土壤中重金属的来源资料集

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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。

土壤中重金属污染物的来源及治理方式

土壤中重金属污染物的来源及治理方式

土壤中重金属污染物的来源及治理方式摘要:随着科技的进步,工农业得到迅速发展,但同时带来的环境污染问题也日益突出。

工业“三废”排放、农业投入品滥用,在一定程度加剧了耕地土壤重金属污染。

土壤中重金属可向作物转移,污染作物可食部位,从而进入食物链,严重威胁动物和人体生命健康。

水稻是我国重要的粮食作物之一,有大约60%的人口以其为主食,过量的重金属富集会影响水稻正常生长发育,甚至致使植株死亡,严重影响产量。

由于重金属元素具有不可降解、不可逆转的特性,可以采取农艺措施降低其活性、阻断其向作物可食部位转移。

基于此,本篇文章对土壤中重金属污染物的来源及治理方式进行研究,以供参考。

关键词:土壤;重金属污染物;治理方式引言土壤是重要的环境介质,为植物生长提供水肥气热,也为动物微生物提供了栖息的场所。

而土壤也成为大部分污染物的受体,环境介质中97%的污染物最终归趋于土壤。

当下,重金属污染是我国最主要的土壤污染形式,来源主要有废水灌溉、农药使用、工业排放等。

20世纪50年代发生于日本神通川流域的痛痛病后经证实是镉元素污染所致;我国沈阳-抚顺石油污灌区发生的严重镉污染也经历几十年的治理;因此利用各种方法技术治理重金属污染是建设生态文明背景下的必要举措。

依据固定和去除两种思路进行治理,综合研究运用各类技术,土壤重金属污染修复定将在未来取得更长足的发展。

1重金属污染危害土壤中重金属浓度超过一定的比例,就会对土壤微生物、植物、农作物,以及动物和人类产生不利影响。

研究发现,矿区内土壤中Cu污染对氨氧化微生物的数量有显著抑制作用。

在研究中,重金属污染区土壤中蛋白酶的活性为非污染区的19.1%~57.1%。

而重金属污染物会通过影响作物生长过程中的原叶绿素酸酯还原酶活性,引起作物光合作用失常,导致作物生长不健康,甚至死亡。

而部分重金属污染物会通过植物根系吸收作用累积在作物体内,会通过人类和动物的直接食用或者食物链转移入其体内,一定程度上会破坏人体的神经系统、免疫系统和骨骼系统等。

浅析土壤重金属元素的来源、危害及化学修复

浅析土壤重金属元素的来源、危害及化学修复

浅析土壤重金属元素的来源、危害及化学修复摘要:土壤重金属元素主要来源于土壤形成过程和大气降尘、森林火灾、火山爆发等自然现象和人类工业生产、农业生产和交通运输过程中产生的。

土壤重金属含量超标不仅影响农业正常生产,降低土壤的肥力,影响农产品的品质,而且危害人体健康,造成严重的生态破坏。

因此必须认识到土壤重金属元素的危害,并采取有效的措施,修复污染的土壤,以免对生态环境、动植物和人体造成严重危害。

关键词:土壤重金属污染;化学修复;生态环境引言:土壤重金属元素包括汞、铜、铁、锌、锰、铬、镍、砷等元素,这些重金属元素是长期人类实践活动中,让土壤中的微量金属元素超过了土壤的限值,不容易被土壤微生物分解,长时间积累在土壤,转化为有毒的甲基化合物,并通过食物链的方式进入到人体,危害人体身体健康。

土壤重金属污染比水环境的污染治理难度更大,危害更大,给农业生产和生态环境造成严重的破坏。

因此,必须重视土壤重金属的污染,并采取有效的措施恢复土壤生态环境。

1.土壤重金属来源1.1自然来源土壤重金属的自然来源是土壤性质决定的,土壤大多数是岩石风化形成的,不同的岩石中含有的重金属元素不同,岩土的化学元素决定了土壤最开始的化学元素含量,岩土在风化过程中环境影响到土壤重金属的含量,比如:在一些矿床形成的土壤中含有的重金属元素,远远高于普通土壤。

