金屬污染的治理對(duì)策

城市土壤是城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，是地球環(huán)境中進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)其中的重金屬含量超過(guò)其環(huán)境承載力后，將通過(guò)地表徑流、淋溶、大風(fēng)揚(yáng)塵等途徑對(duì)地表水、地下水和大氣環(huán)境產(chǎn)生危害。為了保證人類和諧地生活在高速發(fā)展的城市中和人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，尋找控制治理城市土壤重金屬污染的有效方法勢(shì)在必行中國(guó)。

3.1減少或切斷重金屬污染源，提高城市環(huán)境質(zhì)量

在可持續(xù)發(fā)展理論和生態(tài)優(yōu)先的原則下，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，充分回收轉(zhuǎn)換工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的重金屬有害物質(zhì)，減少三廢排放，禁止任意堆放工業(yè)生產(chǎn)的廢渣，防止其中的重金屬物質(zhì)下滲到土壤或揮發(fā)到大氣中。

減少煤的使用污染治理，開發(fā)清潔能源新技術(shù)，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)及能源供給方式，也是有效降低城市土壤重金屬污染的有效措施。

分類收集處理城市垃圾，回收其中有用的重金屬元素，在垃圾重金屬不超標(biāo)的情況下才能進(jìn)行填埋、堆肥和焚燒。

3.2修復(fù)污染土壤，降低對(duì)人體的危害

由于土壤揚(yáng)塵已成為城市大氣重金屬污染的主要來(lái)源。因此，可采取化學(xué)方法去除土壤中重金屬。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)采用EDTA溶液淋溶去除土壤重金屬的同時(shí)還可以回收利用這些物質(zhì)，因此其成為去除城市土壤重金屬的一種極有應(yīng)用前景的方法。

當(dāng)然，生物修復(fù)污染土壤有著工程措施無(wú)法相比的優(yōu)勢(shì)。種植植物不僅可以覆蓋城市土壤，減少土壤揚(yáng)塵的機(jī)會(huì)，而且還美化城市景觀污染治理，凈化空氣，同時(shí)根據(jù)污染城市土壤的重金屬元素種類有目的地選擇植物種類合理搭配，可切實(shí)有效地從根源上修復(fù)城市土壤中的重金屬污染。

3.3 建立城市土壤重金屬健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)尚未制定出城市土壤重金屬健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，不易界定城市土壤重金屬污染，這不利于城市土壤不同功能的開發(fā)，因此應(yīng)結(jié)合人體健康評(píng)估、土地利用方式和土壤中重金屬賦存狀態(tài)加大對(duì)城市土壤重金屬健康評(píng)價(jià)體系研究的力度，盡快建立相應(yīng)完整的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市土壤正確的評(píng)價(jià)，以便幫助政府相關(guān)部門制定出合理的法規(guī)，有效地保護(hù)、管理城市土壤和正確指導(dǎo)城市土壤的合理開發(fā)。

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重金屬污染特征范文第4篇

關(guān)鍵詞：城市土壤；重金屬污染；土壤環(huán)境

中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

前言

因城市土壤吸收了工業(yè)污染源、燃煤污染源及交通污染源等釋放的重金屬，在一定程度上對(duì)人類的健康造成影響，且對(duì)地表水及地下水等水生生態(tài)系統(tǒng)造成污染，導(dǎo)致水質(zhì)系統(tǒng)紊亂，所以土壤重金屬污染問(wèn)題在城市土壤研究中占據(jù)重要地位。目前，對(duì)城市土壤重金屬污染采取有效的管理及治理措施是必要的，避免土壤重金屬污染導(dǎo)致大氣和地下水質(zhì)量的進(jìn)一步惡化及循環(huán)。

