万州老城区楼顶菜地土壤重金属污染特征
我国土壤重金属污染的来源、现状、特点及治理技术
我国土壤重金属污染的来源、现状、特点及治理技术我国土壤重金属污染的来源、现状、特点及治理技术一、引言土壤作为人类生产、生活和生态环境的重要组成部分，其质量关系到农业生产、食品安全以及生态环境的可持续发展。
然而，近年来，我国土壤面临着严重的重金属污染问题，给生态环境和人类健康带来了严重威胁。
本文旨在探讨我国土壤重金属污染的来源、现状、特点以及治理技术，为土壤环境保护和建设提供参考。
二、土壤重金属污染的来源土壤重金属污染主要来源于以下几个方面：1. 工业排放源：工业生产过程中排放的废水、废气和固体废弃物中含有大量重金属污染物，如铅、镉、铬、锌等。
2. 农业投入源：农业生产过程中使用的化肥、农药等投入物质中含有少量的重金属元素，长期施用会导致土壤重金属积累。
3. 城镇化发展源：城市化过程中，高密度人口聚集和大量的建设活动使得大量的重金属污染物排放到土壤中。
4. 生活废弃物源：生活垃圾、养殖场粪便等生活废弃物的堆肥和填埋过程中，重金属元素也会进入土壤。
三、土壤重金属污染的现状和特点1. 现状：我国土壤重金属污染普遍存在，严重超标的地区有限，但受到影响的面积广泛。
据统计，我国60%以上的耕地和30%以上的园林绿化土壤已超过土壤质量标准。
2. 特点：土壤重金属污染的特点主要有以下几个方面：（1）分布不均匀：重金属污染物在土壤中的分布具有一定的地域性和差异性，集中在工业和农业生产密集地区。
（2）难以清洁：由于重金属对土壤的固定效果较好，一旦受到污染很难被彻底清除，需要长期治理和修复。
（3）生物富集：土壤重金属对农作物、植物和动物具有一定的富集能力，通过食物链可能会进入人体，对人体健康造成潜在风险。
四、土壤重金属污染治理技术治理土壤重金属污染是一项综合性的工程，需要结合不同的技术手段进行处理，以下介绍几种常见的治理技术：1. 土壤修复技术：（1）植物修复：通过选择一些具有重金属超富集能力的植物，如石竹、大豆等，种植在受污染土壤中，通过植物的吸收和富集作用，减少土壤中重金属的含量。
农田土壤重金属污染
污染危害
重金属“五毒” —— 汞
无机汞化合物分为可溶性和难溶性两类。难溶性无机 汞化合物在水中易沉降。悬浮于水中的难溶性汞化合物， 虽可经人口进入胃肠道，但因难于被吸收，不会对人构成 危害。可溶性汞化合物在胃肠道吸收率也很低。
甲基汞主要是通过食物进入人体，在人体肠道内极易 被吸收并输送到全身各器官，尤其是肝和肾，其中只有 15%到脑组织。但首先受甲基汞损害的是脑组织，主要部 位为大脑皮层和小脑，故有向心性视野缩小、运动失调、 肢端感觉障碍等临床表现。
污染来源
农药肥料施用
根据原料来源可分为：有 机农药、无机农药、植物性 农药、微生物农药。 根据加工剂型可分为：粉 剂、可湿性粉剂、可溶性粉 剂、乳剂、乳油、浓乳剂、 乳膏、糊剂、胶体剂、熏烟 剂、熏蒸剂、烟雾剂、油剂、 颗粒剂和微粒剂等。 大多数是液体或固体，少 数是气体。
污染来源
农药肥料施用
污染危害
重金属“五毒” —— 铬 铬中毒主要是指六价铬。由于侵入途径不同，临床表现也 不一样。 饮用被含铬工业废水污染的水，可致腹部不适及腹泻等中 毒症状；
污染危害
重金属“五毒” —— 铬 铬为皮肤变态反应原，引起 过敏性皮炎或湿疹，湿疹的特征 多呈小块，钱币状，以亚急表现 为主，呈红斑、浸润、渗出、脱 屑、病程长，久而不愈；
利： 污 水 中 含 有 较 多 氮 ， 磷 、 钾 、 锌 、 镁 等多种养分； 有丰富的有机质悬浮物； 节省肥料，降低成本， 提高土壤肥力。
弊： 含有一些不利于水稻生长的重金属盐 类，如镉、铅、铬、砷、汞、以及氯、 硫、酚、氰化物等有害成分。
污染来源
污水灌溉
污染来源
污水灌溉
污染来源
污水灌溉
Questions ： 大气中重金属怎么来的？？？ 大气中重金属到哪里去？？？ 大气中重金属是经过什么途径迁移的？？？
重庆万州夏冬季PM2.5中重金属污染特征
１ ． ２ 样 品采 集
在 位 于重 庆 市万 州 区 的重 庆 三峡 学 院 一幢 ９ 层 楼 的楼
目前 ，对 重 庆地 区大气 颗 粒物 中的重金 属研 究 主 要 集 聚 在重 庆 主 城 区 ，其 中，陶俊 ［ ３ 等研 究过重 庆主
城７ 区 总 悬 浮 颗 粒 物 中 的 重 金 属 分 布 特 征 ，魏 复 盛 ｌ 、
更 易 吸 附 和 富 集 各 种 重 金 属 污 染 物 和 有 机 污 染 物 。研 究 表 明，大气 中的Ｃ ｄ 、Ｐ ｂ 、Ｎｉ 等 重 金 属 大 部 分 存 在 于 细 颗 粒 物 中 ， 极 易 进 人 人 体 肺 部 ，甚 至 被 吸 收 入 血 液 里 ， 这 些 多 为 致 癌 物 质 和 基 因 毒 性 诱 变 物 质 ，对 人 体 的 危 害
４７
重庆 万 州 夏冬 季 Ｐ Ｍ２ ５ 中重金 属 污 染特 征
．
李红丽
田密
杨复沫
陈刚才
摘要 ： 为 了解重 庆 市 万州 城 区典 型 季节 Ｐ Ｍ 中重金 属 的 浓度 特 征 ，在 夏冬 季 采 集 环境 空气 中 的Ｐ Ｍ： ，并 分 析 Ｐ ｂ 、Ｃ ｕ 、 Ｎｉ 、Ｃ ｒ 、Ｃ ｄ 的浓 度及 污 染 特征 。除 Ｎ ｉ 的平 均 浓度 夏 季 高 于冬 季 外 ，万 州 城 区 冬季 Ｐ Ｍ： 中的 Ｐ ｂ 、Ｃ ｕ 、Ｃ ｒ 、Ｃ ｄ 的 平均 浓