其次,大气降尘、森林火灾、火山爆发、植物的光合作用等过程中产生的重金属漂浮在空气中,降雨后随着雨水沉降到土壤中,造成土壤重金属含量超标[1]。

1.2人类活动随着工业革命,城镇化进程,人类实践造成的土壤重金属污染问题日益的突出。

人类实践活动造成的土壤污染包括工业生产、农业生产活动以及交通运输造成的土壤重金属污染。

工业生产是一些采矿业、冶金业、电子制造业、化工产业等工业生产过程中产生的废水、废渣直接排放到土壤,导致周围的土壤重金属含量超标;农业生产污染是由于农牧民在农业生产的过程中,使用过量的农药化肥、农业废弃物,比如过磷酸钙化肥中的镉元素和砷元素含量比较高,导致土壤中的重金属含量超标;交通运输土壤污染是由于汽车在行驶需要燃烧汽油、柴油转化动力,导致汽车尾气中的汞元素超标,造成周围土壤的金属含量超标[2]。

重金属的来源及传播

重金属的来源及传播

土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一,也是人类生态环境的重要组成部分。

随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加,土壤重金属污染日益严重,目前,全世界平均每年排放Hg约1.5万吨,Cu 340万吨,Pb 500万吨,Mn 1500万吨,Ni 100万吨。

据我国农业部进行的全国污灌区调查,在约140万公顷的污水灌区中,遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%,其中轻度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,严重污染的占8.4%。

土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点,并可经水、植物等介质最终影响人类健康。

因此,治理和恢复的难度大。

本文在讨论土壤重金属污染物来源和分布的基础上,评述土壤重金属污染修复技术研究进展,旨在为重金属污染土壤的有效修复提供科学的依据。

1 土壤重金属来源与分布1.1 随着大气沉降进入土壤的重金属大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘。

除汞以外,重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气,经过自然沉降和降水进人土壤。

据Lisk报道,煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属,石油中含有相当量的Hg(O.02~30mg/kg),这类燃料在燃烧时,部分悬浮颗粒和挥发金属随烟尘进入大气,其中1O%~30%沉降在距排放源十几公里的范围内,据估计全世界每年约有1600吨的汞是通过煤和其它石化燃料燃烧而排放到大气中去的。

例如比利时每年从大气进入每公顷土壤的重金属量就有Pb 250g、Cd 19g、As 15g、Zn 3750g。

运输,特别是汽车运输对大气和土壤造成严重污染。

主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染为主。

它们来自于含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘,据有关材料报导,汽车排放的尾气中含Pb量多达20~50 μg/L,它们成条带状分布,因距离公路、铁路、城市中心的远近及交通量的大小有明显的差异。

农田重金属来源

农田重金属来源

规定,禁止利用污水进行灌溉。但现实是,很多 被认为是清洁水源的灌溉水,包括地表水和地下 水都受到了不同程度的重金属污染,因此这些灌 溉水会带入农田一定量的重金属。
3 . 矿产资源开发 矿山开采、冶炼、尾矿、 冶炼废渣和矿渣堆放等会造成矿区及其周边农田 重金属污染,我国农田重金属重度污染区基本都 集中在矿区周边。不仅如此,矿区周边农田污染 以后,会进一步污染地表水和地下水,从而通过 灌溉水源导致更大面积的农田重金属污染。
生 态 环 保·
农田重金属来源
农业农村部环境保护科研监测所( 3 0 0 1 9 1 ) 张闯闯
农田重金属来源大体有 2 个方面:一是农田 土壤自身固有的重金属,也就是农田土壤的重金 属背景值,有些地区的农田土壤中本身就含有非 常多的重金属;另一个是外源性的重金属污染, 农田外源性的重金属来源很广,几乎所有能进入 农田的物质都能或多或少地带入重金属,并逐步 累积起来。农田外源性重金属归纳起来,大致分 为 6 个来源。
给农田带来不同程度的重金 属污染。
5 . 大气沉降 大气颗粒 物降尘可携带多ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ重金属污 染物,如汞、砷、镉、铅、 铬、镍等,这些污染物的长 期尘降累积效应,必然导致 土壤重金属含量增加。
6 . 固体废弃物堆放 矿 业和工业固体废弃物中含有 大量的重金属,在堆放过程 中,由于风吹日晒、雨水淋 蚀,重金属一部分以辐射状、 漏斗状向周围农田扩散,另 一部分会随雨水扩散,造成 流域附近农田重金属污染。
4 . 农业投入品应用 肥料和农膜是人们在进 行生产活动过程中经常会使用的两大法宝。肥料 的施用能大大地提高农田土壤的肥力,提高作物 的产量,但是肥料中也含有较多的汞、镉、砷和 铅,长期施用会造成农田中重金属的累积,进而 导致农田重金属污染。农膜的使用不仅能有效增 温、保水、保肥,改善农田土壤理化性质,还能 抑制杂草生长,减轻病害。但农膜在制作过程中 应用的热稳定剂中含镉、铅,使用后的农膜残留 在土壤中,会造成农田重金属的污染。此外,污 泥农用、畜禽废弃物农用、过量农药施用等也会

