雞西市各主要區(qū)域重金屬污染比較研究

羅 嬌 贏

(雞西大學(xué) 安全與環(huán)境工程系，黑龍江 雞西 158100)

0 引言

土壤作為環(huán)境要素的重要組成部分，接受工業(yè)生產(chǎn)與生活污水、固體廢棄物、農(nóng)藥化肥殘余物及酸雨、大氣降塵等各方面約90%的污染物[1]。土壤處在自然環(huán)境的中心位置，是三廢污染物的重要接收地，所以土壤環(huán)境質(zhì)量是環(huán)境問題的重中之重。

土壤重金屬污染由于其發(fā)展過程緩慢，感覺器官察覺辨識(shí)十分困難，只有通過食物進(jìn)入人體，達(dá)到身體承受閾值時(shí)才能反映出來[2]。

從重金屬在土壤中積累到土壤結(jié)構(gòu)和功能的變化這一過程十分緩慢，但是由于重金屬很難降解，土壤一旦受到重金屬污染則很難恢復(fù)，即使恢復(fù)也需要耗費(fèi)大量人力物力[3]。

因此，及時(shí)了解、分析土壤環(huán)境質(zhì)量的最新發(fā)展方向，注重環(huán)境監(jiān)測(cè)功能的發(fā)揮，才可以及時(shí)掌控土壤理化性質(zhì)，降低重金屬污染的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也可以為污染土壤修復(fù)提供科學(xué)的依據(jù)和方法，更好地實(shí)現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

雞西市位于黑龍江省東南部，地處東經(jīng)130°23′～133°56′，北緯44°51′～46°36′之間。年有效積溫2 550℃，無霜期平均139d，年降水量533mm，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候?？偯娣e2.25萬km2，總?cè)丝?00萬，是一座綜合性工業(yè)城市。是國(guó)家重要的煤炭工業(yè)生產(chǎn)基地,煤炭地質(zhì)儲(chǔ)量65億噸，石墨儲(chǔ)量居亞洲之首。經(jīng)過長(zhǎng)期開發(fā)建設(shè)，雞西市構(gòu)建了煤炭、冶金、機(jī)械、發(fā)電、建材、食品、醫(yī)藥等七大支柱產(chǎn)業(yè)。

1 樣品的采集、處理與分析

1.1 采樣點(diǎn)的設(shè)置

于2012年6月進(jìn)行采樣，采樣地點(diǎn)設(shè)在雞西市所轄的雞東縣、滴道區(qū)、恒山區(qū)。以上三個(gè)區(qū)域是雞西市主要產(chǎn)煤基地。由于長(zhǎng)期進(jìn)行礦業(yè)開采，煤矸石山堆放、酸性涌水、廢棄的礦渣都可能是造成重金屬污染的來源，因此可能存在潛在的污染風(fēng)險(xiǎn)，是重金屬污染相對(duì)典型區(qū)域。

1.2 樣品的采集和處理

首先，在有代表性的地段設(shè)置采樣點(diǎn)，由于采樣區(qū)域地形規(guī)整，所以按照網(wǎng)格法對(duì)0～20 cm表層土壤進(jìn)行采樣，樣品采集過程中注意將石塊、植物根系等外源物質(zhì)挑出。將樣品按照編號(hào)順序依次擺放在通風(fēng)避光處自然陰干。陰干過程中手動(dòng)捏碎大塊土壤，以免板結(jié)不利于后續(xù)研磨。陰干后對(duì)土壤進(jìn)行研磨，使土壤全部通過200目篩子，裝入帶有標(biāo)號(hào)的儲(chǔ)存袋，用來待測(cè)定重金屬總量。

1.3 樣品的測(cè)定

土壤重金屬總量的測(cè)定方法為火焰原子分光光度法。

2 雞西市主要區(qū)域土壤重金屬污染的評(píng)價(jià)

2.1 評(píng)價(jià)方法

(1)單因子指數(shù)法。采用單因子污染指數(shù)法[4]對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)算公式如下：

Pi=Ci/Si

公式中，Pi為土壤污染物i的環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；Ci為土壤污染物i的實(shí)測(cè)值，單位是mg/kg；Si為土壤污染物i的標(biāo)準(zhǔn)值，單位是mg/kg。

(2)內(nèi)梅羅綜合因子指數(shù)法。采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)算公式如下：

2.2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表1 土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995) (mg/kg)

以《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)[5]中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作為限值進(jìn)行污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。見表1。

2.3 土壤重金屬污染指數(shù)分級(jí)

(1)單因子污染指數(shù)分級(jí)。如Pi<1表示土壤未污染，Pi>1表示土壤已污染，Pi值越大則表示受到的重金屬污染越嚴(yán)重[6]。

(2)內(nèi)梅羅綜合因子污染指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。見表2。

表2 土壤重金屬污染分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)果與分析

3.1 樣地土壤重金屬含量

用原子吸收法對(duì)雞東縣20個(gè)采樣點(diǎn)的土壤重金屬的含量進(jìn)行測(cè)定，得到結(jié)果見表3。

表3 雞東縣重金屬總量統(tǒng)計(jì)表

用原子吸收法對(duì)滴道區(qū)20個(gè)采樣點(diǎn)的土壤重金屬的含量進(jìn)行測(cè)定，得到結(jié)果見表4。

表4 滴道區(qū)重金屬總量統(tǒng)計(jì)表

用原子吸收法對(duì)恒山區(qū)20個(gè)采樣點(diǎn)的土壤重金屬的含量進(jìn)行測(cè)定，得到結(jié)果見表5。

表5 重金屬總量統(tǒng)計(jì)表

從以上三個(gè)表格數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知Cd的變異范圍較大，其余指標(biāo)變異范圍較小，說明Cd的數(shù)據(jù)離散程度較大，數(shù)據(jù)分布范圍較寬，可間接表明在以上三個(gè)區(qū)域土壤中Cd的含量主要是受隨機(jī)因素影響，主要與農(nóng)用塑料薄膜的使用、塑料制品的焚化有關(guān)。

3.2 雞西市各主要區(qū)域土壤重金屬污染評(píng)價(jià)結(jié)果

3.2.1 單因子指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果

表6 雞東縣土壤重金屬元素污染指數(shù)

表7 滴道區(qū)土壤重金屬元素污染指數(shù)

表8 恒山區(qū)土壤重金屬元素污染指數(shù)

由表6、表7、表8可知，三個(gè)區(qū)域重金屬污染指數(shù)都低于1，土壤尚未受到重金屬污染。

3.2.2 內(nèi)梅羅綜合因子指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果

表9 綜合因子指數(shù)法評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié)論

(1)雞西市主要區(qū)域通過單因子指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，污染指數(shù)值均低于1，土壤尚未受到重金屬污染。

(2)雞西市各主要區(qū)域土壤通過綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：土壤處于清潔狀態(tài)，滴道區(qū)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)高于其他兩個(gè)區(qū)域，與滴道區(qū)存在熱電廠有較大關(guān)聯(lián)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]邢光熹,朱建國(guó).土壤微量元素和稀土元素化學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2002:12～13.

[2]周藝敏,張金盛,任順榮，等.天津市園田土壤和幾種蔬菜中重金屬含量狀況的調(diào)查研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，1990,(6):30～34.

[3]任旭喜.土壤重金屬污染及防治對(duì)策研究[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),1999,25(6):31～33.

[4]奚旦立,孫裕生,劉秀英.環(huán)境監(jiān)測(cè)[M].北京:高等教育出版社,1995:4.

[5]葉文虎,欒勝基.環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1994:23～45.

[6]劉鳳枝.農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2001:35～37.