大量流行病学研究表 明，大气颗粒物能对人体健康
１ 实验部分
１ ． １ 仪器 与试剂
采 集 大气 中 的Ｐ Ｍ， 使用 Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｏ 公司的Ｔ Ｅ ． ６ ０ ７ ０ 大 流 量采 样 器 ，样 品采 集 使 用 石 英 滤膜 。采 用 美 国 Ｃ Ｅ Ｍ 公
城市表层重金属污染分析
关 于 Ａ ：从空 间三维 图图 ２中可 以看到 ，１处的波峰很高说明该处污染情况很严重 ；有 ２４处明显波 ｓ －
峰 ，说 明相应位 置污 染情 况 比较严重 ：还有 １ 处面积较广且所处 高度稍低 ：表 明该 处所受污 染情 况相对严 重且污 染的范围较广 ； 同样分析二维等高线 图 １ ，图中有 ２处等 高线之 间的间距越来越 密集 且颜色 很深， 表 明该处受污 染情 况很严重，有 ２４处等高线 比较密集颜色相对较深表 明这两 处的污 染情况 相对严 重，还 ． 有 １ 等高线 间的距 离较密集但是所涉范 围较广说 明该处 的污染 也较严 重且污 染的面积很广 ．结合 有关背 处 景数据 可知 中心污染源 集中在 （ ２ １ ７ ９ ，（ ２ ９ ，３２ ） １８ ４ ０ ０ ）处 ．污染源 主要集 中在工 ５ ９ ，５ ３ ） １６ ６ ０ ４ ，（ ７ １ ，１７ ７ 业 区，还有 １ 处污染源位 于山林密集区 ，其污染级别不是特别严重 ． 重 金属 ｃ 、ｃ 、Ｃ 、Ｈｇ ｉ ｂ ｎ的污染程度 可作类似 分析 ． ｄ ｒ ｕ 、Ｎ 、Ｐ 、Ｚ
重金属 Ａ 分布平 面图 ｓ
据 ．表 中数值 ０表示在该污染级别下不存在观测样
嚣
本点 ．这是个大样本事件 ，可 以认为该级别污染很 轻微 ， 甚至不存在 这种级别 的污染， 而百分 比越大 ， 就说 明在该污染级别下涉及 的样本 点比较多，污染
波及范围较广 ．
傅
， ａ
５
；
中图分类号：ｘ ． １１ ３ ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编 号：１ ０ — １ ５（ ０ ２ ３ ０ — ５ ０ ９ ８ ２ １ ）０ — １ １ ０ ３ ０
随着工业 发展和 城市化进程的加剧 ，通过交通运输 、工业排放和市政建设等造成城 市重 金属污 染越 来
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤中的重金属是指相对于大气、水体和水生生物而言，存在于土壤中相对较高的含量的金属元素，如铅（Pb）、锌（Zn）、铜（Cu）、铬（Cr）、镉（Cd）、汞（Hg）等。
重金属是自然界中普遍存在的元素，在过去总体来说没有过多的研究。
但随着人类工业发展和城市化进程加速，大量的重金属被排放到土壤中，导致土壤中重金属含量普遍升高，从而对周围的环境产生了很多负面影响。
全球范围内，重金属的分布形式是有差别的。
大气沉降、地表径流及淋滤等都是造成土壤中重金属分布变异的主要因素。
然而，在所有环境中，城市和工业区是重金属含量最高的区域之一。
矿区、固体废物堆场、交通岛、排放源和化工厂是潜在严重的重金属接污源。
气溶胶通过大气传播并污染土壤。
因此，土壤中的重金属分布通常受到城市和工业区规模、工作历史和污染源的位置和数量等因素的影响。
生态风险评价重金属长期存在于土壤中，其存在形式多样，包括游离态、水化态、硫化态、氧化态和络合态等。
重金属中毒可对人类、动物和环境产生严重的影响。
土壤中重金属富集具有潜在的健康和生态风险。
因此，生态风险评价必须以土壤中的重金属含量为基础，研究土壤重金属的来源、迁移规律、生态效应和人体健康风险，并进行综合评价。
生态风险评价包括定量评价和定性评价。
定量评价是基于浓度响应和可能的基质效应，包括地表水和地下水的分析。
定性评价基于生态毒理学、环境毒理学和地球化学数据，以定量模型为基础，全面评价土壤重金属的健康效应。
结论土壤重金属对环境和人类健康都构成了威胁。
土壤中的重金属分布特征直接影响着生态风险评价的结果。
因此，加强土壤重金属污染的监测和防治工作，对于保障生态环境和人类健康至关重要。
重庆市蔬菜区重金属污染现状
重庆市蔬菜区重金属污染现状
重庆市蔬菜区重金属污染现状
本文通过对不同区域菜地大气污染物和灌溉水、土壤、蔬菜重金属平均含量比较发现,污染区大气污染物均大于清洁区;灌溉水和土壤重金属在不同区域差异不大;不同蔬菜品种重金属在不同区域表现不一致,叶莱类基本表现为污染区大于清洁区,说明叶菜类蔬菜重金属污染主要由大气污染引起.苋菜、莴笋重金属含量较高,说明富集重金属能力较强.蔬菜重金属含量同食品卫生限量标准比较表明超标蔬菜品种为苋菜、莴笋、葱子,超标重金属为Pb、Cd、Cr.同一蔬菜品种莴笋重金属Pb、Cd、Hg、As平均含量在污染点的下风向高于上风向,说明Pb、Cd、Hg、As与大气污染有直接关系.蔬菜重金属相关性分析表明Cr、Hg具有明显的协同和拮抗作用.
