江陰市部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)集中區(qū)土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

徐秋軍，魯寶權(quán)，孫 靖

(江陰秋毫檢測(cè)有限公司，江蘇江陰214400)

江陰市部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)集中區(qū)土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

徐秋軍，魯寶權(quán)，孫 靖

(江陰秋毫檢測(cè)有限公司，江蘇江陰214400)

選取了江陰市工業(yè)企業(yè)較集中的青陽(yáng)鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)、周莊鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)以及利港鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)，并選取了有代表性的化工、機(jī)械制造以及電子材料企業(yè)周邊土壤作為重要檢測(cè)樣品點(diǎn)，通過(guò)檢測(cè)得出結(jié)論:土壤pH指標(biāo)符合土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)·GB15618－1995，土壤表層土以及中層土都受到重金屬污染，深層土在警戒線附近。

土壤質(zhì)量;土壤污染;工業(yè)園區(qū);江陰市

隨著工業(yè)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，環(huán)境污染問(wèn)題日趨顯現(xiàn)。近些年來(lái)，土壤污染案例較多。例如陜西鳳翔鉛污染、湖南瀏陽(yáng)鎘中毒、山東臨沂砷污染等，這些已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人們的安全［1～3］。土壤重金屬污染問(wèn)題是當(dāng)前環(huán)境科學(xué)研究的重要內(nèi)容之一，其中城市及市郊土壤重金屬污染問(wèn)題相當(dāng)普遍。含重金屬的污染物通過(guò)各種途徑進(jìn)入土壤，由于不能被土壤微生物分解，易在土壤中積累，影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，并通過(guò)食物鏈在動(dòng)物、人體內(nèi)積累，嚴(yán)重影響人體健康，也可導(dǎo)致大氣環(huán)境和水環(huán)境質(zhì)量的惡化，造成生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重破壞。土壤中的重金屬較難遷移，具有殘留時(shí)間長(zhǎng)、隱蔽性強(qiáng)、毒性大等特點(diǎn)，并且可經(jīng)作物吸收后進(jìn)入食物鏈，或者通過(guò)某些遷移方式進(jìn)入到水、大氣中，從而威脅人類的健康與其它動(dòng)物的繁衍生息［4，5］。通過(guò)選取江陰市工業(yè)企業(yè)較集中的青陽(yáng)鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)、周莊鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)以及利港鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)，并選取了有代表性的化工、機(jī)械制造以及電子材料企業(yè)周邊土壤作為重要檢測(cè)樣品點(diǎn)，檢測(cè)其主要重金屬污染物，根據(jù)其污染情況，有關(guān)監(jiān)管部門可以采取積極措施，防止土壤受到重金屬進(jìn)一步污染。

1樣品采集制備

1.1采樣點(diǎn)位選擇

參照《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范·HJ/T 166－2004》布點(diǎn)確定檢測(cè)點(diǎn)位，每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)確定3個(gè)檢測(cè)點(diǎn)位，表層土樣采集深度0～20cm，中層樣20～60cm，深層樣60～100cm。

1.2樣品前處理

樣品采集后用聚乙烯塑封帶密封保存，采集樣品同時(shí)采集10%平行樣品，樣品采集后在風(fēng)干室將土壤樣品置于風(fēng)干盤中，攤成2～3cm薄層，適時(shí)壓碎，翻動(dòng)，揀出碎石、植物殘?bào)w。將風(fēng)干好的樣品用木錘敲碎過(guò)孔徑20目尼龍篩，四分法分成兩份，過(guò)100目篩，用于土壤元素全量分析。前處理好樣品放于聚乙烯密封袋中干燥器中保存留樣。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1實(shí)驗(yàn)儀器及試劑原子吸收分光光度計(jì)6501，日本島津公司;石墨爐原子吸收分光光度計(jì)6501F，日本島津公司;

元素?zé)?銅、鋅、鎳、鉛、鎘、鉻)，日本島津公司;

10μl手動(dòng)進(jìn)樣器;

便攜式pH計(jì)，PHBJ－260上海雷磁公司;磁力攪拌器JB－1A，上海雷磁公司;