土壤重金属污染来源

土壤重金属污染来源

土壤重金属污染来源:<1>、随着大气沉降进入土壤的重金属大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘。

除汞以外,重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气,经过自然沉降和降水进人土壤。

据Lisk报道,煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属,石油中含有相当量的Hg(O.02~30mg/kg),这类燃料在燃烧时,部分悬浮颗粒和挥发金属随烟尘进入大气,其中1O%~30%沉降在距排放源十几公里的范围内,据估计全世界每年约有1600吨的汞是通过煤和其它石化燃料燃烧而排放到大气中去的。

例如比利时每年从大气进入每公顷土壤的重金属量就有Pb 250g、Cd 19g、As 15g、Zn 3750g。

运输,特别是汽车运输对大气和土壤造成严重污染。

主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染为主。

它们来自于含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘,据有关材料报导,汽车排放的尾气中含Pb量多达20~50 μg/L,它们成条带状分布,因距离公路、铁路、城市中心的远近及交通量的大小有明显的差异。

Вериня等研究发现在公路两侧50m的距离有被污染的痕迹,每月每平方米累积的易溶性污染物在4~40 g。

进入环境的强度顺序为:Cu、Pb、Co、Fe和Zn。

在宁-杭公路南京段两侧的土壤形成Pb、Cr、Co污染带,且沿公路延长方向分布,自公路两侧污染强度减弱。

经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,与重工业发达程度、城市的人口密度、土地利用率、交通发达程度有直接关系,距城市越近污染的程度就越重,污染强弱顺序为:城市-郊区-农村。

<2>、随污水进入土壤的重金属利用污水灌溉是灌区农业的一项古老的技术,主要是把污水作为灌溉水源来利用。

污水按来源和数量可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。

生活污水中重金属含量很少,但是,由于我国工业迅速发展,工矿企业污水未经分流处理而排人下水道与生活污水混合排放,从而造成污灌区土壤重金属Hg、Cd、Cr、Pb、Cd等含量逐年增加。

土壤重金属污染来源简析

土壤重金属污染来源简析

土壤重金属污染来源简析
有很多种,其中,工业化进程加快了人们在采矿、冶金等工业活动和农业活动中的释放并进入到土壤,造成土壤重金属的污染。

1、来源之一大气中重金属沉降
大气中的重金属主要来源与工业生产、汽车尾气排放等产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。

大气中的大多数重金属是经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的。

经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心,向四周及两侧扩散。

此外,大气汞的干湿沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。

大气汞通过干湿沉降进入土壤后,被土壤中的黏土矿物和有机物的吸附或固定,富集于土壤表层,或为植物吸收而转入土壤,造成土壤中汞的浓度的升高。

2、来源之二农药、化肥和塑料薄膜使用
施用含有铅、汞、镉、砷等的农药和不合理地施用化肥,都可以导致土壤中重金属的污染。

农用塑料薄膜生产应用的热稳定剂中含有Cd、Pb 等,在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以造成土壤重金属的污染。

3、来源之三污水灌溉
污水灌溉通常指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。

城市污水包括生活污水、商业污水和工业废水。

近年来,污水灌溉已成为农业灌溉用水的主要组成部分,灌溉导致土壤重金属Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、
Pb 等含量的增加。

4、来源之四污泥灌溉。

土壤重金属污染原因汇总

土壤重金属污染原因汇总

重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。

重金属污染主要表现在水污染中,还有一部分是在大气和固体废物中。

重金属污染与其他有机化合物的污染不同。

不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化,使有害性降低或解除。

而重金属具有富集性,很难在环境中降解。

目前我国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。

如随废重金属水银水排出的重金属,即使浓度小,也可在藻类和底泥中积累,被鱼和贝类体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害。