作者：李其林刘光德魏朝富黄昀作者单位：李其林,刘光德,黄昀(重庆市农业环境保护监测站,重庆,400020)
魏朝富(西南农业大学,重庆,400716)
刊名：土壤通报 ISTIC PKU 英文刊名： CHINESE JOURNAL OF SOIL SCIENCE 年，卷(期)： 2005 36(1) 分类号： X53 关键词：污染重金属蔬菜区。
重金属污染特征
表聚性特点土壤中重金属污染物大部分残留于土壤耕层,很少向土壤的下层移动。
这是由于土壤中存在着有机胶体、无机胶体和有机—无机复合胶体,它们对重金属有较强的吸附和螯合能力,限制了重金属在土壤中的迁移能力。
工业来源：工业能源大都以煤、石油类为主，它们是环境中汞、铅、镉、铬、砷等重金属污染的主要来源。
在采矿、选矿、冶炼、锻造、加工、运输等工业生产过程中会产生大量的重金属污染。
排放的废水、废渣等直接进入水体及土壤中，废气中的重金属经沉降也进入土壤等环境中，从而使得环境中重金属浓度严重超标。
农业来源：在农业生产中，污水灌溉、农药、劣质化肥等的不合理使用是重金属污染的重要途径。
以磷肥为例，生产磷肥的磷矿石成分复杂，含有较多的重金属如锌、铬、镍、铜、镉、铅等，因此如不合理的使用，劣质化肥中的重金属杂质会直接导致土壤被污染。
城市来源：城市日益变成重金属污染的重要来源之一，污染过程主要包括污水处理中产生污泥的堆放、垃圾渗滤液的泄漏、含铅汽油的使用以及汽车交通等。
污水处理厂产生的污泥中含有大量的重金属，如不经处理直接排放或者灌溉，会对土壤环境造成二次污染。
城市垃圾在焚烧过程中产生的飞灰及堆放填埋过程中产生的渗滤液中的重金属通常也会严重超标。
含铅汽油的燃烧是城市铅污染的一个重要来源，汽车轮胎添加剂中使用的锌也导致城市土壤的锌污染。
评价方法评价方法采用单项污染指数法,评价标准参见《全国土壤污染状况评价技术规定》。
单项污染指数计算公式为Pip =Ci/Sip式中:Pip :土壤中污染物i 的单项污染指数;Ci :调查点位土壤中污染物i 的实测浓度:Sip :污染物i 的评价标准值。
根据Pip 的大小, 可将土壤污染程度划分为五级: Pip ≤1 Ⅰ级,无污染;1 < Pip ≤2 Ⅱ级,轻微污染;2 < Pip ≤3 Ⅲ级,轻度污染;3 < Pip ≤5 Ⅳ级,中度污染; Pip > 5 Ⅴ级,重度污染。
万州老城区楼顶菜地土壤重金属污染特征_林俊杰
第24卷第6期2011年6月环境科学研究Research of Environmental Sciences Vol．24，No．6June ，2011万州老城区楼顶菜地土壤重金属污染特征林俊杰1，王云智1，陈国祥1，付川1，2，李廷真1，来守军11．重庆三峡学院化学与环境工程学院，重庆4040002．重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400045摘要：为研究万州老城区菜地土壤重金属污染状况，运用ArcGIS 地统计分析模块分析了万州老城区楼顶菜地中5种重金属元素Cr ，Cd ，Cu ，Ni 和Mn 的空间分布特征，并采用地累积指数法评价了楼顶菜地土壤中重金属的污染状况．结果表明：w （Cu ），w （Ni ）和w （Mn ）属于中等变异，w （Cr ）和w （Cd ）属于强变异，说明楼顶菜地重金属的来源受外界干扰明显，空间变异较大；在空间分布上，这5种重金属存在一个相同的高值区A ，位于研究区西北部；w （Cr ），w （Ni ）和w （Mn ）另一高值区在研究区中西部部分重合，表明Cr ，Ni 和Mn 元素之间可能存在一定的复合污染，与相关性分析的结果一致；根据地累积指数法评价结果，万州老城区楼顶菜地土壤Cd 为重度污染，Cr 为轻度污染，Cu ，Ni 和Mn 未受污染．关键词：万州老城区；地统计分析；重金属；空间分布；风险评价；菜地土壤中图分类号：X703.1文献标志码：A文章编号：1001－6929（2011）06－0679－05Pollution Characteristics of Heavy Metals in Vegetable Garden Soils on theRoof of Buildings in the Old District of Wanzhou CityLIN Jun-jie 1，WANG Yun-zhi 1，CHEN Guo-xiang 1，FU Chuan 1，2，LI Ting-zhen 1，LAI Shou-jun 11．Department of Chemical and Environmental Engineering ，Chongqing Three Gorges College ，Chongqing 404000，China2．Key Environmental and Ecological Laboratory of Three Gorges Area of Ministry of Education ，Chongqing University ，Chongqing400045，ChinaAbstract ：Spatial variation characteristics of heavy metals including Cr ，Cd ，Cu ，Ni and Mn in vegetable garden soils on the roofs of buildings in the old district of Wanzhou city were studied using the ArcGIS geostatistical analytical module．The geo-accumulation index method was used to assess the heavy metal pollution status．