西安灌區(qū)土壤重金屬形態(tài)特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

在工業(yè)化和城市化過(guò)程中，來(lái)自現(xiàn)代工業(yè)、交通以及生活污染源的重金屬等有害物質(zhì)，以大氣、水、固體廢棄物形式向土壤中排放，導(dǎo)致土壤受到嚴(yán)重污染。土壤中重金屬的致毒效應(yīng)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)不僅與土壤重金屬全量有關(guān)，也與土壤重金屬的化學(xué)形態(tài)密切相關(guān)。本文對(duì)西安市土壤中重金屬的污染狀況進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上對(duì)該地區(qū)土壤進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

西安市北郊主要以接納城市工業(yè)和生活污水的灃惠渠和鄧家村污水處理廠的廢水以及皂河河水灌溉的農(nóng)田為主；東郊主要以地下井水灌溉農(nóng)田。土壤樣品分別取自以上四個(gè)地方的耕作層(0～20cm)。根據(jù)Tessior的分級(jí)連續(xù)提取法，提取出5種重金屬不同形態(tài)的溶液，用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)分析測(cè)定其各個(gè)形態(tài)含量，采用潛在生態(tài)危害指數(shù)法對(duì)土壤或沉積物中重金屬污染進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 灌區(qū)土壤中重金屬的形態(tài)分布特征

灌區(qū)土壤中重金屬各形態(tài)的含量如表1所示，由表1可以看出，Cu各形態(tài)含量中殘態(tài)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；Ni各形態(tài)含量中可交換態(tài)極少；Zn各形態(tài)含量中可交換態(tài)差異很大；Cd各形態(tài)含量中有機(jī)態(tài)很少，而且明顯比其它幾種元素小，Pb各形態(tài)含量中可交換形態(tài)很少。

2 灌區(qū)土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

分別從重金屬的可交換態(tài)、非殘態(tài)總量和全量三個(gè)方面進(jìn)行研究。由表2可見(jiàn)，西安灌區(qū)土壤中重金屬的有效態(tài)存在潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度屬于中等程度；重金屬非殘態(tài)總量存在潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度屬于很強(qiáng)。重金屬的總量存在潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度屬于很強(qiáng)。

無(wú)論從單個(gè)重金屬的潛在生態(tài)危害參數(shù)看，還是從多個(gè)重金屬的潛在生態(tài)危害指數(shù)看，西安市灌區(qū)土壤重金屬交換態(tài)潛在生態(tài)危害小于土壤重金屬全量和非殘態(tài)總量的潛在生態(tài)危害性。西安市灌區(qū)土壤重金屬交換態(tài)的潛在生態(tài)危害屬于中等，而非殘態(tài)總量的潛在生態(tài)危害屬于很強(qiáng)，全量的潛在生態(tài)危害也屬于很強(qiáng)，這可能是由于土壤中重金屬的鐵錳氧化態(tài)的含量較高。而西安市灌區(qū)土壤重金屬全量和非殘態(tài)總量的潛在危害性都很強(qiáng)，表明土壤重金屬中的殘態(tài)對(duì)生態(tài)的危害性較小，不易釋放到環(huán)境中。同時(shí)，西安市灌區(qū)土壤重金屬中Cd屬于很強(qiáng)的生態(tài)危害，Ni的生態(tài)危害最小，Cu和Zn屬于輕微生態(tài)危害。

另外，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)中所選用的毒性系數(shù)是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不同重金屬對(duì)不同生物的影響不同，此類毒性系數(shù)并不能全面地反映對(duì)人體或其它生物的毒害作用，這還有待于研究。