贵州省典型污染区土壤重金属的污染特征

2017-07-10 16:54高海燕
科学与财富 2017年20期
关键词:贵州省重金属土壤

(贵州省环境科学研究设计院 贵州贵阳 550081)

摘 要:针对贵州省不同污染区进行土壤重金属污染特征对比、总结,探究导致土壤重金属受到污染的原因,以及影响污染程度的主要因素。本文首先对贵州省污染区做了简要介绍,具体分析了污染区土壤重金属污染特征,从而提供良好的解决措施。

关键词:贵州省;土壤;重金属

前言:近年来,我国耕地受重金属污染比例范围在逐渐扩大,一旦重金属受到污染,则土壤的稳定性会相应降低,同时,土壤肥力也会受到不利影响,农产品质量会随之下降。贵州省土壤重金属污染存在地区差异性,对此展开化学特征探究,能够在掌握污染现状、原因的基础上,提出有效治理措施,进而优化食物链结构,保障人体健康。

1污染区基本介绍

1.1研究区域

本文所选贵州省研究对象主要有毕节赫章野马川(a区)、开阳县金中镇(b区)、白云区曹关村(c区)、六盘水市水城县倮摩村(d区)、清镇市后午(e区)、幸福村(f区)、花溪区久安乡(g区)、大湾镇安乐村(h区)、青岩镇二关村(i区)、乌当区新庄(j区)。

1.2样品收集

由于样品采集存在明显的地域差异性,应用蛇形布点法进行样点采集活动,每一样点采集样品数量为8——17个,每一样品采集0——19厘米耕层土壤,选取最少6个点的混合样,应用四分法取1.5千克后放入标好号码的试验袋。然后使其自然风干,待风干后研磨、筛选、均匀混合,样品处理的过程中常用玛瑙、木质用具,同时避免用具污染[1]。

1.3样品分析

取0.11克样品数量于26毫升比色容器中,加入2.5毫升王水将其消溶,消融世间120分钟后,静置定容,然后用X2型号的ICP-MS对其进行重金属测量,样品回收率在91%——106%之间,证明回收率较好。在规格为55毫升的烧杯中加入6克过筛风干土,然后加入不含二氧化碳的纯净水,土水比例为1:4,将烧杯均匀摇晃,静置半小时后,用PUS-3C型酸度计检测。

2污染区土壤重金属污染特征分析

2.1含量水平及风险评估

不同区域土壤样品研究结构显示,不同区域土壤重金属Zn、Cr、Pb、Cu、Cd、As含量不相一致,并且超标情况也不尽相同。其中,超标情况最严重的为d区,Zn超标达10倍,Pb超标达5倍,Cd超标达75倍,Cu超标达4倍,As超标达5倍,d区不适宜种植农作物。应用内梅罗综合指标法进行风险评估,当单因子污染指数小于等于0.9时,则说明样品未被污染,反之,则证明样品已受污染。评估结果表示,b区受污染程度最小,污染因子为0.889,但是也应予以重视,该地土壤镉含量较高;C区、e区、g区、i区属于轻度污染区;j区属于中度污染区,该区域受污灌影响Cd含量较高;a区和d区主要受铅锌矿冶炼影响,Cd、Zn等含量较高;f区和h区的重金属含量均超標,主要受煤矿开采影响。从个别污染指数来讲,除e区和g区以外的其他区域的Cd含量较高[2]。

2.2聚类及成分分析

聚类分析:即对不同数据应用DPS软件进行分组,同组区域存在较多相似度,不同组别间相似度较少。其中,b区、c区、e区、g区、i区为一组,除g区外,其余四个区域的污染情况较轻,污染指数小于1.5;a区、d区、j区为一组,分别为中度污染、重度污染、重度污染,污染指数在2.5和9之间;f区和h区污染指数均大于9,分别受铅锌冶炼厂和煤矿开采影响。

成分分析:应用数学降维法进行成分分析,探究污染源以及污染变化情况。重金属主成分被分为两组,其中,Zn、Cr、Pb、Cu、As为一组,Cd元素为另一组。两组间的变化趋势存在差异性,第一组变化趋势呈现一致性,第二组则与外源污染存在联系。e区污染源来自土壤自身和煤灰堆放;g区主要污染源来自酸性矿山废水和煤矸石堆放,Pb含量较高;j区受生活污水以及养殖场排放废水影响严重。其余区域主要受工业冶炼和煤矿开采影响,导致重金属污染量增加。a区Cr较高主要烟气沉降影响;d区Pb含量较高主要受炼锌废渣影响;f区污染源主要来自煤矿开采[3]。

2.3污染区分布与土壤酸碱值关系分析

土壤酸碱度(PH)类型主要有五种,分别是强酸、强碱、中性、酸性、碱性。本研究参与研究的土壤PH值呈酸性,其中强酸性为16.2%、中性为23.3%、酸性为60.4%。g区PH值最低为3.0,属于强酸性,这主要是因为灌溉水来自酸性矿山;c区和j区PH值呈中性,分别受赤泥堆滤液和钙镁沉积影响较大;a区和f区PH值呈强酸性,后者主要是煤矿开采导致的。从不同区域酸碱值分析可知,重金属污染与其存在的相关性较小,在一定程度上受污染源影响较大。以污染源为中心,距离污染源由近到远的区域重金属污染数值分别为76.72/20.32/13.05/1.605mg/kg,并且Cd含量也随之减少。

结论:综上所述,贵州省不同区域存在重金属污染情况存在差异性,同时,主成分分析所得到的结果也有区域性,即研究区域不仅存在重金属背景值,而且还有叠加污染源。此外,重金属污染受污染源距离影响显著,即污染源越近,重金属污染情况越严重。

参考文献:

[1]朱恒亮,刘鸿雁,龙家寰,等. 贵州省典型污染区土壤重金属的污染特征分析[J]. 地球与环境,2014,04:505-512.

[2]郑丽萍,王国庆,林玉锁,等. 贵州省典型矿区土壤重金属污染对蚯蚓的毒性效应评估[J]. 生态毒理学报,2015,02:258-265.

[3]张清海,陆洋,林绍霞,等. 贵州省典型名优茶产区土壤重金属污染及在茶叶中的富集[J]. 江苏农业科学,2012,08:292-294.

作者简介:

高海燕(1970-),女,贵州省贵阳市人,汉族,现职称工程师,学历硕士研究生,从事环境影响评价和环境保护咨询工作。

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