Results showed that among the five elements ，w （Cu ），w （Ni ）and w （Mn ）were medium in variation intensity ，while w （Cr ）and w （Cd ）had a big spans of variation ，which suggested the sources of heavy metals in the vegetable garden soils were significantly affected by outside interference with a large spatial variability．In the spatial distribution ，all of the five metals had the same hotspot A ，which was located in the northwest of the study area．The concentrations of Cr ，Ni and Mn showed some overlapped areas in another hotspot which was located in the midwest of the study area ，indicating there may be some combined pollution．Correlative analysis also gave the same result．According to the results of the geo-accumulation index assessment ，the soils were seriously polluted by Cd ，slightly polluted by Cr ，and unpolluted by Cu ，Ni and Mn．Key words ：old district of Wanzhou city ；geostatistical analysis ；heavy metal ；spatial distribution ；risk assessment ；vegetable gardensoils收稿日期：2010－08－22修订日期：2010－09－29基金项目：教育部春晖计划（Z2007－1－63007）；重庆三峡学院重点项目（10ZD －14）；重庆高校创新团队建设计划作者简介：林俊杰（1982－），男，吉林长春人，讲师，硕士，主要从事环境生态与环境评价研究，ybu_lin@126．com．随着全球工业化和城市化进程的加快，菜地土壤重金属累积和超标问题受到国内外学者的广泛关注［1-4］．菜地土壤重金属污染对蔬菜品质的影响极大［5-7］，并可通过食物链威胁到人类健康［8-9］．由于重庆万州山城的地理特征和历史原因，万州老城区人口密集，建筑物拥塞，楼顶普遍存在花园菜地，楼顶菜地的重金属污染与居民的健康息息相关［10-11］．该文以万州老城区为例，对楼顶菜地土壤中重金属的含量、空间分布特征及潜在风险进行了评估，以期为三峡库区城市建设及环境管理提供科学依据．DOI ：10.13198/j.res.2011.06.95.linjj.014环境科学研究第24卷1研究方法1.1研究区概况重庆万州地处三峡库区腹心，长江中上游结合部．万州城市建成区面积43km 2，城区人口66ˑ104人，是重庆主城以外最大的中心城市；万州老城区人口稠密且楼顶普遍存在自用地，用于种植茄子、西红柿、黄瓜和辣椒等常见蔬菜．1.2样品采集为使采样点具有较好的代表性，采用网格布点法（0.7km ˑ0.7km ），并结合城市公交线路，每个公交站点设一个采样点，在2010年4—5月选天气晴好、风力不大的时间，随机采集0 20cm 菜地表层土壤样品，然后转移至自封袋中，编号、封口，记录采样点周围的自然、人文环境．在每个采样点设多个平行点，将平行点样品均匀混合作为该采样点的土壤样品，并用手持式GPS 仪记录各采样站位经纬度信息．混合样品在室内风干，去除杂物，用四分法取50g 样品过0.15mm 尼龙筛，装袋备用．通过ArcGIS 9.2生成采样点的点图层和地统计分析的采样点分布图（见图1）．图1万州老城区采样点示意图Fig．1Sample sites in old city area of Wanzhou1.3重金属含量分析准确称取1.0000g 土壤样品于50mL 聚四氟乙烯烧杯中，用3滴超纯水润湿，加入5mL 硝酸（优级纯），10mL 氢氟酸（优级纯）和2mL 高氯酸（优级纯），置于200ħ的电热板上蒸发至高氯酸冒烟约3min ，冷却后再依次加入5mL 硝酸，10mL 氢氟酸及2mL 高氯酸，于电热板上加热10min 后关闭电源，放置过夜，再次加热至高氯酸烟冒尽，趁热加入8mL 王水，在电热板上加热至溶液体积剩余2 3mL ，用约10mL 超纯水冲洗杯壁，微热5 10min 至溶液清亮，冷却后转入25.0mL 有刻度带塞的聚乙烯试管中，用超纯水稀释至刻度，摇匀，澄清．移取清液1.00mL 于聚乙烯试管中，用硝酸稀释至10.0mL ，摇匀，备测［12］．重金属含量用TAS －986型原子吸收分光光度计测定，w （Cr ），w （Cu ），w （Ni ）和w （Mn ）采用火焰法，w （Cd ）采用石墨炉法（北京普析通用仪器有限公司）．试验过程采用GSS1标准物质进行质量控制，其误差均控制在5%以内．试验所用各类器皿使用前均用稀硝酸浸泡，然后用自来水冲洗干净再用超纯水冲洗3次．1.4数据处理重金属含量的描述性统计采用SPSS 10.0软件计算，重金属含量的相关性采用Pearson 相关分析评估，采样点位置采用手持GPS 仪记录，克里格内插采用ArcGIS 9.2计算．1.5楼顶菜地的重金属污染风险评价方法污染评价采用地累积指数法（Index of Geoaccumlation ，I geo ）．地累积指数是由德国海德堡大学沉积物研究所的MULLER 于1969年提出的［13］，已被广泛应用于研究现代沉积物、土壤、灰尘中重金属污染评价［14-15］．其计算公式为：I geo =log 2［C n （K ˑB n ）］式中，C n 为楼顶菜地中第n 种重金属含量的实测值，mg kg ；B n 为所测元素在全球页岩中的平均含量，取四川省土壤环境背景值［16］，mg kg ；K 为考虑到背景值波动而设定的常数，取1.5．