1 我國(guó)城市土壤重金屬污染危害分析

回顧性分析導(dǎo)致城市土壤出現(xiàn)重金屬污染問(wèn)題，其“罪魁禍?zhǔn)住倍嗍怯捎谌祟惾粘；顒?dòng)造成的，如不同工礦企業(yè)生產(chǎn)對(duì)土壤重金屬的額外輸入及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)影響下的土壤重金屬輸入、交通運(yùn)輸對(duì)土壤重金屬污染的影響等。自然成土條件也會(huì)對(duì)土壤重金屬污染造成影響，如風(fēng)力與水力的自然物理、化學(xué)遷移過(guò)程等帶來(lái)的影響，又如成本母質(zhì)的風(fēng)化過(guò)程對(duì)土壤重金屬本底含量的改變[1]。目前，我國(guó)很多大城市的土壤仍舊面臨著鉛、貢及鎘等主要污染元素的繼續(xù)污染，例如，北京、上海、重慶、廣州等，土壤都受到不同程度的重金屬污染。隨著工業(yè)、城市污染的加劇以及農(nóng)業(yè)使用化學(xué)藥劑的增加，城市重金屬污染程度日益嚴(yán)重，有關(guān)研究統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)受鉛、鎘、砷及鉻等重金屬污染的耕地及城市環(huán)境面積共約2000萬(wàn)hm2，占總耕面積的20%。隨著土壤重金屬污染面積的擴(kuò)大，我國(guó)大量植物生長(zhǎng)受到影響，植株葉片失綠，出現(xiàn)大小不等的棕色斑塊，同時(shí)，根部的顏色加深，導(dǎo)致根部發(fā)育不良，形成珊瑚狀根，阻礙植株生長(zhǎng)，甚至死亡。此外，大量研究證實(shí)，土壤重金屬污染影響農(nóng)業(yè)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量，人類通過(guò)食用這些農(nóng)作物產(chǎn)品會(huì)對(duì)健康及生命造成一定威脅。例如，體內(nèi)重金屬鎘含量的增加會(huì)導(dǎo)致人類出現(xiàn)高血壓，從而引發(fā)心腦血管疾??；基于鉛屬于土壤污染中毒性極高的重金屬，臨床驗(yàn)證一經(jīng)進(jìn)入人體，將難以排出，從而影響身體健康，其能對(duì)人的腦細(xì)胞造成危害，尤其是處于孕期中的胎兒，其神經(jīng)系統(tǒng)受到影響，導(dǎo)致新生兒智力低下；再者，重金屬砷具有劇毒，人類長(zhǎng)期接觸少量的砷，會(huì)導(dǎo)致身體慢性中毒，是皮膚癌產(chǎn)生的明確因素。

2 防治措施與發(fā)展展望

2.1 綜合措施的運(yùn)用

應(yīng)對(duì)城市土壤重金屬污染問(wèn)題采取必要的措施，現(xiàn)階段采用物理化學(xué)法結(jié)合生物修復(fù)法的綜合措施進(jìn)行干預(yù)。顧名思義，物理化學(xué)法即是運(yùn)用物理、化學(xué)的理論知識(shí)研究出治理土壤重金屬污染的有效方法?；谕寥乐亟饘傥廴厩捌?，污染具有集中的特點(diǎn)，易采取的方法為電動(dòng)化學(xué)法、物理固化法。通常采用物理化學(xué)法治理重金屬污染重且面積較小的土壤，過(guò)程中能體現(xiàn)物理化學(xué)法效果顯著且迅速的特點(diǎn)。例如，我國(guó)對(duì)城市園林土壤重金屬污染，采用物理化學(xué)法進(jìn)行干預(yù)，減少了園林植株受損的數(shù)量。但對(duì)于重金屬污染面積過(guò)大的城市園林不易采用物理化學(xué)法，因土壤污染面積過(guò)大，致使人力與財(cái)力的投入量增加，且易破壞土壤結(jié)構(gòu)，從而降低土壤肥力。利用生物的新陳代謝活動(dòng)降低土壤重金屬的濃度，使土壤的污染環(huán)境得到大部分或徹底恢復(fù)，這一過(guò)程稱為生物修復(fù)。實(shí)踐中，生物修復(fù)具有效果佳，無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)，且能降低投資費(fèi)用，便于管理，利于操作[2]。隨著生物修復(fù)在治理污染問(wèn)題中的技術(shù)運(yùn)用逐漸推進(jìn)，已納入土壤污染修復(fù)方法中的焦點(diǎn)行列。

