(貴州省環(huán)境科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 貴州貴陽 550081)
摘 要:針對(duì)貴州省不同污染區(qū)進(jìn)行土壤重金屬污染特征對(duì)比、總結(jié),探究導(dǎo)致土壤重金屬受到污染的原因,以及影響污染程度的主要因素。本文首先對(duì)貴州省污染區(qū)做了簡(jiǎn)要介紹,具體分析了污染區(qū)土壤重金屬污染特征,從而提供良好的解決措施。
關(guān)鍵詞:貴州??;土壤;重金屬
前言:近年來,我國(guó)耕地受重金屬污染比例范圍在逐漸擴(kuò)大,一旦重金屬受到污染,則土壤的穩(wěn)定性會(huì)相應(yīng)降低,同時(shí),土壤肥力也會(huì)受到不利影響,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)隨之下降。貴州省土壤重金屬污染存在地區(qū)差異性,對(duì)此展開化學(xué)特征探究,能夠在掌握污染現(xiàn)狀、原因的基礎(chǔ)上,提出有效治理措施,進(jìn)而優(yōu)化食物鏈結(jié)構(gòu),保障人體健康。
1污染區(qū)基本介紹
1.1研究區(qū)域
本文所選貴州省研究對(duì)象主要有畢節(jié)赫章野馬川(a區(qū))、開陽縣金中鎮(zhèn)(b區(qū))、白云區(qū)曹關(guān)村(c區(qū))、六盤水市水城縣倮摩村(d區(qū))、清鎮(zhèn)市后午(e區(qū))、幸福村(f區(qū))、花溪區(qū)久安鄉(xiāng)(g區(qū))、大灣鎮(zhèn)安樂村(h區(qū))、青巖鎮(zhèn)二關(guān)村(i區(qū))、烏當(dāng)區(qū)新莊(j區(qū))。
1.2樣品收集
由于樣品采集存在明顯的地域差異性,應(yīng)用蛇形布點(diǎn)法進(jìn)行樣點(diǎn)采集活動(dòng),每一樣點(diǎn)采集樣品數(shù)量為8——17個(gè),每一樣品采集0——19厘米耕層土壤,選取最少6個(gè)點(diǎn)的混合樣,應(yīng)用四分法取1.5千克后放入標(biāo)好號(hào)碼的試驗(yàn)袋。然后使其自然風(fēng)干,待風(fēng)干后研磨、篩選、均勻混合,樣品處理的過程中常用瑪瑙、木質(zhì)用具,同時(shí)避免用具污染[1]。
1.3樣品分析
取0.11克樣品數(shù)量于26毫升比色容器中,加入2.5毫升王水將其消溶,消融世間120分鐘后,靜置定容,然后用X2型號(hào)的ICP-MS對(duì)其進(jìn)行重金屬測(cè)量,樣品回收率在91%——106%之間,證明回收率較好。在規(guī)格為55毫升的燒杯中加入6克過篩風(fēng)干土,然后加入不含二氧化碳的純凈水,土水比例為1:4,將燒杯均勻搖晃,靜置半小時(shí)后,用PUS-3C型酸度計(jì)檢測(cè)。
2污染區(qū)土壤重金屬污染特征分析
2.1含量水平及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
不同區(qū)域土壤樣品研究結(jié)構(gòu)顯示,不同區(qū)域土壤重金屬Zn、Cr、Pb、Cu、Cd、As含量不相一致,并且超標(biāo)情況也不盡相同。其中,超標(biāo)情況最嚴(yán)重的為d區(qū),Zn超標(biāo)達(dá)10倍,Pb超標(biāo)達(dá)5倍,Cd超標(biāo)達(dá)75倍,Cu超標(biāo)達(dá)4倍,As超標(biāo)達(dá)5倍,d區(qū)不適宜種植農(nóng)作物。應(yīng)用內(nèi)梅羅綜合指標(biāo)法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,當(dāng)單因子污染指數(shù)小于等于0.9時(shí),則說明樣品未被污染,反之,則證明樣品已受污染。評(píng)估結(jié)果表示,b區(qū)受污染程度最小,污染因子為0.889,但是也應(yīng)予以重視,該地土壤鎘含量較高;C區(qū)、e區(qū)、g區(qū)、i區(qū)屬于輕度污染區(qū);j區(qū)屬于中度污染區(qū),該區(qū)域受污灌影響Cd含量較高;a區(qū)和d區(qū)主要受鉛鋅礦冶煉影響,Cd、Zn等含量較高;f區(qū)和h區(qū)的重金屬含量均超標(biāo),主要受煤礦開采影響。從個(gè)別污染指數(shù)來講,除e區(qū)和g區(qū)以外的其他區(qū)域的Cd含量較高[2]。
