城市表层土壤重金属污染分析
城市表层土壤重金属污染分析
摘要
针对问题一，根据原始数据应用Surfer软件画出八种重金属元素在区域的空间分布图，并根据不同区域各元素的分布状况，通过运用单因子指数法和内梅罗综合法，得出不同功能区土壤受重金属污染的程度。
针对问题二，对原始数据进行分析，通过对该城区各功能区八种重金属元素含量的均值、标准差和变异系数的统计，对照给定的背景值，结合各功能区采样点重金属元素含量与背景值的比较，从地势、功能、交通和人口密集度等方面，结合具体数据和不同方面的标准以及土壤重金属元素评价方法与标准，分析各功能区受重金属污染的原因。
针对问题三，建立数学模型，根据重金属污染原理及重金属来源、分布及污染途径，分析重金属元素的传播特征，确定污染源的位置。
针对问题四，重新审核所建模型及个数据的分析，总结所建模型的缺点与优点，再以其他城市地质环境演变的情况，收集详细信息为该城区更好的演变做准备。
一、问题重述
1.1问题的背景
近年来，随着城市经济的快速发展，城市人口的不断增加，各种前沿、尖端分析技术的引入，人类的频繁活动不断影响着自然环境，而且已经使城市的土壤受到重金属不同程度的污染，这种变化对城市生态系统的稳定和人类健康的负面影响日益突出，促使人们对城市土壤地质环境异常进行查证，展开对城市环境质量的评价．城市是人类活动最密集的地区,土壤环境质量与人类健康息息相关，其中重金属污染问题成为了人们关注的焦点。
由于土地利用方式的不同，城市不同功能区土壤的理化性质与空间分异特征存在着巨大的差异，因而，对于土壤重金属污染现状的调查主要单独针对城市不同功能区土壤展开，但在研究方法上较为一致．“民以食为天，食以土为本.”土壤是“生命之基，万物之母。”这些污染严重警示着我们,环境是我们赖以生存的母体,我们伤害环境程度的深浅将亦步亦趋地危害我们的生命健康,环境污染不仅是现在我们心腹,也是我们为后代健康的防御．
1.2问题的提出
本文要求用数学建模的思维解决以下问题：
(1) 现给出8种主要重金属元素在该城区的分布，要求建立空间分布图，并分析该城区
内不同区域重金属的污染程度。
(2) 通过数据分析，说明重金属污染的主要原因。
(3) 分析重金属污染物的传播特征，由此建立模型，确定污染源的位置。
(4) 分析你所建立模型的优缺点，为更好地研究城市地质环境的演变模式，还应收集什
么信息？有了这些信息，如何建立模型解决问题？
二、模型假设和符号约定
2.1、模型假设
（1）假设解题过程中应用国家土壤环境二级标准(GB15618-1995)。
（2）假设污染源的重金属浓度不再增加。
（3）假设取样点的数据较好的反映了该地区的污染物浓度。
（4）假设测量的个别数据对整体没有影响。
（5）假设元素的扩散至于元素的含量的高低有关。
2.2、符号约定
表1 土壤环境质量二级标准值(金属元素单位：mg/kg)
级别一级二级三级土壤pH值自然背景<6.5 6.5～7.5>7.5>6.5项目
镉0.200.300.300.60 1.0
汞0.150.300.50 1.0 1.5
砷1530252030
铜 35 50 100 100 400 铅 ≤ 35 250 300 350 500 铬 90 250 300 350 400 锌 ≤ 100 200 250 300 500 镍 ≤
40
40
50
60
200
表二 单因子污染指数i P 等级划分标准
表三 综合污染指数P 综
等级划分标准
单因子指数法：计算公式为：i
i
i S C P =
. 内梅罗综合污染指数法：2)
1(/2
12
i
i n i i i S C n S MaxC P =∑+=）（综
式中i P 为土壤中污染物i 的环境质量指数；i C 为污染物i 的实测值；（1-?kg mg ）；i S 为污染物i 的评价标准（1
-?kg mg ）。i P >1表示污染；i P =1或i P <1表示为污染；且i P 值越大，则污染越严重。
三、问题分析与解答
3.1问题（1）的分析
在问题（1）中要求我们画出城区内重金属元素其中包括：镉（Cd)、汞(Hg)、银(Ag)、铜(Cu)、钡(Ba)、铅(Pb)等在该城区的分布图，鉴于资料中重金属元素的含量于城区的分布区域有关，所以将画出重金属元素的空间分布图。在分析城区内不同区域重金属污染程度问题时，我们将根据同种金属在不同区域的含量与正常范围的比较来进行分析。
等 级 划 分 1 2 3
4 单因子污染指数 ≤i P 1 1≤
污 染 程 度 非污染 轻度污染
中度污染 重度污染 等 级 划 分 1
2 3
4 5
综合污染指数 ≤综P 0.7
0.7<≤综P 1 1<≤综P 2 2<≤综P 3 ≤综P 3
污 染 程 度
安全 警戒线
轻度污染
中度污染
重度污染
3.1.1.1根据数据得出以下八中主要金属的空间分布图及分析
5000
10000
15000
20000
25000
05000
10000
15000
12345678910111213141516171819202122232425262728
图一 As 元素在该城区的空间分布图
As 以As 为主典型矿物有毒砂（FeAsS ）、硫磺(AsS)、雌黄( 23As S )、信石（23As O ）、红砷镍矿（NiAs ）及辉钴矿（CoAsS ）。As 为微量元素的主要矿物是长石、贴吃亏、铁磁矿、钛铁矿、磷灰石以及硫化物（如黄铁矿、方铅矿和闪锌矿）。土壤中的As 元素来源可分为自然源和人为源，前者主要是指地质岩石中的含As 矿物，后者主要来自农药、化肥和矿石炼制。
研究区As 元素的背景值范围是1.8~5.4ug/g, 平均值是5.7 ug/g ，平均值接近背景值，说明该功能区As 元素的含量受人为影响不大。As 元素的标准值是40 ug/g.。由图1可以看出，在靠近沿海的地区或者工业发达地区As 元素的含量相对较高，而山区As 元素的含量适中，在背景值范围内。研究区的生活区、工业区、交通区、公园绿地区等人口集中地区重金属污染较为严重，是工厂、发电厂、居民取暖所致。
5000
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100
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300400500
600700800900
1000110012001300
1400
图二 Cd 元素在该城区的空间分布图
Cd 自然界中没有单独的Cd 矿藏，Cd 是铅锌矿、铜锌铅矿的伴生元素。人类队含Cd 矿物的开啊采、冶炼是引起土壤镉污染的重要原因之一；此外煤、原油中含有微量的Cd ，在燃烧过程中可以释放到大气中，最终沉入土壤；农业施肥所用的过磷酸钙、混合磷肥和污泥中也含有程度不同的Cd ；轮胎的磨损也会造成Cd 含量的增加。Cd 元素的空间分布图见图二。