2.2 發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段，基于我國(guó)土壤重金屬污染治理法中的生物修復(fù)法尚處于初級(jí)階段，有待于提升其應(yīng)用價(jià)值。就我國(guó)領(lǐng)土擁有豐富的植被資源而言，為盡可能保護(hù)植被資源，應(yīng)盡快從植被中選取出能抵抗超量重金屬的植物，并從能抵抗超量重金屬的植物種類中選取相對(duì)應(yīng)的突變體，從而構(gòu)建起能抵抗超量重金屬的植物數(shù)據(jù)庫(kù)，并依次對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的植物進(jìn)行生理及生化的研究。在研究中，采用先進(jìn)信息技術(shù)GPS加強(qiáng)城市區(qū)域土壤重金屬鎘、鉛、砷及鉻等含量的空間變異與分布控制研究。同時(shí)，對(duì)土壤中復(fù)合重金屬污染中各元素間的作用與關(guān)系進(jìn)行研究，從而不斷優(yōu)化物理化學(xué)法。

有關(guān)文獻(xiàn)表明，我國(guó)城市土壤重金屬污染治理在未來(lái)將會(huì)面向以下幾方面發(fā)展，其發(fā)展趨勢(shì)具有極大突破點(diǎn)。以我國(guó)各個(gè)城市土壤重金屬污染的數(shù)據(jù)為依據(jù)，建立起綜合的城市土壤數(shù)據(jù)庫(kù)，以便于全面且徹底的開展城市土壤重金屬污染的調(diào)查，有關(guān)內(nèi)容包括：重金屬的種類、含量、分布地段及其來(lái)源；著手于我國(guó)各個(gè)城市土壤中污染物質(zhì)的含量研究，分析生物效應(yīng)以及人類健康風(fēng)險(xiǎn)，從而為治理土壤污染問(wèn)題奠定基礎(chǔ)；土壤重金屬污染涉及面較廣，除影響生物及人類健康之外，對(duì)土壤、水質(zhì)、空氣質(zhì)量及大自然整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都造成了不可避免的影響。因此，將這一課題納入研究中是必要的，未來(lái)將面向?qū)ν寥乐亟饘傥廴九c地表及地下水、空氣可吸入顆粒物含量與其性質(zhì)存在的關(guān)系進(jìn)行研究[3]；不斷優(yōu)化判斷重金屬污染來(lái)源的相關(guān)技術(shù)；我國(guó)區(qū)域城市土壤重金屬污染研究主要依據(jù)的工具是可視化計(jì)算機(jī)軟件（GIS），利用其強(qiáng)大的空間分析功能與空間數(shù)據(jù)管理功能運(yùn)用在判斷重金屬污染源及其分布地段的研究中，同時(shí)能對(duì)我國(guó)區(qū)域城市重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行分析。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與水、土、氣、生等其他生態(tài)系統(tǒng)的友好關(guān)系進(jìn)行維護(hù)是污染治理的前提。目前，我國(guó)土壤重金屬污染治理正處于上升階段，面向深化研究，勢(shì)必探討出更有成效的治理方法，使人們的生活及健康得到保障。

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重金屬污染特征范文第5篇

1.實(shí)驗(yàn)方法

1.1采樣點(diǎn)的位置河流水樣的采集首先需要在河段上選擇監(jiān)測(cè)斷面，然后在監(jiān)測(cè)斷面上布設(shè)監(jiān)測(cè)垂線，最后在檢測(cè)垂線上確定采樣點(diǎn)。

1.2水樣采集本次采樣時(shí)間為2014年4月11日，地點(diǎn)為武河人工濕地，利用采樣器在每個(gè)采樣點(diǎn)采集水樣500ml，裝入玻璃瓶中，并做好標(biāo)記，帶回實(shí)驗(yàn)室備用。