水体中金属有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质,而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态,即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性,使动植物中毒,甚至死亡。

金属有机化合物(如有机汞、有机铅、有机砷、有机锡等)比相应的金属无机化合物毒性要强得多;可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大;六价铬比三价铬毒性要大等等。

重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中富集,如果超过人体所能耐受的限度,会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等,对人体会造成很大的危害,重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布,而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。

重金属的污染主要来源工业污染,其次是交通污染和生活垃圾污染。

工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境,交通污染主要是汽车尾气的排放,国家制定了一系列的管理办法,生活污染主要是一些生活垃圾的污染,废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等,对于重金属的污染只要我们从其来源加以控制,就多多少少可以减少重金属污染。

专家分析指出:目前我国塑料生产企业的工艺、设备、技术研发较落后,是造成污染严重的主要原因,而管理不善、地方保护及人们环保意识淡薄,加剧了污染,强化治理迫在眉睫。

生产企业应放眼未来,倡导环保,使用环保型助剂才能使PVC行业健康长远发展。

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土壤中重金属的来源: 固体废物的堆积、大气沉降、污水灌溉、农业生产、金属矿山土坡。

另外,重庆市属于酸雨重污染区,随着土壤酸度的增加,重金属离子的溶解度逐渐增大,高浓度的有毒重金属元素便会沉降和积累在表土层,致酸离子会与土壤胶体吸附的重金属离子(盐基离子)发生交换,造成土壤中被固定的重金属发生淋溶,使得土壤中重金属含量增加。

现有研究发现,土壤中过量的重金属主要来自于污水灌溉、化肥农药的大量使用、城市垃圾与污泥农用堆肥等。

造成土壤重金属污染的原因可归纳为以下三方面。

(l)降尘影响降尘量年平均约252t/km,(1990),降尘中含有的重金属比土壤背景值高2.19一128.9倍,成为土壤重金属的主要来源。

(2)化肥影响化肥年用量达到97.1又10‘t(1990),化肥中含有一定量的重金属,大量施用化肥,使重金属积累,带来污染。

(3)渣肥影响施用未经无害化处理的渣肥,重金属含量增加56.2一279.9%。

综上所述,环境系统已受到不同程度的污染,影响最为普遍的是细菌,非金属元素硫.重金属中的汞以及铁、锰等元素。

城市土壤是城市生态系统的重要组成部分,与自然土壤相比,它既继承了原有自然土壤的某些特征,又具有独特的成土环境与成土过程,表现出特殊的养分循环和生物学特征。

城市土壤定义为具有由城市产生的物质的混合、填充、埋藏和污染而形成的,厚度大于的人为表层的土壤。

对于城市生态系统来说,城市土壤是城市生态系统的主要组成部分之一,具有重要的生态、环境和经济功能,也是城市污染物的源和汇。

土壤重金属污染与工业活动、汽车尾气的排放密切有关,城市表土和道路灰尘的重金属可作为城市大气污染的指示。

土壤重金属污染物主要有汞、锅、铅、铜、铬、镍、铁、锰、锌等,砷虽不属于重金属,但因其行为与来源以及危害都与重金属相似,故通常将砷也列入重金属类进行讨论。

土壤重金属污染是指人类活动将重金属输入十壤中,引起土壤重金属含量明显高于背景含量,并造成生态环境质量恶化的现象。

重金属污染是土壤污染最重要的一个方面。

随着城市化进程加快,各种业污染物的出现是土壤重金属污染的主要原因。

重金属具有难降解、易积累、毒性大和隐蔽性、长期性、不可逆性等特点,不仅恶化了城市土壤生态环境,而且通过地面扬尘、地表径流、污染的地下水、食物链等途径严重危害城市居民的身体健康,因此城市土壤重金属研究日益受到重视城市土壤重金属污染则主要来源于家庭活动、废弃物处理、交通运输、金属矿开采和冶炼、制造业、加工业、发电厂、肥料场等外源污染。

其中,矿物加工和冶炼、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,在某些工厂企业周围的土壤,含量甚至高达眺。

