曾銀龍
(成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,四川 成都 610059)
土壤是人類賴以生存的自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源,全球所面臨的糧食、資源和環(huán)境問題都與土壤息息相關(guān)。大量的研究證實(shí),土壤重金屬污染不但損害土壤自身的理化性質(zhì),而且影響作物的產(chǎn)量與品質(zhì),并通過食物鏈進(jìn)入人體,危害人類健康[2-6]。
土壤重金屬污染問題在我國(guó)比較突出,實(shí)際上這也是全球各國(guó)面臨的棘手問題[1]。
采集表層土壤,采集深度為0-20cm。土壤樣品原始重量大于1kg共采集土壤樣品1900個(gè)。
土壤樣品分析由地礦局分析測(cè)試中心承擔(dān),分析指標(biāo):分析重金屬元素Cu、Cr、Ni、Pb。
測(cè)試中心依托XRF儀器設(shè)備,根據(jù)所需分析元素制定相應(yīng)分析方案,Cu、Cr、Ni、Pb檢出限分別為1mg/kg、5mg/kg、2mg/kg、2mg/kg。
研究區(qū)土壤重金屬元素Cu、Pb、Cr、Ni數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征見表1。
表1 土壤Cu、Pb、Cr、Ni元素參數(shù)統(tǒng)計(jì)表
含量單位:mg/kg。由數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表可知:
Cu最大值為260mg/kg,最小值為6mg/kg;Pb最大值為71 mg/kg,最小值為17.5 mg/kg;Cr最大值為120 mg/kg,最小值為10.7 mg/kg;Ni最大值為82.4 mg/kg,最小值為5.5 mg/kg。
(1)土壤中重金屬元素Ni在本區(qū)中變異系數(shù)相對(duì)較高,含量空間差異較大,其變異系數(shù)達(dá)0.12。
(2)重金屬元素Cu、Pb、Cr、Ni在土壤中均有富集趨勢(shì),其平均含量均大于背景值。
在重金屬異常成因分析的基礎(chǔ)上,以污染物的累積程度為依據(jù),對(duì)土壤污染現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià),主要針對(duì)Cu、Pb、Cr、Ni等指標(biāo),并在此基礎(chǔ)上,對(duì)人為污染異常及地質(zhì)背景異常進(jìn)行劃分。
按照公式,計(jì)算土壤污染物i的單項(xiàng)污染指數(shù)Pi:
式中,Ci為土壤中i指標(biāo)的實(shí)測(cè)濃度;Si為污染物i采用區(qū)域土壤元素背景上限值(平均值+2倍標(biāo)準(zhǔn)差)。
按照表2所示的土壤單項(xiàng)污染指數(shù)環(huán)境地球化學(xué)等級(jí)劃分界限值,分別進(jìn)行單指標(biāo)土壤環(huán)境地球化學(xué)等級(jí)劃分,并對(duì)本地Cu、Pb、Cr、Ni四種重金屬元素進(jìn)行污染評(píng)價(jià)。
表2 土壤環(huán)境地球化學(xué)等級(jí)劃分界限
結(jié)果顯示該縣土壤中Cu、Pb、Cr、Ni四種重金屬元素污染情況如下:
Cu在研究區(qū)污染程度較小,該區(qū)基本為清潔和尚清潔區(qū),占研究區(qū)面積的84%。輕度污染區(qū)域相對(duì)分散,占總面積的21%。
Cr在研究區(qū)污染程度尚小,該區(qū)主要為清潔和尚清潔區(qū),占研究區(qū)面積的89%。繼而為少量的輕度與中度污染區(qū),呈散點(diǎn)狀分布于研究區(qū)域。
Ni在研究區(qū)大部分為尚清潔與清潔區(qū),占研究區(qū)總面積的94%。其余部分為輕度污染,分布相對(duì)較為集中。
Pb在研究區(qū)大部分為尚清潔區(qū)和清潔區(qū),占研究區(qū)總面積的95%。其余地區(qū)為輕度污染和中度污染,呈散點(diǎn)狀分布,并且中度污染所占比例極小,幾乎可以忽略。
(1)土壤中有害重金屬元素Ni在本區(qū)中變異系數(shù)相對(duì)較高,含量空間差異較大。
(2)重金屬元素Cu、Pb、Cr、Ni在土壤中有富集趨勢(shì),其平均含量均大于背景值。
(3)該縣土壤中重金屬元素Cr、Ni、Pb污染程度較低,污染區(qū)域相對(duì)集中。污染區(qū)域?yàn)橹毓I(yè)區(qū),污染與該區(qū)域工業(yè)生產(chǎn)排污有關(guān)。
(4)Cu元素存在重度污染區(qū),雖然污染面積極小。重度污染區(qū)相對(duì)較為集中,與當(dāng)?shù)氐墓S污染物排放有關(guān)。
(5)城市周邊土壤重金屬污染主要受人為影響。建議做好企業(yè)的環(huán)境管理工作,控制污染源。