研究区的背景值范围是70~190ng/g, 平均值302239ng/g 。Cd 元素的标准值是1.0ug/g （即1000ng/g ），所测得的样品有7个（占总样品数的2.2%）超过标准值。由图二可以看出道路集中的地区的Cd 含量较高，道路交通是重要来源，而山区级公园处Cd 含量较低，基本接近背景值范围。由此可见Cd 元素在该地区的含量受交通影响较大。
5000
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5000
1000015000
-500
50100150200250300350400450500
550600650700750
800
图三 Cr 元素在该城区的空间分布图
Cr 是广泛存在于环境中的元素，在一般土壤中都含有一定量的Cr ，但是，土壤中Cr 含量过高就会对植物及其他生物造成危害。含Cr 的典型矿物有铬铁矿(24FeCr O )和赤铁矿(4PbCrO )，辉石、闪石、云母、石榴石和尖晶石也含有微量的Cr 。土壤中的的来源有母岩的风化，Cu 的熔炼，天然气、石油和煤的燃烧及电镀、燃料、制药、皮革等镉化物制造业排放的“三废”。通常认为3Cr +是相对没有危害的，而6Cr +有很高的毒性，
一些6Cr +化合物是致癌物质。6Cr +比3Cr +更不稳定，一般在几星期内涵、可转化为3Cr +，
Cr 元素的空间分布图见图三。
研究区Cr 元素背景值范围是13~49 ug/g ，平均值54 ug/g ，平均值接近背景值，多数区域的Cr 元素含量在背景值范围内，所以研究区内Cr 元素的标准值是300ug/g ，有三个样品（占样品总数的0.9%）超过标准值。由此可见，这些地区元素的高含量是由
工业活动引起的。
5000
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15000
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-200-1000
10020030040050060070080090010001100120013001400150016001700180019002000
图四 Cu 元素在该城区的空间分布图
Cu 是生物必需的营养元素，适量的Cu 元素对任何动植物都是有益的，但过量的Cu 对生物的生长发育造成危害。大部分铜矿是硫化物和相关的化合物，岩浆岩中许多重要的铜矿的沉积与辉长石和玄武岩有关，从更小的范围来说，许多铜沉积物与岩长石、二长岩、安山岩、花岗岩和花岗闪长岩直接相关。土壤中的Cu 元素主要来源于铜矿的开采和冶炼厂“三废”的排放，含铜农业化学物质（含铜真菌剂和化肥）和有机肥（泥污、猪粪、厥肥和堆肥）的是施用，以及交通污染中刹车圆盘和发动机的磨损。Cu 的元素的空间分布见图四。
研究区Cu 元素的背景值范围是6.0~20.4 ug/g ，平均值55.0 ug/g ，Cu 元素的标准值是400 ug/g 。研究样品中有两个样品（占样品总数的0.6%）超过了标准值。山区及公园区Cu 元素的含量都在背景值及其附近，人类活动较多的生活区、工业区和公园绿化区含量值较高。由此可见，Cu 元素的含量主要受人为活动尤其是道路交通的影响。
5000
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50006000700080009000
1000011000120001300014000
15000
图五 Hg 元素在该城区的空间分布图
Hg 元素在正常大气压下是成液态存在的金属。汞的无机化合物如硝酸汞
(Hg(NO3)2)、升汞(HgCl2)、甘汞(Hg2Cl2)、溴化汞(HgBr2)、砷酸汞(HgAsO4)、硫化汞(HgS)、硫酸汞(HgSO4)、氧化汞(HgO)、氰化汞(Hg(CN)2)等，用于汞化合物的合成，或作为催化剂、颜料、涂料等；有的还作为药物，口服、过量吸入其粉尘及皮肤涂布时均可引起中毒。此外，雷汞(Hg(ONC)2.1/2H2O)用于制造雷管等。汞的使用不当很容易造成金属元素中毒的事件发生。
研究区Hg 元素的背景值范围是19~51 ng/g ，平均值是35 ng/g ，多数地区的Hg 含量不在背景值范围内，人类活动那个对Hg 在土壤中的含量影响很大。Hg 元素的标志值是8 ng/g ，所有样品中Hg 的含量都高于这一标准值，从而可以看出人类活动对土壤中重金属元素的含量有很大的影响。
5000
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5101520253035404550556065707580859095100105110115120
图六 Ni 元素在该城区的空间分布图
Ni 不仅存在于苏长岩和橄榄岩的硫化矿内，而且可以进入到这些岩石的硅酸盐矿内，尤其是在橄榄石和辉石中。大多数Ni 在土壤中的存在形式是2Ni +，镍沉积物多是镍的铁酸盐（24NiFe O ）。污水中含有大量的Ni ，用污水灌溉也会导致Ni 在表尘土聚集。Ni 元素的空间分布图见图六。
研究区Ni 元素的背景值范围是4.7~19.9 ug/g ， 平均值17.3 ug/g ，多数地区的Ni 含量都在背景值范围内 ，人类活动对Ni 在土壤中的含量影响不大。Ni 元素的标准值是200ug/g ，所有样品中Ni 的含量都低于这一标准值。少数居民区Ni 含量稍高，与生活污水及工业废水有关。
5000
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20
406080100120140160180200220240260280300320340360380400420
图七 Pb 元素在该城区的空间分布图
Pb 对动植物都是有毒的。无机铅多数是+2价氧化态，2Pb +盐不溶于水，除了醋酸盐、氯酸铅盐和亚氯酸铅盐。有机铅如四乙基铅在含铅汽油中用作抗爆剂。以Pb 为主的典型矿物有方铅矿(PbS)、硫酸铅矿(4PbSO )、铅矿(3PbCO )和红丹(34Pb O ),含有微量铅的矿物有钾长石、斜长石、云母和铁磁矿。土壤中的Pb 主要来源于大气沉降，含铅汽油的使用及电池、颜料、稳定器、塑料制品、弹药、特殊合金和焊接等工业的应用。Pb 元素的空间分布图见图七。
Pb 研究区Pb 元素的背景值范围是19~43 ug/g ，平均值62 ug/g ，平均值与背景值差别不大。Pb 元素的标准值是500 ug/g ，所有样品中的Pb 含量都低于这一标准值。从图中可以看出，山区和部分绿化区Pb 的含量都在背景值范围内，靠近铁路和高速路的地区及工业区的Pb 的含量较高，同理可见，Pb 元素含量主要受工业、交通的影响。