城市交通运输则是城市土壤重金属污染的另一个重要来源,汽车尾气排放、轮胎添加剂中的重金属元素均可影响到土壤中的含量,且这些元素的积累量都与交通流量有关洲。

城市土壤中重金属主要来源于工业生产废水、废弃物以及汽车尾气的排放,这也决定了重金属在城市土壤中的空间分布规律。

城市内不同的。

几地利用方式,对土壤中的重金属含量有着显著影响,而相同土地利用方式下的土壤重金属污染状况则表现出明显的同一性。

总体来说,城市土壤中重金属含量要明显高于郊区及远离城卜的农田土壤的含量,城市土壤是郊区土壤重金属污染的源。

由调查中得知,引用污水灌溉是重金属污染的主要原因南岸区和沙坪坝区蔬菜地的地形地貌主要为山地和丘陵地,没有直接用于灌溉的清洁水源,它们的主要灌溉水为池塘和地下水,因此部分蔬菜地引用城市污水进行灌溉。

大气粉尘的污染是蔬菜地重金属污染的另一个重要原因调查中发现在蔬菜地附近存在的主要工业污染源有水泥厂、钢铁厂、农药厂、电镀厂和皮革厂。

垃圾肥带进人们长期以来有蔬菜地施用垃圾肥的习惯,使重金属随垃圾肥进入土壤。

气源重金属微粒是农田重金属污染的途径之一,它的构成主要是金属飘尘,不仅来自未经处理的工业废气排放,还来自生活能源燃煤的废气排放。

固体废弃物污染:含有较高重金属的固体废弃物或矿砂堆积也是农业环境中的重金属污染源。

3 结果与讨论综合以上分析,城郊土壤重金属含量特征表现为:(1)城市郊区表层土壤由于其特殊的位置和功能,容易受到污染。

土壤中的Pb、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、As 和Hg 8 大重金属均有外源物质的进入。

测试样点单项污染指数Hg 达污染级,综合污染指数平均值1.7,属于轻度污染级。

污染级污染样点占52.38%。

(2)工业点源污染是主要原因之一。

工厂周围的土壤重金属单项污染指数和综合污染指数较非工厂周围污染明显要高。

城市居民的生活垃圾,工业污染物输送到城市郊区较多,城市工厂大都建在城郊,因而对于城市郊区工业污染物是重要的污染源,不容忽视。

(3)不同利用方式对土壤重金属的含量有着重要的影响。

比较菜地和水田这两种城郊农业主要土地利用方式,菜地的8 大土壤重金属单项污染质数和综合污染指数均高于水田。

农业投入的物质数量和种类以及农业利用的集约程度是造成菜地土壤重金属含量高的主要原因。

菜地本身其农业利用强度高于水田,而对于城市郊区蔬菜的需求量更大,同时在经济利益的驱使,蔬菜种植多,农业投入和强度大,而且对于反季节的大棚蔬菜的种植也增加,农业投入和强度更大,有机肥的大量施用,猪粪等农家肥的不合理施用都会造成土壤重金属含量的增加。

综上所述:城郊表层土壤由于其特殊功能和位置,其容易受到污染,污染主要原因为工业点源污染、农业物质的投入、农业集约利用程度和强度的影响。

因此,保护城郊土壤、保证土壤资源可持续利用需从工业污染点源的控制、农业物质投入控制、农业集约利用程度和土壤资源保护相协调的几个方面着手,如控制工厂排污之前需对污物净化,城郊生活垃圾统一处理、农家肥、有机肥使用前需对其进行必要处理,农业利用强度需结合土壤保护等措施。

郑州市郊区土壤重金属污染的空间分布克里格插值法【8l是对区域变量进行无偏最佳估值的一种可靠方法,采用软件ArcGIS中普通克里格方法(Ordinary Kriging),对研究区域土壤重金属单因子指数值和内梅罗综合指数进行捅值,并按照污染评价指数等级进行重新分类,结果如图2所示。

由图可以看出,郑州市土壤中Cd在西部已经超出警戒线范围,有向北发展的趋势,但整体上尚没有引起明显的危害。

Hg在郑州市北郊超出背景值的二级标准,达轻污染,部分甚至达到中度污染,Hg污染最为严重的是惠济区的老鸦陈村,已有很多研究[9-12】表明此地Hg污染较为严重,其来源主要有污水灌溉和喷洒农药。