1.3實(shí)驗(yàn)原理電感耦合等離子體焰炬溫度可達(dá)6000-8000k，當(dāng)將樣品由進(jìn)樣器引入霧化器并被氬載器帶入焰炬時(shí)，樣品中的組分被原子化、電離、激發(fā)，以光的形式發(fā)射出能量。不同元素的原子在激發(fā)或電離時(shí)，發(fā)射不同波長(zhǎng)的特征光，根據(jù)特征光的波長(zhǎng)可進(jìn)行定性分析。元素的含量不同時(shí)，發(fā)射特征光的強(qiáng)度也不同，據(jù)此可以進(jìn)行定量分析[15]。

1.4實(shí)驗(yàn)儀器和試劑

1.4.1實(shí)驗(yàn)儀器（1）燒杯；（2）0.45μm孔徑濾膜；（3）10ml針管；（4）100ml容量瓶；（5）移液管1支；（6）電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（ICP-AES）；

1.4.2實(shí)驗(yàn)試劑（1）優(yōu)級(jí)純濃硝酸

1.5實(shí)驗(yàn)過(guò)程與步驟（1）水樣處理：樣品采集后立即通過(guò)0.45微米濾膜過(guò)濾，棄去初始的50~100ml溶液，收集所需體積的濾液并用（1+1）硝酸把溶液調(diào)節(jié)至pH<2。廢水試樣加入硝酸至含量達(dá)到1%。（2）空白樣品：測(cè)定每批樣品時(shí)，應(yīng)取與樣品相同體積的水按以上處理方法相同的步驟獲取空白樣品。（3）測(cè)定：調(diào)節(jié)好儀器工作參數(shù)，先測(cè)定試劑空白溶液、水樣的值，將消解好的樣品放入電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（ICP-AES）中進(jìn)行測(cè)定，扣除空白值后的元素測(cè)定值即為水樣中該重金屬元素的濃度。

1.6實(shí)驗(yàn)結(jié)果根據(jù)儀器的性能，對(duì)每個(gè)元素選定2～3個(gè)譜線進(jìn)行測(cè)定。然后，綜合分析觀察每條譜線的譜圖強(qiáng)度及干擾情況，選擇測(cè)定各元素的最佳波長(zhǎng)。

2.結(jié)果與分析

經(jīng)上述運(yùn)算得到所測(cè)重金屬單項(xiàng)質(zhì)量等級(jí)Pi及綜合質(zhì)量等級(jí)七參數(shù)7G、五參數(shù)5G（不含Cd與Hg），評(píng)價(jià)結(jié)果如表4。上述數(shù)據(jù)表明:各重金屬的單項(xiàng)質(zhì)量等級(jí)Gi隨重金屬的不同而有較大差別?？傮w上看重金屬元素、Cr、Cu、Pb等級(jí)較低，在1左右且都沒(méi)有超過(guò)2，這說(shuō)明、Cr、Cu、Pb這幾種金屬元素在武河濕地中污染較輕，水質(zhì)為Ⅰ類。由圖1可知，的質(zhì)量等級(jí)在3號(hào)點(diǎn)略有下降，這是由于此處陷泥河河水匯入起到了稀釋作用。此后質(zhì)量等級(jí)迅速升高在6號(hào)點(diǎn)達(dá)到最大0.84，這是由于兩側(cè)的河水再次匯聚，重金屬在此富集，但是水質(zhì)仍然為Ⅰ類。由圖2可知，Cr的質(zhì)量等級(jí)在1、2、3、7、8號(hào)點(diǎn)為0，在4、5、6號(hào)點(diǎn)的質(zhì)量等級(jí)超過(guò)1但是不到2。質(zhì)量等級(jí)在1、2、3、7、8號(hào)點(diǎn)為0在4、5、6號(hào)點(diǎn)升高說(shuō)明武河濕地中的Cr元素是由陷泥河和南涑河帶來(lái)的，但是質(zhì)量等級(jí)低，污染并不嚴(yán)重，水質(zhì)屬Ⅱ類。由圖6可知，在1、2、4、7、8號(hào)點(diǎn)Cu的質(zhì)量等級(jí)為0，即重金屬Cu的濃度為0，并未檢測(cè)出重金屬Cu污染。3、5、6質(zhì)量等級(jí)升高這是由于陷泥河和南涑河匯入帶來(lái)的。由圖7可知，Cr的質(zhì)量等級(jí)在1、2號(hào)點(diǎn)為0.9左右，3、4號(hào)點(diǎn)為0.4左右呈下降趨勢(shì)，這是由于陷泥河河水匯入起到了一定的稀釋作用。7號(hào)點(diǎn)到6號(hào)點(diǎn)質(zhì)量等級(jí)上升則是由于南涑河匯入帶來(lái)的Cr元素，則南涑河是武河濕地Cr污染源之一。