5000
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-100100
300
5007009001100
1300150017001900
2100230025002700
2900
图八 Zn 元素在该城区的空间分布图
Zn 对动植物是非常重要的元素，毒性很低，但铬酸锌盐和砷算锌盐是致癌物质，这主要是由这些盐中的铬和砷导致的。含锌的典型矿物有闪锌矿、纤维锌矿、磷锌矿和红锌矿，辉石、闪石、云母、石榴石和铁磁矿中含有微量锌。土壤中的Zn 主要来源于含锌工业如电镀、合金、橡胶业、颜料、玻璃、塑料、电池和木材防腐剂等工业“三废”的排放、金属腐蚀和轮胎的磨损。Zn 元素的空间分布图见图八。
研究区的Zn 元素的背景值范围是41~97 ug/g ，平均值201 ug/g ，平均值与背景值差别较大。所测样品中有18个样品（占样品总数的5.6%）超过这一标准值。公路、铁路、工业集中的地区及居民集中区Zn 含量较高，可见，含Zn 高的地区时工业、交通密集处及人类活动频繁处。
3.1.1.2结合实测平均值Ci 和国家二级标准值Si ，计算出各种金属元素单因子污染指数i P 和综合污染指数P 综
表四 各功能区八种重金属平均值Ci
重金属
功能区 As (mg/kg) Cd (mg/kg) Cr (mgk/g) Cu (mg/kg) Hg (mg/kg) Ni (mg/kg) Pb (mg/kg) Zn (mg/kg) 生活区 6.27 0.29 69.02 49.4 0.11 18.34 69.11 237.01 工业区 7.25 0.39 53.41 127.54 0.45 19.81 93.04 277.93 山 区 4.04 0.15 38.96 17.32 0.04 15.45 36.56 73.29 交通区 5.71 0.36 58.05 62.21 0.64 17.62 63.53 242.85 公园绿地区 6.26 0.38 43.64 30.19 0.09
15.29 60.71 154.24
表五 各功能区在ph<6.5的情况下的八种重金属i P 值
重金属
功能区 As (mg/kg) Cd (mg/kg) Cr (mgk/g) Cu (mg/kg) Hg (mg/kg) Ni (mg/kg) Pb (mg/kg) Zn (mg/kg) 生活区 0.21 0.97 0.28 0.99 0.37 0.46 0.28 1.19 工业区 0.24 1.3 0.21 2.55 1.5 0.5 0.37 1.39 山区
0.13 0.5 0.16 0.35 0.13 0.39 0.15 0.37
交通区 0.19 1.2 0.23 1.24 2.13 0.44 0.25 1.21 公园绿地区 0.21 1.27 0.17 0.6 0.3 0.38 0.24
0.77
表六 各功能区在ph 处于6.5到7.5之间的八种金属元素的i P
表七 各功能区在ph>7.5的八种重金属元素的i P 值
重金属
功能区 As (mg/kg) Cd (mg/kg) Cr (mgk/g) Cu (mg/kg) Hg (mg/kg) Ni (mg/kg) Pb (mg/kg) Zn (mg/kg) 生活区 0.31 0.48 0.23 0.49 0.11 0.31 0.2 0.79 工业区 0.36 0.65 0.18 1.28 0.45 0.33 0.27 0.93 山区 0.2 0.25 0.13 0.17 0.04 0.26 0.1 0.24 交通区 0.29 0.6 0.19 0.62 0.64 0.29 0.18 0.81 公园绿地区 0.31 0.63 0.15 0.3 0.09 0.25 0.17 0.51
表八 各功能区的P 综
值 ph 值
功能区 <6.5 6.5~7.5
>7.5 生活区 0.97 0.76 0.62
工业区 1.94 1.05 0.99 山区 0.4 0.27 0.22 交通区 1.07
1.01
0.66
公园绿地区 0.96 0.94 0.49
表九 各功能区在ph<6.5的情况下的污染程度
采样点 非污染 轻度污染 中度污染 重度污染 功能区的污染程度
1号生活区 As 、Cd 、Cr 、Cu 、Zn
警戒线 重金属
功能区 As (mg/kg) Cd (mg/kg) Cr (mgk/g) Cu (mg/kg) Hg (mg/kg) Ni (mg/kg) Pb (mg/kg) Zn (mg/kg) 生活区 0.25 0.97 0.23 0.49 0.22 0.37 0.23 0.95 工业区 0.29 1.3 0.18 1.28 0.9 0.4 0.31 1.11 山区 0.16 0.5 0.13 0.17 0.08 0.31 0.12 0.29 交通区 0.23 1.2 0.19 0.62 1.28 0.35 0.21 0.97 公园绿地区 0.25 1.27 0.15 0.3 0.18 0.31 0.2 0.62
Hg、Ni、Pb
2号工业区As、Cr、Ni、Pb Cd、Hg、Zn Cu轻度污染
3号交通区As、Cd、Cr、Cu、
Hg、Ni、Pb、Zn
安全
4号山区As、Cr、Ni、Pb Cd、Cu、Zn Hg轻度污染
5号公园绿
地区As、Cr、Cu、Hg、
Ni、Pb、Zn
Cd警戒线
表十各功能区在ph处于6.5到7.5之间情况下的污染程度
采样点非污染轻度污染中度污染重度污染功能区的污染程度
1号生活区As、Cd、Cr、Cu、
Hg、Ni、Pb、Zn
警戒线
2号工业区As、Cr、Hg、Ni、
Pb
Cd、Zn Cu轻度污染
3号交通区As、Cd、Cr、Cu、
Hg、Ni、Pb、Zn
安全
4号山区As、Cr、Cu、Ni、
Pb、Zn
Cd、Hg轻度污染
5号公园绿
地区As、Cr、Cu、Hg、
Ni、Pb、Zn
Cd警戒线表十一各功能区在ph>7.5的情况下的污染程度
采样点非污染轻度污染中度污染重度污染功能区的污染程度
1号生活区As、Cd、Cr、Cu、
Hg、Ni、Pb、Zn
安全
2号工业区As、Cd、Cr、Hg、
Ni、Pb、Zn
Cu警戒线
3号交通区As、Cd、Cr、Cu、
Hg、Ni、Pb、Zn
安全
4号山区As、Cd、Cr、Hg、
Ni、Pb、Zn
安全
5号公园绿
地区As、Cd、Cr、Cu、
Hg、Ni、Pb、Zn
安全
从上表可以看出，5个功能区域土壤中各金属污染都存在一定的差异。重金属Cu 在ph值小于7.5 的区间内的工业区均大于2，属于中度污染，重金属Hg在ph值小于6.5的山区污染指数达到2.3，属于中度污染。综合所有数据，表明工业污染已经超过其他污染，成为该市及近郊的主导污染源。生活区，交通区、山区、公园绿地区均有不同程度的轻度污染并有些很容易达到轻度污染，所以需要有关部门的高度警惕。