地累积指数分级见表1．表1地累积指数分级Table 1Geo-accumulation Index and its classification分级污染程度地累积指数（I geo ）Ⅰ无污染＜0Ⅱ轻度污染0 1Ⅲ偏中度污染1 2Ⅳ中度污染2 3Ⅴ偏重度污染3 4Ⅵ重污染4 5Ⅶ严重污染5 10086第6期林俊杰等：万州老城区楼顶菜地土壤重金属污染特征2结果与讨论2.1土壤重金属含量的统计特征值对万州老城区楼顶菜地样品的重金属元素含量进行统计分析，结果见表2．从表2可以看出，老城区楼顶菜地各采样点中w（Cr），w（Cd），w（Cu），w（Ni）和w（Mn）差异明显，分别从最低的63.18，1.49，14.74，23.35和330.25mg kg到最高的344.25，4.99，40.75，50.31和666.13 mg kg，最大值分别是最小值的5.45，3.35，2.76，2.15和2.02倍．变异系数（C．V．）是表征样本间变异程度的重要尺度，C．V．＜10%为弱变异，10% 30%为中等变异，＞30%为强变异［17-20］．由表2可见，万州老城区楼顶菜地重金属含量的空间变异程度为w（Cr）＞w（Cd）＞w（Cu）＞w（Ni）＞w（Mn）．按C．V．大小可将万州老城区楼顶菜地重金属的变异性进行粗略分级，w（Cu），w（Ni）和w（Mn）属于中等变异，w（Cr）和w（Cd）属于强变异．说明楼顶菜地重金属的来源受外界干扰明显，空间变异较大．万州老城区楼顶菜地重金属含量相关分析（见表3）表明，w（Cr）和w（Ni），w（Mn）和w（Ni）之间极显著正相关，w（Cr）和w（Mn），w（Cu）和w（Ni）之间显著正相关，说明了重金属存在一定的复合污染或具有一定的同源性．表2万州楼顶菜地重金属含量的描述性统计Table2Descriptive statistic of metal distribution of vegetable garden soils in the roof in the old city area of Wanzhou元素w （mg kg）最小值最大值平均值标准差变异系数（C．V．） %偏度系数峰度系数四川省土壤背景值 （mg kg）Cr63.18344.25175.60100.86570.61－1.2873.7 Cd 1.49 4.99 3.00 1.21400.42－1.240.075 Cu14.7440.7524.367.07290.72－0.2129.7 Ni23.3550.3132.44 6.70210.870.3831.1 Mn330.25666.13530.2582.2816－0.670.26650表3万州老城区楼顶菜地重金属元素的相关分析Table3Correlation analysis of metal distribution of vegetable garden soils in the roof in the oldcity area of Wanzhou项目w（Cr）w（Cd）w（Cu）w（Ni）w（Mn）w（Cr）1w（Cd）0.1071w（Cu）－0.3250.2571w（Ni）0.888＊＊0.0460.371*1w（Mn）0.450*－0.1080.2570.563＊＊1注：*P＜0.05；＊＊P＜0.01.2.2万州老城区楼顶菜地重金属含量的空间分布格局为了更直观地反映万州老城区楼顶菜地重金属含量的空间分布状况，应用ArcGIS9.2地统计分析模块，普通克里格（Ordinary Kriging）法进行最优内插，绘制了万州老城区楼顶菜地重金属w（Cr），w（Cd），w（Cu），w（Ni）和w（Mn）的空间分布图（见图2）．由图2可见，各重金属含量具有明显的空间异质性，且变化趋势较为相似．在空间分布上，w（Cr），w（Cd），w（Cu），w（Ni）和w（Mn）均存在高值区，并呈现出以高值区为中心向四周逐渐递减的趋势．w（Cr），w（Cd），w（Cu），w（Ni）和w（Mn）具有相同的高值区A，位于万州大桥以南，国本路汽车站，小天鹅商贸批发市场附近．w（Cr），w（Cd），w（Cu），w（Ni）和w（Mn）又分别有不同的高值区，分别为B，C，D，E，F；B区位于宏远市场，西山车站等老城区中部区域，分布较广；C区位于兴茂御景江城，御景美食山等餐饮居住区；D区位于红花市场以南到王牌路与沙龙路二段交汇处之间的区域，属交通枢纽区域；E区和F区的位置与B区较相似，但分布范围均比B区小，表明Cr，Ni和Mn三者以及Mn 和Ni之间可能存在一定的复合污染，与表3相关分析的结果一致．由此可见，重金属元素污染程度主要与人流、物流、车流等因素有关，同时也受到大气沉降等其他污染源的影响．2.3万州老城区楼顶菜地重金属污染风险评价万州老城区楼顶菜地中重金属的地累积指数计算结果见图3．地累积指数采用万州老城区各重金属含量的统计平均值计算．Cr，Cd，Cu，Ni和Mn186环境科学研究第24卷图2万州老城区楼顶菜地重金属的空间分布Fig．2Prediction maps of metal distribution of vegetable garden soils in the roof in the old city area ofWanzhou图3万州老城区楼顶菜地重金属的地累积指数Fig．3Geo-accumulation Index of heavyMetal of vegetable garden soils in the roofin the old city area of Wanzhou的地累积污染指数分别为0.67，4.74，－0.87，－0.52和－0.88．可见，万州老城区楼顶菜地Cd 为重度污染，Cr 为轻度污染，Cu ，Ni 和Mn 未受污染．3结论a．万州老城区楼顶菜地中的w （Cr ），w （Cd ），w （Cu ），w （Ni ）和w （Mn ）的平均值和最高值普遍超过了四川省土壤环境背景值．b．