Pb的污染比较普遍,属于轻度污染,是另一潜在的污染源,尤其是老鸦陈及毛庄附近的Pb污染最为严重,但Pb在土壤中和植物体中迁移性较差,在土壤中易被固定;全区As的指数值除靠近城市的1个样点超出l以外,其余均在l以下,远低于背景值,As可能存在点源污染,即由于城市附近某些工厂的排放的“三废”,致使土壤中近郊As的含量有所提高。

Cr单因子指数绝大部分地区都高于3,属于重度污染,cr来源主要为工业废水,管城区姚庄附近Cr含量最高,也是因为附近工厂较多,而且Cr在土壤中主要以C,形态存在,土壤胶体对Cp有强烈的吸附作用,较快地被吸附固定积累在表层,很少向下移动,因而造成土壤Cr 含量增加的主要原因。

同样由于Cr的单因子指数极高贡献率和铅的单因子指数较高贡献率,使得全区综合污染指数均超出背景值,达到轻污染以上的程度,即全区的西南部处于中度污染,其它大部分处于重度污染,严重污染的将近占全区面积的一半。

1. 2重金属含量分析土壤中重金属含量委托国土资源部长春地质矿产资源监督检测中心测试分析。

用ADVANT’XP+型X射线荧光光谱仪采用X荧光光谱法(XRF)测定土壤中的Cu、Cr、Zn和Pb,用AFS―230E型原子荧光光度仪采用原子荧光光度法(AFS)测定土壤中的As和Hg,用M6型石墨炉原子吸收光谱仪采用石墨炉原子吸收光谱法(GF―AAS)测定土壤中的Cd。

分析方法均按照中国地质调查局地质调查技术标准(DD2005-01)规定经过准确度和精密度检验,分析方法的准确度和精密度均达到规范要求。

样品分析采用国家标准物质(GSS系列)进行准确度和精密度质量监控,监控结果表明分析结果准确可靠。

各元素测试对数偏差ΔlgC均小于0. 05;报出率为100%;抽取10%的样品进行重复性检验,相对双差RD小于10% ,分析合格率均达到%。

同时,测试分析数据均通过实验室经M 认证。

为更好地对长春市城区表层土壤重金属污染来源进行解析,同时测定了M 、O3、O、Fe2O3、MgO。

1. 3主成分分析方法( PCA)主成分分析法( PCA)是用来研究多个变量的相关性的一种多元统计分析方法,它在较少损失原始变量数据信息的前提下, 用少量的因子代替原始变量,达到对原始变量分类的目的,用以揭示原始变量之间的内在联系,把庞杂的原始数据按成因上的联系进行归类,由果及因地归纳出几条比较客观的成因线索,提供逻辑推理方向,以导出正确的成因结论,其原理和算法可参考有关文献[ 3 ]。

本文运用SPSS11. 0统计软件包进行主成分分析,为消除变量之间在数量级和量纲上的差异,以使各类变量处于同等地位, 采用Z分数法( Z Socre)对重金属含量数据进行标准化,标准化后的变量,满足其平均值为0,标准差为1。

基于相关系数矩阵进行主成分的提取,采用PCA法进行主因子的提取。

为使主成分变量更容易得到解释,采用方差极大正交旋转法(VARIMAX normalized rotation)对因子载荷矩阵进行旋转,使得各变量在同一主成分上载荷的平方向最大与最小两极最大限度地分化开来,也就是要使得每个主成分只在少数变量上集中着较大的因子载荷,而在其余变量上的因子载荷为零或接近为零。

2 结果及讨论2. 1长春市城区表层土壤重金属质量分数长春市城区表层土壤重金属元素质量分数分析结果如表1 所示。

从表中可知, 城区表层土壤中w (As) 、w (Hg) 、w (Cr)、w ( Cu) 、w ( Zn) 、w ( Cd) 及w ( Pb)变化范围较大,达平均值的4~83倍左右。

在95%置信水平下经单样本T检验表明,长春市城区表层土壤中各元素质量分数均显著高于研究区表层土壤背景值,同时也显著高于吉林省和中国表层土壤背景值。

各元素的含量均显著高于吉林省表层土壤中相应元素的平均含量。

但长春市表层土壤中各重金属元素的含量均未超过荷兰土壤保护局所推荐的土壤中重金属含量的目标限值。

城市表层土壤中各元素的上述含量特征均表明长春市城区表层土壤中重金属元素已在一定程度上受到人为源输入的影响,但尚未对土壤造成严重污染。

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