综上所述，该城区重金属含量较高的地区为工业区和交通区，生活区、山区和公园绿地区也不同程度的受到了人类活动的影响。
3.2问题（2）的分析与解答
问题（2）中要求我们分析重金属污染的主要原因。今年来环境污染日趋严重，造成污染的因素也很多。工业污染、交通污染、生活垃圾污染还有目前我国塑料生产企业的工艺、设备、技术研发较落后，这些都对我国的环境造成了影响。要分析重金属污染的原因要立足于不同的地区进行不同的分析，还要采取多方面的研究，如：污染源、污
染途径、污染方式等。
通过计算平均值、标准差和变异系数与所给背景值比较，解决该城区重金属污染的原因。
3.2.1各功能区的平均值和标准差的分析
表十二五个功能区八种元素含量的平均值
五个功能区八种元素含量的平均值平均值背景值
功能区
生活区工业区山区交通区公园绿地区
元素
As (ug/g) 6.27 7.25 4.04 5.71 6.26 3.6
Cd (ng/g) 289.96 393.11 152.32 361.01 280.54 130
Cr (ug/g) 69.02 53.41 38.96 58.05 43.64 31
Cu (ug/g) 49.4 127.54 17.32 62.21 30.19 13.2
Hg (ng/g) 93.04 642.36 40.96 446.82 114.99 35
Ni (ug/g) 18.34 19.81 15.45 17.62 15.29 12.3
Pb (ug/g) 69.11 93.04 36.56 63.53 60.71 31
Zn (ug/g) 237.01 277.93 73.29 242.85 154.24 69
如表十一,从重金属元素的平均含量来看,除山区的八种元素平均含量与参照背景值相接近以外,其余功能区的八种元素的平均含量均比所给背景值超出许多,其余功能区各元素均超出国家土壤环境质量二级标准。其中生活区、工业区、交通区Zn的平均值均超出平均背景值将近3倍之多，工业区与交通区的Hg平均值超出了背景值中的平均值的10倍。由此看出该城区的重金属Hg和Zn污染严重。
表十三五个功能区八种元素含量的标准值
五个功能区八种元素含量的标准值标准差背景值
功能区
生活区工业区山区交通区公园绿地区
元素
As (ug/g) 2.15 4.24 1.80 3.24 2.02 0.9
Cd (ng/g) 183.68 237.58 78.38 243.39 235.84 30
Cr (ug/g) 107.89 44.00 24.59 81.61 14.84 9
Cu (ug/g) 47.16 414.94 10.73 120.22 22.68 3.6
Hg (ng/g) 102.90 2244.01 27.85 2180.27 224.68 8
Ni (ug/g) 5.66 8.37 10.43 11.79 4.97 3.8
Pb (ug/g) 72.33 85.37 17.73 32.53 45.84 6
Zn (ug/g) 443.64 350.83 30.94 384.78 230.92 14
如表十三，表中显示了通过采样得出的数据，并计算出其各区各元素的标准差，可以看出Cd的含量标准差均与背景值中的标准差相差很多，与上表相同，Hg与Zn的标准值多出背景值的标准差很多，污染严重，尤其以生活区、工业区、交通区最为严重，属于重度污染，以对研究区部分样点的土壤产生了影响，需对其污染程度及来源进行密切关注。
3.2.2 各功能区各元素变异系数分析(注:变异系数=标准差/平均值).
表十四生活区
金属
含量
平均值标准差变异系数
As (mg/kg) 6.27 2.15 0.34
Cd (mg/kg) 0.29 0.18 0.63
Cr (mgk/g) 69.02 107.89 1.56
Cu (mg/kg) 49.40 47.16 0.95
Hg (mg/kg) 0.09 0.10 1.11
Ni (mg/kg) 18.34 5.66 0.31
Pb (mg/kg) 69.11 72.33 1.05
Zn (mg/kg) 237.01 443.64 1.87
生活区：土壤样品中八种金属含量的描述性统计分析结果见图表一，变异系数能够反映总体上样品中各个采样点的平均变异程度，可以看出，土壤中不同金属含量的变异系数差异较大，由大到小依次为Zn、Cr、Hg、Pb、Cu、Cd、As、Ni其中前四个元素的变异系数较大，其中最大的是Zn元素；而后四个元素变异系数较小，其中最小的是Ni 元素．而变异系数越大，则该元素在土壤中含量分布越不平均，说明受人类活动影响越大．
表十五工业区
金属
含量
平均值标准差变异系数
As (mg/kg) 7.25 4.24 0.59
Cd (mg/kg) 0.39 0.24 0.60
Cr (mgk/g) 53.41 44.00 0.82
Cu (mg/kg) 127.54 414.94 3.25
Hg (mg/kg) 0.64 2.24 3.49
Ni (mg/kg) 19.81 8.37 0.42
Pb (mg/kg) 93.04 85.37 0.92
Zn (mg/kg) 277.93 350.83 1.26
工业区：土壤样品中八种金属含量的描述性统计分析结果见图表二，变异系数能够反映总体上样品中各个采样点的平均变异程度，可以看出，土壤中不同金属含量的变异系数差异很大，由大到小依次是Hg、Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As、Ni其中前四种元素变异系数较大，其中最大的是Hg元素；而后三种元素变异系数波动不大．而变异系数越大，则该元素在土壤中含量分布越不平均，说明受人类活动影响越大．
表十六山区
金属
含量
平均值标准差变异系数
As (mg/kg) 4.04 1.80 0.44 Cd (mg/kg) 0.15 0.08 0.51 Cr (mgk/g) 38.96 24.59 0.63
Cu (mg/kg) 17.32 10.73 0.62
Hg (mg/kg) 0.04 0.03 0.68
Ni (mg/kg) 15.45 10.43 0.67
Pb (mg/kg) 36.56 17.73 0.49
Zn (mg/kg) 73.29 30.94 0.42
山区：土壤样品中八种金属含量的描述性统计分析结果见图表三，变异系数能够反映总体上样品中各个采样点的平均变异程度，可以看出，土壤中不同金属含量的变异系数差异较小，由大到小依次是Hg、Ni、Cr、Cu 、Cd、Pb、As、Zn其中前四种元素变异系数较大，其中最大的Hg为６８％，最小的Zn为４２％，可以看出这两端数据相差不大．而变异系数波动越小，则该元素在土壤中含量分布越平均，说明受人类活动影响越小．