萬(wàn)分之一電子天平，HR－200日本AND;高氯酸優(yōu)級(jí)純，上海金鹿化工有限公司;氫氟酸優(yōu)級(jí)純，無(wú)錫市展望化工試劑有限公司;

鹽酸優(yōu)級(jí)純，上海中試化工總公司;

硝酸優(yōu)級(jí)純，江陰蘇龍微電子材料有限公司;標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品GSS－3，地礦部物化所測(cè)試所;銅、鋅、鎳、鉛、鎘、鉻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1.0 g/L，上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院。

2.2樣品制備

將研磨好的樣品以及標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品準(zhǔn)確稱取0.5g，于50ml聚四氟乙烯燒杯中，用水潤(rùn)濕后加入5ml鹽酸，于通風(fēng)櫥內(nèi)電熱板110℃加熱，樣品初步分解蒸發(fā)至2ml，取下稍冷，加入2.5ml硝酸2ml、氫氟酸、2ml高氯酸，電熱板150℃加熱1h左右，開蓋繼續(xù)加熱除硅。當(dāng)加熱至冒高氯酸白煙時(shí)，加蓋，使黑色有機(jī)碳化合物分解，如果消解不完全重復(fù)以上操作。然后將溶液轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶中，1%稀硝酸定容。

3土壤重金屬評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)土壤應(yīng)用功能和保護(hù)目標(biāo)，依據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618－1995)作為土壤檢測(cè)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

表1土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(mg/kg)

3.1單因子評(píng)價(jià)法

逐一計(jì)算出土壤中各污染物的污染指數(shù)，通過(guò)其確定每項(xiàng)污染物的污染程度，污染指數(shù)采用土壤污染物濃度的實(shí)測(cè)值和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)比值來(lái)進(jìn)行計(jì)算:

式中，Pi為土壤中污染物i的污染指數(shù);Ci為土壤中污染物i的實(shí)測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg/kg;C0i為污染物i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，mg/kg。

在單因子評(píng)價(jià)中，Pi≤1表示土壤重金屬含量未超標(biāo)，作物生長(zhǎng)發(fā)育正常，對(duì)人體健康無(wú)危害;Pi＞1表示土壤重金屬含量超標(biāo)，存在金屬污染，影響作物生長(zhǎng)發(fā)育，危害人體健康［6］。

3.2多因子綜合評(píng)價(jià)法

相對(duì)于單因子評(píng)價(jià)法，多因子評(píng)價(jià)綜合考慮了土壤中各種污染因子的影響。采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法計(jì)算污染指數(shù):

式中，P為內(nèi)梅羅綜合指數(shù);n為土壤中參與評(píng)價(jià)的污染物種類數(shù);(Ci/C0i)max為所有污染物污染指數(shù)最大值的平方。實(shí)驗(yàn)采用單因子評(píng)價(jià)和多因子評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，污染等級(jí)和污染水平劃分標(biāo)準(zhǔn)見表2［6］。

表2土壤重金屬污染分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

4結(jié)果與分析

4.1標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

將儲(chǔ)備液用1%稀硝酸逐級(jí)稀釋配置標(biāo)準(zhǔn)曲線點(diǎn)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，見表3。

4.2青陽(yáng)鎮(zhèn)土壤檢測(cè)點(diǎn)位表、中、深層金屬檢測(cè)指標(biāo)(表4)及土壤金屬污染多因子評(píng)價(jià)結(jié)果(表5)

4.3周莊鎮(zhèn)土壤檢測(cè)點(diǎn)位表、中、深層金屬檢測(cè)指標(biāo)(表6)及土壤金屬污染多因子評(píng)價(jià)結(jié)果(表7)

4.4利港鎮(zhèn)土壤檢測(cè)點(diǎn)位表、中、深層金屬檢測(cè)指標(biāo)(表8)及土壤金屬污染多因子評(píng)價(jià)結(jié)果(表9)

表3待測(cè)金屬標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢測(cè)方法、參照標(biāo)準(zhǔn)

表4青陽(yáng)鎮(zhèn)土壤中重金屬檢測(cè)指標(biāo)

表5青陽(yáng)鎮(zhèn)金屬污染多因子評(píng)價(jià)結(jié)果

表6周莊鎮(zhèn)土壤中重金屬檢測(cè)指標(biāo)