应用ArcGIS 9.2地统计分析模块对重金属的空间分布进行分析表明，在空间分布上，w （Cr ），w （Cd ），w （Cu ），w （Ni ）和w （Mn ）存在相同的高值区A 以及不同的高值区B ，C ，D ，E ，F ；E 区和F 区的位置与B 区较相似，但分布范围均比B 区小，表明Cr ，Ni 和Mn 三者以及Mn 和Ni 之间可能存在一定的复合污染，与相关性分析的结果一致．c．运用地累积指数法对万州老城区楼顶菜地重金属污染现状进行评价表明：万州老城区楼顶菜地Cd 为重度污染，Cr 为轻度污染，Cu ，Ni 和Mn 未受污染．286第6期林俊杰等：万州老城区楼顶菜地土壤重金属污染特征参考文献（References）：［1］毛岭峰，彭培好，陈文德．重庆地区主要作物重金属富集特征［J］．生态学杂志，2009，28（6）：1117-1122．［2］黄先飞，秦樊鑫，胡继伟，等．红枫湖沉积物中重金属污染特征与生态危害风险评价［J］．环境科学研究，2008，21（2）：18-23［3］ALEXANDER P D，ALLOWAY B J，DOURADO A M．Genotypic variations in the accumulation of Cd，Cu，Pb and Znexhibited by six commonly grown vegetables［J］．EnvironPollut，2006，144（3）：736-745．［4］DOUA F，ROUSSEL H，FOURRIER H，et al．Investigation of heavy metal 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土壤重金属污染的特点及影响
土壤重金属污染的特点及影响摘要：土壤是是构成生态系统的基本环境要素，是人类赖以生存的物质基础，也是经济社会发展不可或缺的重要资源。
由于人类一些不合理经济活动的影响，大量重金属元素进入土壤环境使得土壤环境质量及其安全性能日益下降，直接威胁农产品质量安全，进而危害群众健康。
因此，加强土壤中重金属污染的防治意义重大。
关键词：土壤；重金属；污染；0引言土壤是我们赖以生存的环境，它对于我们有着极其重大的意义，通常来说它的污染具有四个特性分别为：不可逆性、长期性、隐蔽性和滞后性，其污染物又不易在生物物质循环和能量交换中得到分解[1]，当有毒物质的积累超出土壤的承受能力或环境条件发生变化时，有毒物质可能会突然活化，导致严重的环境危害，因而有“化学定时炸弹”的说法[2]。
正是土壤的特殊性和其不可替代的重要性，近些年国内外都十分重视土壤的污染问题，其中重金属污染又可以说是土壤污染里危害最大的一部分。
以我国为例，据相关研究估计，全国仅重金属污染的耕地面积就达2000万hm2，约占耕地总面积的 1/5[3]，每年因土壤污染而减产粮食1000 万吨；另外还有1200万吨粮食受污染而重金属超标，二者的直接经济损失达 200 多亿元[4]。
目前，我国土壤污染具有三大总体趋势：从轻污染向重污染发展、从单一型污染向复合型污染发展、从局部污染向区域污染发展。
1土壤重金属污染简介随着城市的发展，污染废水（主要来源于金属采矿、冶炼、电解、电镀等工业）将其中含有的大量重金属污染物质带入到城市土壤环境中，这也直接导致城市土壤原有功能退化甚至丧失。
这些重金属在土壤中累积的直接影响虽然在短时间内没有办法得到体现，但是重金属元素通过大气、水体或食物链等方式直接或间接地在人体内富集，它最终还是会威胁到了人类的健康。
2土壤重金属的影响(1)对土壤生态结构和功能稳定性的影响。
大多数重金属在土壤中相对稳定，但是大量的重金属进入土壤后，由于重金属本身无法在生物物质循环和能量交换过程中得到分解，因而难以从土壤中迁出。
土壤重金属污染的危害以及防治措施
土壤重金属污染的危害以及防治措施土壤重金属污染是指土壤中出现了高浓度的重金属元素，如铅、汞、镉、铬等，对人类健康和环境造成了严重的危害。
重金属污染是当前环境保护领域的一项重要课题，我国在土壤重金属污染监测和防治方面也已经采取了一系列的措施。
在这篇文章中，我们将讨论土壤重金属污染的危害以及防治措施。
土壤重金属污染的危害1.危害人体健康土壤重金属污染会导致农作物、水果和蔬菜中的重金属含量超标，如果人们长期摄入这些含有重金属的农产品，会对人体造成严重的健康危害。
如铅中毒会导致神经系统受损、铅在骨骼中积累，引发贫血、生育障碍等问题；汞中毒会造成神经系统损伤和智力障碍；镉中毒会损害肾脏和骨骼等。
土壤重金属污染对人体健康是一个非常严重的威胁。
2.危害生态环境土壤重金属污染会直接影响土壤微生物的数量和多样性，影响土壤生态系统的平衡。
一些重金属在土壤中具有很强的生物积累能力，如果这些重金属被植物吸收，就可能会进入食物链，影响整个生态系统的稳定。
土壤重金属污染还会导致土壤酸化和退化，降低土壤的肥力，威胁粮食安全和生态平衡。
1. 加强土壤重金属污染监测要想科学有效地防治土壤重金属污染，首先需要对土壤中的重金属元素进行监测和评估。
只有了解污染的程度和范围，才能有针对性地制定防治措施。
加强土壤监测，建立完善的土壤重金属污染监测网络是非常重要的。
2. 制定和实施土壤污染治理规划针对监测结果，相关部门应该制定土壤重金属污染治理规划，明确治理目标和措施。
根据不同地区和不同类型的土壤重金属污染情况，制定对应的治理措施，确保治理的科学性和有效性。
3. 推广绿色种植技术绿色种植技术是一种通过生物修复的方式降低土壤中重金属含量的方法，可以有效地减少土壤重金属对植物的吸收和转运。
通过选择重金属耐受性强的植物，结合土壤改良和微生物修复技术，可以将土壤中的重金属含量降至安全水平。
4. 实施严格的环境管理和监管政府部门应当加强对重金属排放的监管和管理，对违规排放的企业进行严厉的处罚，并对重金属污染治理工作进行督导和考核。
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环 境 科 学 研 究 Research of Environmental Sciences