表十七交通区
金属
含量
平均值标准差变异系数
As (mg/kg) 5.71 3.24 0.57
Cd (mg/kg) 0.36 0.24 0.68
Cr (mgk/g) 58.05 81.61 1.41
Cu (mg/kg) 62.21 120.22 1.93
Hg (mg/kg) 0.45 2.18 4.88
Ni (mg/kg) 17.62 11.79 0.67
Pb (mg/kg) 63.53 32.53 0.51
Zn (mg/kg) 242.85 384.78 1.58
交通区：土壤样品中八种金属含量的描述性统计分析结果见图表四，变异系数能够反映总体上样品中各个采样点的平均变异程度，可以看出，土壤中不同金属含量的变异系数差异很大，由大到小依次是Hg、Cu 、Zn 、Cr、Cd、Ni、As、Pb其中前四种元素变异系数较大，最大的的是Hg元素，最小的是Pb元素，两极端相差较大．而变异系数越大，则该元素在土壤中含量分布越不平均，说明受人类活动影响越大．
表十八公园绿地区
金属
含量
平均值标准差变异系数
As (mg/kg) 6.26 2.02 0.32 Cd (mg/kg) 0.28 0.24 0.84 Cr (mgk/g) 43.64 14.84 0.34 Cu (mg/kg) 30.19 22.68 0.75 Hg (mg/kg) 0.11 0.22 1.95 Ni (mg/kg) 15.29 4.97 0.33 Pb (mg/kg) 60.71 45.84 0.76 Zn (mg/kg) 154.24 230.92 1.50
公园绿地区：土壤样品中八种金属含量的描述性统计分析结果见图表五，变异系数能够反映总体上样品中各个采样点的平均变异程度，可以看出，土壤中不同金属含量的变异系数差异很大，由大到小依次是Hg、Zn 、Cd、Pb、Cu 、Cr、Ni、As其中前两种元素变异系数较大，最大的是Hg元素，最小的是As元素，两极端相差较大．而变异系数越大，则该元素在土壤中含量分布越不平均，说明受人类活动影响越大．
3.2.3各个功能区所有样本点与背景平均值的比较
表十九生活区
As (μg/g)
Cd
(ng/g)
Cr
(μg/g)
Cu
(μg/g)
Hg
(ng/g)
Ni
(μg/g)
Pb
(μg/g)
Zn
(μg/g)
该城市生活区背
景平均值 3.6 130 31 13.2 35 12.3 31 69
该区表土样点个
数
44 44 44 44 44 44 44 44 大于表土样点个
数
39 37 40 42 30 37 38 39
所占百分比0.89 0.84 0.91 0.95 0.68 0.84 0.86 0.89 生活区：生活中会产生大量的废弃物，这些废弃物堆放在垃圾场，在雨水的淋洗下会向土壤释放其有效态部分，使得重金属元素的迁移能力增强，增加了对地下水的危害。
表二十工业区
As (μg/g)
Cd
(ng/g)
Cr
(μg/g)
Cu
(μg/g)
Hg
(ng/g)
Ni
(μg/g)
Pb
(μg/g)
Zn
(μg/g)
该城市工业区背景
平均值 3.6 130 31 13.2 35 12.3 31 69
该区表土样点个数36 36 36 36 36 36 36 36 大于表土样点个数31 34 29 35 31 30 36 35 所占百分比0.86 0.94 0.81 0.97 0.86 0.83 1.00 0.97 工业区：山区工业活动所排放的重金属一方面存在于烟尘中，以气溶胶的形式进入大气，经过干、湿沉降进入城市土壤；另一方面，工业活动所产生的废渣也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。
表二十一山区
As (μg/g)
Cd
(ng/g)
Cr
(μg/g)
Cu
(μg/g)
Hg
(ng/g)
Ni
(μg/g)
Pb
(μg/g)
Zn
(μg/g)
该城市山区背景平
均值 3.6 130 31 13.2 35 12.3 31 69
该区表土样点个数66 66 66 66 66 66 66 66 大于表土样点个数30 33 33 35 34 33 32 30 所占百分比0.45 0.50 0.50 0.53 0.52 0.50 0.48 0.45
山区：根据图可知同一土壤剖面中的Pb和Cr容易被土壤吸附而难以迁移，Cd的迁移率明显高于其他元素，Cd、As、Zn、Cu较容易在农产品中积累而Cr难以被吸收，
表二十二交通区
As (μg/g)
Cd
(ng/g)
Cr
(μg/g)
Cu
(μg/g)
Hg
(ng/g)
Ni
(μg/g)
Pb
(μg/g)
Zn
(μg/g)
该城市交通区背景
平均值 3.6 130 31 13.2 35 12.3 31 69 该区表土样点个数 138 138 138 138 138 138 138 138 大于表土样点个数 119 122 122 136 93 114 121 122 所占百分比 0.86 0.88 0.88 0.99 0.67 0.83 0.88 0.88 交通区：汽车轮胎及排放的废气中含有Pb 、Zn 、Cu 等多种重金属元素，进入土壤环境，容易造成土壤重金属污染。车尾气排放、汽车橡胶轮胎老化磨损、车体自身的磨损、路面材料的老化磨损以及周边一些靠近道路的工业点源造成了交通区重金属的污染。其中汽车轮胎添加剂中Zn 是交通区土壤中Zn 的重要来源。
表二十三 公园绿地区
As (μg/g) Cd (ng/g) Cr (μg/g) Cu (μg/g) Hg (ng/g) Ni (μg/g) Pb (μg/g) Zn
(μg/g)
该城市公园绿地区背
景平均值 3.6 130 31 13.2 35 12.3 31 69 该区表土样点个数 35 35 35 35 35 35 35 35 大于表土样点个数 31 29 33 33 23 26 32 25 所占百分比 0.89 0.83 0.94 0.94 0.66 0.74 0.91 0.71
公园绿地区：由于公园绿地远离生活区、工业区和交通区，所以受到的污染比较小。其受到的污染主要来自于人类的活动和汽车的尾气。公园中的树木花草长的比较茂盛，为了让它们更好的生长，会对其施肥，在化肥中含有大量的As ，长时间下去就会早成了公园中As 的污染。
由于部分矿产开发中的选矿、冶炼工艺水平落后，个别矿区没有环保治理设备，大量废弃物未经处理直接投放环境，造成土壤重金属污染；化肥农药的过度使用也会造成土壤重金属的污染，氮肥和钾肥中重金属含量较少，磷肥中重金属含量较多；含铅及有机汞的农药的使用，造成土壤的胶质结构改变，营养流失，为土壤重金属污染埋下了祸根；饲料的添加剂中也常含有高质量的Cu 和Zn ，这使得有机肥料中的Cu 、Zn 含量明显增加并随着肥料施入农田，农村地区长期使用禽兽粪便便作为有机肥以增加土壤肥力也有可能造成土壤重金属的污染；汽车尾气的排放、汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘的沉降所引起得以公路、铁路为中心成条状分部的土壤重金属污染，其污染元素主要为Pb 、Cu 、Zn 等元素。