2.2聚類及成分分析
聚類分析:即對(duì)不同數(shù)據(jù)應(yīng)用DPS軟件進(jìn)行分組,同組區(qū)域存在較多相似度,不同組別間相似度較少。其中,b區(qū)、c區(qū)、e區(qū)、g區(qū)、i區(qū)為一組,除g區(qū)外,其余四個(gè)區(qū)域的污染情況較輕,污染指數(shù)小于1.5;a區(qū)、d區(qū)、j區(qū)為一組,分別為中度污染、重度污染、重度污染,污染指數(shù)在2.5和9之間;f區(qū)和h區(qū)污染指數(shù)均大于9,分別受鉛鋅冶煉廠和煤礦開采影響。
成分分析:應(yīng)用數(shù)學(xué)降維法進(jìn)行成分分析,探究污染源以及污染變化情況。重金屬主成分被分為兩組,其中,Zn、Cr、Pb、Cu、As為一組,Cd元素為另一組。兩組間的變化趨勢(shì)存在差異性,第一組變化趨勢(shì)呈現(xiàn)一致性,第二組則與外源污染存在聯(lián)系。e區(qū)污染源來自土壤自身和煤灰堆放;g區(qū)主要污染源來自酸性礦山廢水和煤矸石堆放,Pb含量較高;j區(qū)受生活污水以及養(yǎng)殖場(chǎng)排放廢水影響嚴(yán)重。其余區(qū)域主要受工業(yè)冶煉和煤礦開采影響,導(dǎo)致重金屬污染量增加。a區(qū)Cr較高主要煙氣沉降影響;d區(qū)Pb含量較高主要受煉鋅廢渣影響;f區(qū)污染源主要來自煤礦開采[3]。
2.3污染區(qū)分布與土壤酸堿值關(guān)系分析
土壤酸堿度(PH)類型主要有五種,分別是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、中性、酸性、堿性。本研究參與研究的土壤PH值呈酸性,其中強(qiáng)酸性為16.2%、中性為23.3%、酸性為60.4%。g區(qū)PH值最低為3.0,屬于強(qiáng)酸性,這主要是因?yàn)楣喔人畞碜运嵝缘V山;c區(qū)和j區(qū)PH值呈中性,分別受赤泥堆濾液和鈣鎂沉積影響較大;a區(qū)和f區(qū)PH值呈強(qiáng)酸性,后者主要是煤礦開采導(dǎo)致的。從不同區(qū)域酸堿值分析可知,重金屬污染與其存在的相關(guān)性較小,在一定程度上受污染源影響較大。以污染源為中心,距離污染源由近到遠(yuǎn)的區(qū)域重金屬污染數(shù)值分別為76.72/20.32/13.05/1.605mg/kg,并且Cd含量也隨之減少。
結(jié)論:綜上所述,貴州省不同區(qū)域存在重金屬污染情況存在差異性,同時(shí),主成分分析所得到的結(jié)果也有區(qū)域性,即研究區(qū)域不僅存在重金屬背景值,而且還有疊加污染源。此外,重金屬污染受污染源距離影響顯著,即污染源越近,重金屬污染情況越嚴(yán)重。
參考文獻(xiàn):
[1]朱恒亮,劉鴻雁,龍家寰,等. 貴州省典型污染區(qū)土壤重金屬的污染特征分析[J]. 地球與環(huán)境,2014,04:505-512.
[2]鄭麗萍,王國(guó)慶,林玉鎖,等. 貴州省典型礦區(qū)土壤重金屬污染對(duì)蚯蚓的毒性效應(yīng)評(píng)估[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào),2015,02:258-265.
[3]張清海,陸洋,林紹霞,等. 貴州省典型名優(yōu)茶產(chǎn)區(qū)土壤重金屬污染及在茶葉中的富集[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,08:292-294.
作者簡(jiǎn)介:
高海燕(1970-),女,貴州省貴陽市人,漢族,現(xiàn)職稱工程師,學(xué)歷碩士研究生,從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)和環(huán)境保護(hù)咨詢工作。