Vol． 24 ， No． 6 2011 June ，
万州老城区楼顶菜地土壤重金属污染特征
1 1 1 林俊杰 ，王云智 ，陈国祥 ，付
川
1， 2
，李廷真 1 ，来守军 1
． 该文以万州老城区为例， 对楼顶菜地 土
壤中重金属 的 含 量 、 空间分布特征及潜在风险进 行了评估， 以期为三峡库区城市建设及环境管理 提供科学依据 ．
680
环
境பைடு நூலகம்
科
学
研
究
第 24 卷
1
1. 1
研究方法
研究区概况 重庆万州 地 处 三 峡 库 区 腹 心， 长江中上游结
2
min 后关闭电源， 放 置 过 夜， 再次加热至高氯酸烟 冒尽， 趁 热 加 入 8 mL 王 水， 在电热板上加热至溶 用 约 10 mL 超 纯 水 冲 洗 杯 液体积剩 余 2 ～ 3 mL ， 壁， 微热 5 ～ 10 min 至 溶 液 清 亮， 冷 却 后 转 入 25. 0 mL 有刻度带塞的聚乙烯 试 管 中， 用超纯水稀释至 刻度， 摇 匀， 澄 清 ． 移 取 清 液 1. 00 mL 于 聚 乙 烯 试
［10-11］
． 菜地土壤重金属污染对 蔬 菜 品 质 的 影
修订日期 ： 2010 － 09 － 29
收稿日期 ： 2010 － 08 － 22
基金项目 ： 教育部春晖计划（ Z2007 － 1 － 63007 ） ；重 庆 三 峡 学 院 重 点项目（ 10ZD － 14 ） ；重庆高校创新团队建设计划 作者简介 ： 林俊杰（ 1982 － ） ， 男， 吉 林 长 春 人， 讲 师， 硕 士， 主要从 ybu_lin@ 126 ． com． 事环境生态与环境评价研究，
图1 Fig． 1 万州老城区采样点示意图 Table 1
分级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ
［16］
， mgkg ； K 为考虑
到背景值波动 而 设 定 的 常 数， 取 1. 5． 地 累 积 指 数
表1
地累积指数分级
Sample sites in old city area of Wanzhou
4
重金属含量 用 TAS － 986 型 原 子 吸 收 分 光 光 w （ Cr ） ， w （ Cu ） ， w （ Ni ） 和 w （ Mn ） 采 用 火 度计测定， w （ Cd ） 采用石墨炉法 （ 北 京 普 析 通 用 仪 器 有 焰法， 限公司） ． 试验 过 程 采 用 GSS1 标 准 物 质 进 行 质 量 其误差均 控 制 在 5% 以 内 ． 试 验 所 用 各 类 器 控制， 然后用自来水冲洗干 皿使用前均 用 稀 硝 酸 浸 泡， 净再用超纯水冲洗 3 次 ． 1. 4 数据处理 重金属含量的 描 述 性 统 计 采 用 SPSS 10. 0 软 重金属含量的 相 关 性 采 用 Pearson 相 关 分 件计算， 采样点位置采用手持 GPS 仪记录， 克里格 析评估， 内插采用 ArcGIS 9. 2 计算 ． 1. 5 楼顶菜地的重金属污染风险评价方法 污 染 评 价 采 用 地 累 积 指 数 法 （ Index of Geoaccumlation ， I geo ） ． 地累积 指 数 是 由 德 国 海 德 堡 大学 沉 积 物 研 究 所 的 MULLER 于 1969 年 提 出 的
［13］
， 已 被 广 泛 应 用 于 研 究 现 代 沉 积 物、 土 壤、 灰
［14-15］
尘中重金属污染评价
． 其计算公式为：
I geo = log 2［ C n （ K × B n） ］ Cn 为楼顶菜地中第 n 种重金属含量的实测 式中， mgkg ； B n 为所 测 元 素 在 全 球 页 岩 中 的 平 均 含 值， 量， 取四川省土壤环境背景值 分级见表 1．
［12］ ． 管中， 用硝酸稀释至 10. 0 mL ， 摇匀， 备测
合部 ． 万州城市建成区面积 43 km ， 城区人口 66 × 10 人， 是重 庆 主 城 以 外 最 大 的 中 心 城 市； 万 州 老 用于种植 城区人口稠 密 且 楼 顶 普 遍 存 在 自 用 地， 茄子 、 西红柿 、 黄瓜和辣椒等常见蔬菜 ． 1. 2 样品采集 采用网格布 为使采样 点 具 有 较 好 的 代 表 性， 点法 （ 0. 7 km × 0. 7 km ） ， 并 结 合 城 市 公 交 线 路， 每个公交 站 点 设 一 个 采 样 点， 在 2010 年 4 —5 月 风力不大的时间， 随机采集 0 ～ 20 cm 选天气晴好 、 菜地表层土 壤 样 品， 然 后 转 移 至 自 封 袋 中， 编 号、 封口， 记录采 样 点 周 围 的 自 然 、 人 文 环 境． 在 每 个 采样点设多 个 平 行 点， 将平行点样品均匀混合作 并 用 手 持 式 GPS 仪 记 录 为该采样点的 土 壤 样 品， 各采样站位经纬度信 息 ． 混 合 样 品 在 室 内 风 干， 去 用四分法取 50 g 样品过 0. 15 mm 尼龙筛， 除 杂物， 装袋 备 用 ． 通 过 ArcGIS 9. 2 生 成 采 样 点 的 点 图 层 和地统计分析的采样点分布图（ 见图 1 ） ．
Pollution Characteristics of Heavy Metals in Vegetable Garden Soils on the Roof of Buildings in the Old District of Wanzhou City
2 LIN Jun-jie 1 ，WANG Yun-zhi 1 ，CHEN Guo-xiang 1 ，FU Chuan 1 ， ，LI Ting-zhen 1 ，LAI Shou-jun 1
Geo-accumulation Index and its classification
污染程度 无污染 轻度污染 偏中度污染 中度污染 偏重度污染 重污染 严重污染 地累积指数（ I geo ） ＜0 0 ～1 1 ～2 2 ～3 3 ～4 4 ～5 5 ～ 10