总之,该城区内工业区和交通区受到的污染最严重，山区和生活区公园绿地以及会受到人类活动导致表层土壤中元素Cd 、Cu 、Pb 和Zn 含量的增加，而元素As 、Cr 和Ni 是地质起源，但也会受到人类活动的影响。
四、模型的建立与求解
4.1通过建立模型分析污染源位置
由于海拔与采样区域相比相差很大，我们在建模型是假设所考虑的区域是平面，具有二阶光滑，利用已知采样点的加权平均计算污染源的位置，建立如下模型（点克里格方法）：
()()e i i z p z p ω=?∑ （1） 式中，()e z p 为污染源p 点的重金属元素浓度的估值；i ω为已知采样点i p 的权值；()
i z p
为已知采样点i p 的重金属元素的浓度。
假设不存在偏差而且估值过程中所采用的权值之和等于1，（即说估值是无偏的）。该估值本身是以最小二乘法为基础，从而形成下列方程组：
()()i ij ip d d ωγγ= 式中，i ω是未知的权重矢量；()ij d γ是根据已知采样点对之间的距离ij d 计算出的变差函数值的方阵，而()ip d γ是根据已知采样点和待估点（也就是污染源）之间的距离ip d 计算出来的变差函数矢量。此外，还有一个约束条件，即权重之和等于1（满足这一条件称
为无偏的）。
为了保证获得最小可能的估值方差，还需要引入另一个变量λ（称作拉格朗日乘数），用于满足无偏性条件。从而，完整的方程组应该为：
()()
1i ij ip i d d ωγλγω+==∑
1)As 元素的模型检验及其污染源位置
根据As 元素在该城区浓度的空间分布图与相应的地貌特征图，总结出区域内浓度较高的采样点，在As 元素浓度较高区域（椭圆形区域中因为As 元素变差函数分布是球状模型，然后As 浓度高的地方在3山区的低谷，随着山区的风向走向，污染物应该是沿着山坡往下扩散，因此，采样区域就取为椭圆形）内取已知4个采样点。
表一 各采样点之间的间距及其相应的变差函数值
采样点编号 坐标
浓度/mg/kg
东/m 北/m
82 18738 10921 10.99 83 17814 10707 6.35 84 18134 10046 30.13 87 18393 9183 1.96 p 18379 10115
表二 各采集点之间的距离
采样点编号
82 83 84 87 P 82 0 948.4577 1063.222 1771.911 884.9774 83 0 734.3848 1630.281 818.4162 84 0 901.0272 252.0675 87 0 932.1345
表三 变差函数值
采样点编号
82 83 84 87 P 82 0 149.9055 161.6367 226.0234 125.3675 83 0 97.2558 203.3821 114.2170 84 0 40.2407 76.5495 87 0 134.2867
通过Matlab 软件拟合出变差函数表达式为， 7321.332100.00042340.256497.02y x x x -=-?+-+
并通过Matlab 绘图，将样本点与待测点P 的变差函数值的散点图与拟合图绘制于一幅图中，如下图
As 变差函数图
写成矩阵形式
12340149.9055161.6367226.02341125.3675149.9055097.2558203.38211114.2170161.636797.2558040.2407176.5495226.0234203.382140.24070134.28671134.286711110 1.0w w w w λ???
???????????????????=?????????????????????????
?
?
通过Matlab 计算求得，
12341.0105, 1.1491, 1.9074,0.7477,134.6124ωωωωλ===-==- 根据式 （1） ，可求得()()4
129.0236e i i i z P z P ω===∑
通过椭圆区域内取多组点验证x=18377 ,y=10113此点的浓度为28.9447
根据As 元素的传播特征及其分布，84号采集点属于山谷地势低洼处，周围的农田耕种过程中化肥中的As 元素随着雨水流入了低洼处,同时此位置也是生活区与山区的交界处，As 元素在土壤中的堆积也受到人类活动的影响，所以84号采集点虽然浓度很高（即30.13）但不是As 元素的污染源，经过多组实验检测，As 元素污染源位置位于84号采集点附近地势稍高处x=18379 ,y=10115。
取另外一组浓度较高区域的采样点，重复上述过程： As (2)
表四 各采样点之间的间距及其相应的变差函数值
采样点编号 坐标
浓度/mg/kg
东/m 北/m
176 11649 3515 6.05 177 12734 4015 4.79
178 12696 3024 23.72 183 13855 3345 6.26 p 13701 3023
表五 各采集点之间的距离
采样点编号
176 177 178 183 P 176 0 1194.7 1156.4 2212.5 7960.2 177 0 991.7 1306.0 7698.4 178 0 1202.6 7036.7 183
6311.5
表六 变差函数值
采样点编号
176 177 178 183
P
176 0 87.9731 32.3566 118.3985 -6.7055 177 0 20.8276 102.0826 -9.1090 178 0 77.8734 -19.7529 183 0 -45.8796
通过Matlab 软件拟合出变差函数表达式为，60.00114260.0011431.67810 1.67910x x y e e --=?-? 并通过Matlab 绘图，将样本点与待测点P 的变差函数值的散点图与拟合图绘制于一幅图中，如下图
As 变差函数图
写成矩阵形式
1234087.973132.3566118.39851 6.705587.9731020.8276102.082619.109032.3566118.3985077.8734119.7529118.3985102.082677.87340145.879611110 1.0w w w w λ-???
?????????-?????????????=-??????
-??????
????????????