由圖3可知，重金屬元素Cd的質(zhì)量等級(jí)在各采樣點(diǎn)中均超過(guò)1，但是最大等級(jí)仍未達(dá)到3，說(shuō)明總體水質(zhì)較好污染并不嚴(yán)重。由圖5可知，重金屬元素Zn的質(zhì)量等級(jí)在各采樣點(diǎn)中波動(dòng)較大最小可為0最大則超過(guò)3，水質(zhì)在不同河段變化較大。在5號(hào)點(diǎn)達(dá)到最大值，是由于此處河流較寬水流流速慢重金屬Zn在此大量富集。由圖4可知，重金屬元素Hg的質(zhì)量等級(jí)數(shù)值較大普遍在4以上，最大可達(dá)7.24，水質(zhì)為劣Ⅴ類，Hg含量嚴(yán)重超標(biāo)污染嚴(yán)重。綜合質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)，選用了、Cr、Cu、Pb、Cd、Zn、Hg七個(gè)參數(shù)和、Cr、Cu、Pb、Zn五個(gè)參數(shù)的評(píng)價(jià)。由圖8七參數(shù)綜合質(zhì)量等級(jí)變化可知，全河段綜合質(zhì)量等級(jí)均在4以上，水質(zhì)為Ⅴ類和劣Ⅴ類，污染嚴(yán)重。圖9五參數(shù)綜合質(zhì)量等級(jí)變化表明，河段質(zhì)量等級(jí)在1左右，水質(zhì)為Ⅰ類和Ⅱ類，水質(zhì)好污染較輕。五參數(shù)和七參數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果出現(xiàn)較大差距主要是由于七參數(shù)中Hg元素在全河段中濃度較大污染十分嚴(yán)重，其權(quán)重大拉高了該河段的綜合質(zhì)量等級(jí)，表明了該河段的主要重金屬污染是Hg元素。圖4Hg的質(zhì)量等級(jí)變化和圖8七參數(shù)綜合質(zhì)量等級(jí)變化無(wú)論是數(shù)值還是變化趨勢(shì)都十分相似，也表明了Hg元素是該河段的主要重金屬污染物。

由表4和圖10可知：1號(hào)點(diǎn)的重金屬污染物污染情況是Hg>Cd>Zn>Pb，無(wú)、Cr、Cu污染；2號(hào)點(diǎn)的重金屬污染物污染情況是Hg>Cd>Zn>Pb>，無(wú)Cr、Cu污染；3號(hào)點(diǎn)的重金屬污染物污染情況是Hg>Cu>Cd>Pb>>Zn，無(wú)Cr污染；4號(hào)點(diǎn)的重金屬污染物污染情況是Hg>Cd>Zn>Cr>>Pb，無(wú)Cu污染；5號(hào)點(diǎn)的重金屬污染物污染情況是Hg>Zn>Cd>Cr>Cu>>Pb；6號(hào)點(diǎn)的重金屬污染物污染情況是Hg>Cd>Zn>Cr>>Cu>Pb；7號(hào)點(diǎn)的重金屬污染物污染情況是Hg>Cd>>Pb，無(wú)Cr、Cu、Zn污染；8號(hào)點(diǎn)的重金屬污染物污染情況是Hg>Cd>Zn>>Pb，無(wú)Cr、Cu污染。

3.結(jié)論