1． Department of Chemical and Environmental Engineering ，Chongqing Three Gorges College ，Chongqing 400045 ，China
404000 ，China
2． Key Environmental and Ecological Laboratory of Three Gorges Area of Ministry of Education ，Chongqing University ，Chongqing
［5-7］ ［8-9］ ， ． 并可通过食物链威胁到人类健康
随着全 球 工 业 化 和 城 市 化 进 程 的 加 快， 菜地 土壤重金属累积和超标 问 题 受 到 国 内 外 学 者 的 广 泛关注
［1 -4］
响极大
由于重庆万 州 山 城 的 地 理 特 征 和 历 史 原 因， 万州 老城区人口密集， 建筑 物 拥 塞， 楼顶普遍存在花园 菜地， 楼顶菜 地 的 重 金 属 污 染 与 居 民 的 健 康 息 息 相关
1． 重庆三峡学院化学与环境工程学院，重庆
404000 400045
2． 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆
摘要 ： 为研究万州老城区菜地土壤重金属污染状况， 运用 ArcGIS 地统计分析模块分析了万州老城区楼顶菜地中 5 种重金 Cd ， Cu ， Ni 和 Mn 的空间分布特征， 并采用地累积指数 法 评 价 了 楼 顶 菜 地 土 壤 中 重 金 属 的 污 染 状 况 ． 结 果 表 明： 属元素 Cr ， w （ Cu ） ， w （ Ni ） 和 w （ Mn ） 属于中等变异， w （ Cr ） 和 w （ Cd ） 属于强变异， 说明 楼 顶 菜 地 重 金 属 的 来 源 受 外 界 干 扰 明 显 ， 空间变 w （ Ni ） 和 w （ Mn ） 另 一 高 值 区 异较大；在空间分布上， 这 5 种重金属存在一个相同的 高 值 区 A ， 位 于 研 究 区 西 北 部； w （ Cr ） ， Ni 和 Mn 元素之间可能存 在 一 定 的 复 合 污 染， 表明 Cr ， 与 相 关 性 分 析 的 结 果 一 致；根 据 地 累 积 在研究区中西部部分重合， Cr 为轻度污染， Cu ， Ni 和 Mn 未受污染 ． 指数法评价结果， 万州老城区楼顶菜地土壤 Cd 为重度污染， 关键词 ： 万州老城区； 地统计分析； 重金属； 空间分布； 风险评价； 菜地土壤 中图分类号 ： X703. 1 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1001 － 6929 （ 2011 ） 06 － 0679 － 05
Abstract ： Spatial variation characteristics of heavy metals including Cr ， Cd ， Cu ， Ni and Mn in vegetable garden soils on the roofs of buildings in the old district of Wanzhou city were studied using the ArcGIS geostatistical analytical module． The geo-accumulation index method was used to assess the heavy metal pollution status． Results showed that among the five elements ， w （ Cu ） ， w （ Ni ） and w （ Mn ） were medium in variation intensity ， while w （ Cr ） and w （ Cd ） had a big spans of variation ， which suggested the sources of heavy metals in the vegetable garden soils were significantly affected by outside interference with a large spatial variability． In the all of the five metals had the same hotspot A ， which was located in the northwest of the study area． The spatial distribution ， Ni and Mn showed some overlapped areas in another hotspot which was located in the midwest of the study area ， concentrations of Cr ， indicating there may be some combined pollution． Correlative analysis also gave the same result． According to the results of the geothe soils were seriously polluted by Cd ， slightly polluted by Cr ， and unpolluted by Cu ， Ni and Mn． accumulation index assessment ， Key words ： old district of Wanzhou city； geostatistical analysis； heavy metal； spatial distribution； risk assessment； vegetable garden soils