通过Matlab 计算求得，
12341.0105, 1.1491, 1.9074,0.7477,134.6124ωωωωλ===-==- 根据式（1），可求得()()4
129.0247e i i i z P z P ω===∑
2）Cd 元素
表七 各采样点之间的间距及其相应的变差函数值
采样点编号
坐标
浓度/ng/g
东/m 北/m 94 21418 10721 132.80 95 21439 11383 1619.80 96 20554 11228 282.50 93 22304 10527 232.90 p
21228 11331 未测试 表八 各采集点之间的距离
采样点编
号
94 95 96 93 P 94 0 662.3 1001.8 907.0 635.4 95 0 898.5 1216.9 216.1 96 0 1885.2 683.4 93
1340.5
表九 变差函数值
采样点编号
94 95 96 93 P 94 0 4420 606000 441740 0 95 0 110110 514450 0 96 0 613510 0 93 0 0
通过Matlab 软件拟合出变差函数表达式为，100.00109100.001093.9910 3.9910x x y e e --=?-? 并通过Matlab 绘图，将样本点与待测点P 的变差函数值的散点图与拟合图绘制于一幅图中，如下图
我国城市土壤重金属污染研究综述
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
土壤重金属污染评价方法的比较
随着近代工业的发展，人们对重金属资源的需求越来越大，在生产、加工的过程中产生的重金属废弃物也越来越多。如果土壤中重金属含量超过一定范围，就会对生态环境造成一定的影响和破坏。国家环境保护总局发布的 2000年中国环境状况公报上的数据显示：在30万hm2基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测中，有3.6万hm2土壤重金属超标，超标率达12.1%[1]。日本重金属污染的农田面积达37029.4hm2，我国重金属镉污染的农田面积达1.2万hm2[2]。沈阳张士灌区用含镉污水灌溉20多年后，污染耕地2500多hm2，稻田含镉5~7mg/kg[3]。 重金属进入环境后不易被环境中的微生物分解，易在土壤中积累，并在农作物中残留，最终通过食物链在动物、人体内积累，严重影响人体健康[4-11]。如1955~1972年，日本富山县神通川流域的“骨痛病”，就是由于居民食用了镉含量高的稻米和饮用镉含量高的河水而引起的[12]，同样在1953~ 1972年由于日本熊本县水俣湾的居民食用被汞废水污染的鱼虾，导致近万人患中枢神经疾病—水俣病[13]。由此可见，土壤重金属污染的危害是严重的，被污染的区域是广泛的，因此对土壤重金属污染评价方法的研究是十分必要的。 1重金属污染评价方法 1.1单因子指数法单因子指数法是国内通用的一种重金属污染评价的方法，是国内评价土壤、水、大气和河流沉积物重金属污染的常用方法[14-16]。 计算公式如下： P i=C i S 式中，P i为污染物单因子指数；C i为实测浓度，mg/kg；S为土壤环境质量标准，mg/kg。P i<1则表明未受污染，P i>1则表示己经受到污染，P i数值越大，说明受到的污染越严重。 单因子指数法可以判断出环境中的主要污染因子，但环境是一个复杂的体系，环境污染往往是由多个污染因子复合污染导致的，因此这种方法仅适用于单一因子污染特定区域的评价；单因子指数法是其他环境质量指数、环境质量分级和综合评价的基础。 1.2尼梅罗综合指数法单因子污染指数法只能分别反映各个污染物的污染程度，不能全面、综合地反映土壤的污染程度，因此当评定区域内土壤质量作为一个整体与外区域土壤质量比较，或土壤同时被多种重金属元素污染时，需将单因子污染指数按一定方法综合起来进行评价，即应用综合污染指数法评价。重金属元素综合污染评价采用兼顾单元素污染指数平均值和最大值的尼梅罗综合污染指数法。计算公式如下： I=P i2最大+（1/n∑P i）2 2 √式中，I为尼梅罗综合污染指数；P i为土壤中i元素标准化 污染指数（污染物单因子指数）；P i最大为所有元素污染指数中的最大值。 尼梅罗综合指数法的计算公式中含有评价参数中最大的单项污染分指数，其突出了污染指数最大的污染物对环境质量的影响和作用，刘哲民应用单因子指数和尼梅罗综合污染指数法结合对宝鸡土壤的重金属污染进行了评价[16]。通过这种方法对宝鸡的土壤重金属污染的现状进行了分级并指出了对环境污染贡献最大的元素，但是没有考虑土壤中各种污染物对作物毒害的差别。同时根据尼梅罗指数法计算出来的综合污染指数，只能反映污染的程度而难于反映污染的质变特征。 1.3污染负荷指数法污染负荷指数法是Tomlinson等在从事重金属污染水平的分级研究中提出来的一种评价方法，该方法被广泛应用于土壤和河流沉积物重金属污染的评价[17-18]。某一点的污染负荷指数的公式如下： F i=C i/C0i I PL=F1×F2×F3…F n n√ 式中，F i为元素i的最高污染系数；C i为元素i的实测含量，mg/kg；C0i为元素i的评价标准，即背景值，一般选用全球页 土壤重金属污染评价方法的比较 徐燕1，2，李淑芹1，郭书海2，李凤梅2，刘婉婷2 （1.东北农业大学资源与环境学院，黑龙江哈尔滨150030；2.中国科学院沈阳应用生态研究所，辽宁沈阳110016）摘要综述了国内外典型的土壤重金属污染的评价方法，分析了各种方法的优劣之处和适用范围，论述了GIS在土壤重金属污染评价方面的应用，最后提出用潜在生态危害指数法和污染负荷指数法相结合，重金属污染评价方法与ArcGIS软件相结合的方法来克服各种评价方法的不足和局限之处。 关键词土壤；重金属污染；评价方法 中图分类号X53文献标识码A文章编号0517-6611（2008）11-04615-03 Comparison of Assessment Methods of Heavy Metal Pollution in Soil XU Yan et al（College of Resource and Environment,Northeast Agricultural University,Haerbin,Heilongjiang150030） Abstract Several representative assessment methods about heavy metal pollution were summarized.The advantages,disadvantage and application range of those methods were analyzed.Application of GIS in assessment of heavy metal pollution in soil was discussed.Finally,the mehods for conquering the disadvantages and limitations of evaluation methods were put forward,which were the combination of potential ecological risk index and pollution load index and the combination assessment method of heavy metal pollution and ArcGIS software. Key words Soil;Heavy metal pollution;Assessment method 基金项目国家重点基础研究发展计划项目（2004CB418501）；辽宁省 重大科技项目（06KJT11001）。 作者简介徐燕（1983-），女，黑龙江鹤岗人，硕士研究生，研究方向：土 壤重金属污染的评价。通讯作者。 收稿日期2007-11-28 安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.Sci.2008,36(11):4615-4617责任编辑王淼责任校对况玲玲