表7周莊鎮(zhèn)金屬污染多因子評(píng)價(jià)結(jié)果表

表8利港鎮(zhèn)土壤中重金屬檢測(cè)指標(biāo)

表9利港鎮(zhèn)金屬污染多因子評(píng)價(jià)結(jié)果表

5結(jié)論

通過(guò)對(duì)選取的江陰市青陽(yáng)鎮(zhèn)、周莊鎮(zhèn)以及利港鎮(zhèn)企業(yè)周邊土壤表層、中層及深層土壤進(jìn)行檢測(cè)，采用多因子單因子綜合評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)檢測(cè)土壤污染狀況。土壤受污染程度順序?yàn)榍嚓?yáng)鎮(zhèn)＞周莊鎮(zhèn)、利港鎮(zhèn)，其中青陽(yáng)鎮(zhèn)土壤某機(jī)械廠、某紡織廠以及某電子廠表層、中層以及深層土壤都受到輕度或者中度污染;周莊鎮(zhèn)3個(gè)檢測(cè)點(diǎn)位土壤表層土、中層土基本受到輕度污染，深層土污染水平基本在警戒線附近;利港鎮(zhèn)3個(gè)點(diǎn)位檢測(cè)土壤表層、中層也基本受到輕度污染，深層土也基本在警戒線附近。檢測(cè)評(píng)價(jià)說(shuō)明3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤受到重金屬污染，污染狀況呈逐漸提升趨勢(shì)。表層土壤受污染較重，這與表層土壤直接暴露在環(huán)境中和污染物質(zhì)直接接觸，較易受到污染有關(guān);中層土以及深層土受污染物質(zhì)遷移滲透也受到金屬污染?，F(xiàn)階段環(huán)境保護(hù)部門注重大氣、水質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作，土壤環(huán)境質(zhì)量保護(hù)工作還存在缺失，土壤環(huán)境要引起重視。在文中由于條件所限所選檢測(cè)點(diǎn)位較少，檢測(cè)指標(biāo)不夠全面，只能單方面反映選擇的3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)土壤受重金屬污染狀況，不能反映總體狀況，需要繼續(xù)完善檢測(cè)研究。

［1］曹洪法．陸地生態(tài)系統(tǒng)中重金屬的污染 ［J］．環(huán)境科學(xué)，1981，2(2)．

［2］陳志良．重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù) ［J］．環(huán)境保護(hù)，2002，(6):21－23．

［3］徐林通．土壤重金屬污染防治方法綜述 ［J］．知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2011，21:86．

［4］周啟星，黃國(guó)宏．環(huán)境生物地球化學(xué)及全球環(huán)境變化［M］．北京:科學(xué)出版社，2001．

［5］魏樹和，周啟星．重金屬污染土壤植物修復(fù)基本原理及強(qiáng)化措施探討 ［J］．生態(tài)學(xué)雜志，2004，23(1):65－72．

［6］熊俊，王飛．三峽庫(kù)區(qū)香溪河消落區(qū)土壤重金屬生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) ［J］．環(huán)境科學(xué)研究，2011，24(11):1318－1322．

Environmental Quality Assessment of Heavy Metal in Soil in the Township Industrial Parks of Jiangyin Muncipality

XU Qiu－jun，LU Bao－quan，SUN Jing
(Jiangyin Qiuhao Testing Company Ltd．，Jiangyin Jiangsu 214400 China)

The soil samples are taken from the adjacent area to the typical enterprises of chemical industry，machinery and electronic material production．These enterprises are located in the three township industrial parks namely Qingyang，Zhouzhuang and Ligang．The soil testing shows that the pH value is in compliance with the Environmental Quality Standards of Soil(GB15618－1995)．But the top and middle layers of soil are contaminated with heavy metal，while the deep soil layer is just around the red line．

soil quality;soil pollution;industrial park;Jiangyin Municipality

X82

A

1673－9655(2012)05－0086－04

2012－03－19

徐秋軍(1983－)，男，江蘇江陰人，畢業(yè)于南京財(cái)經(jīng)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，本科?，F(xiàn)從事環(huán)境檢測(cè)管理工作。