金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版)
( 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。
数学建模A题 城市表层土壤重金属污染分析(基础教资)
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
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
关于土壤重金属污染评价方法探讨
关于土壤重金属污染评价方法探讨 发表时间：2019-06-13T09:34:31.367Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年4期作者：洪运 [导读] 结合个人工作经验，对传统的重金属污染评价方法进行了分析，仅供相关人士参考。 广东清慧综合环保咨询科技有限公司 523000 摘要：随着城镇化和工业化进程的加快，各行各业对重金属资源的需求与日俱增，重金属的使用也在一定程度上给环境带来了污染，使土壤中的重金属超标，对土壤造成难以逆转的污染，进而破坏生态平衡。所以为了有效的避免这一问题，应该客观准确的对土壤中重金属的污染程度进行分析。目前我国有许多中分析方法，本文主要阐述了土壤重金属污染的成因及特点，结合个人工作经验，对传统的重金属污染评价方法进行了分析，仅供相关人士参考。 关键词：重金属污染；污染评价；土壤污染 土壤是人类赖以生存的资源之一，是农业生产的基础，而且也是人类和动物生存的基本环境要素，随着工业化和城市化的快速发展，导致工业废气和生活污水的大量排放，城镇人口的增加，使得汽车数量也增加，导致汽车尾气的过度排放，加上农药化肥的过度使用，以及矿产资源的不合理开发，使得土壤环境系统中重金属含量日益增加，土壤重金属污染具有极大的危害性，会使得土壤生态环境质量下降，而且潜伏期长，会危害到人类的身体健康，针对这一现状，必须加强对土壤重金属污染评价方法的研究，加强对土壤污染的预防控制。 1土壤重金属污染的成因及特点 土壤是人类社会生存和发展的基本前提，土壤的形成来之不易，而且更新周期十分漫长，通常被认为是不可再生资源，但它也是大量残余废物最重要的调节环节之一。随着现代工业的快速发展，人们的生活领域不断扩大，生活方式也在变化，一些不合理的垃圾处理方式，比如焚烧、直接填埋给土壤造成了严重的污染，工厂的生产、矿产开采等都会造成土壤中重金属的污染。 1.1土壤重金属污染的成因分析 1.1.1自然原因 在自然界中，土壤中重金属的污染不是单一的原因造成，而是受多种因素的影响。在土壤形成的初始阶段，母质中的重金属含量直接决定了土壤中重金属的含量。随着土壤的生长，母质对重金属的影响也在不断增加，加上一些自然的生物残落也会加重土壤的重金属污染。例如火山爆发、森林火灾等自然灾害可能使许多重金属漂浮于空中，植物叶片会吸收部分重金属，随着树木的凋零，进而被微生物吸收进入土壤，从而增加了土壤中重金属的含量。 1.1.2人为原因 随着工业化程度的不断加深，人类活动给土壤带来了许多不可逆转的破坏，已经逐渐上升成为土壤重金属污染的主要来源。 1、废气、烟雾等空气污染。工业生产会向大气排放大量废气和烟雾，汽车尾气的过度排放，火电厂使用煤炭发电等都会造成大气污染。而这些废气又会通过大气沉降渗透到土壤中，久而久之，会给土壤造成重金属污染。 2、化肥和农药的使用。城镇化的加快导致农耕地面积的减少，为了满足人们的日常食物需要，种植商不得不使用化肥和农药，从而达到缩短农作物的生长周期，提高农作物的产量和质量的目的，或者为了种植一些反季节食物，这些化学农药的使用，会在土壤中释放许多重金属物质，导致土壤中的重金属污染加重，进而威胁人类健康。 3、水污染。我国的水资源分布十分不均，西北沙漠地区干涸，而沿海地区水资源充裕，导致在某些地区，农业用地灌溉时引入的水来自于工业废水，这种污水本身就含有大量的重金属，进入农田后会使得土壤中沉淀大量重金属，加上水资源的流动性，进一步恶性循环，造成土壤污染和地下水污染。 4、其他生产生活活动。比如城市居民生活垃圾的堆放，垃圾土壤填埋，直接焚烧，重金属工业废弃物直接排放等生产生活活动，都会造成土壤的重金属污染。 1.2土壤重金属污染的特点 重金属的化学性质稳定，潜伏周期长，极难被微生物进行分解，而且具有协同性、扩散性。一旦进入土壤，就会对土壤的质量造成难以逆转的破坏，而人类和动物作为食物链的顶端，长期食用重金属污染土壤种植的食物，会对健康造成危害，低汞浓度可以促进小麦早期萌发的生长，但随着时间的增长，最终会抑制小麦生长，而高毒性的砷、镉等，都会给人们的身体健康造成危害。 2传统评价方法 2.1指标法 指标法主要是根据测得的元素含量和土壤元素的背景值，采用不同的公式计算，并与评价标准进行比较，对污染程度进行比较的方法。该方法简单易操作，但忽略了实际污染情况的复杂性，检测结果不够可靠。常用的有Nemero指数法。 综合指数法又称Nemero综合指数法，利用该法能够准确判断出多种重金属对受测区域的污染等级，但是没办法分析出元素对土壤污染的差别，即只能反映各种重金属元素对土壤的污染程度。 2.2数学模型索引方法 该方法是基于指标方法的基础上，即在有限的已知数据的基础上，通过计算软件进行数学模型建立，对未知结果进行预测，这种方法能够有效弥补指标法的不足，但是在具体的评估过程必须应用大量的函数进行计算，操作复杂且难以控制。主要包括模糊数学法和灰色聚类法。 在使用模糊数学法时，相关影响因子的影响需要重点考虑，这对确定重金属元素污染程度的等级有着至关重要的影响。该模型可用于评估重金属造成的土壤污染，然后根据不同的隶属函数，对土壤质量进行测定，得到对应的关系模糊数学矩阵，最后根据重金属评价因子，得到权重模糊数学矩阵，从而可以分析计算得到污染评价结果。 而灰色聚类法主要是由模糊数学法演变过来的，是对已知白信息进行不同程度的白化，并通过相应的系统，确保实现物化或者量化问题。在实际计算过程中，必须首先确定白化函数，并使用该公式进行计算，得到污染物与污染水平之间的关系。
果园土壤重金属污染调查与评价_以重庆市金果园为例
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.360docs.net/doc/9617227996.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.360docs.net/doc/9617227996.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
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
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
土壤重金属污染现状及其治理方法
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
土壤中重金属环境污染元素的来源及作物效应
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。
土壤重金属污染调查问卷
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