某有色冶炼企业周围土壤中汞等重金属分布的特征研究
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某有色金属冶炼厂建设于 &a"’ 年"年产锌 !% 万 0, 铜 &% 万 0,汞 & 万 0) 主 要 生 产 工 艺 为 双 底 连 续 吹 炼 炼铜,沸腾炉竖罐炼锌,火法炼汞"其排放的主要含汞 废物包括炉渣,烟尘,浸出渣,窑渣,汞炱等) 厂址处 于贵州高原东部边缘向低山丘陵的过渡地带"位处武 陵山脉以东"为江南台窿之西缘) 常年主导风向为 6(方 向 )
根据企业周边环境的实际情况和当地风向玫瑰 图 "沿 常 年 主 导 风 向 "在 厂 内 ,上 风 向 和 下 风 向 分 别 进 行代表性布点) 采样范围覆盖厂 区 周 边 半 径 A%% ." 共布设 ’ 个采样点) 其中"厂区内布设 ! 个点"分别 是上风向厂界处 YF,厂内废物 暂 存 库 附 近 Y" 和 下 风 向厂界处 YA"每个采样点样品采集深度为 % c$% K.# 在下风向最大落地点区域"采用棋盘式布点"各点间 隔&% .共布设 a 个采样剖面"见 图 &) 每 个 剖 面 深 度 为 &%% K."沿 土 壤 剖 面 间 隔 &%K. 分 别 布 设 &% 个 采 样点"深 度 分 别 为 &%"$%"!%"F%""%"A%"’%"C%"a%" &%% K."分 别 在 每 段 采 样 点 剖 面 均 匀 取 & 个 样 品 &%% 3) 土 壤 样 品 采 集 后" 除 去 石 块, 植 物 残 枝 等 杂 物"装 入 密 封 袋) 土 壤 样 品 经 自 然 风 干 后" 过 $ .. 尼龙筛"取其 均 匀 样 品 &%% 3" 用 玛 瑙 研 钵 研 磨 并 过 &%% 目筛"装磨口玻璃瓶备用) MCM A 样 品 测 试 与 分 析
控制技术研究( !$%&"%a%"F$ ) 收稿日期%$%&A G%’ G&A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
状况及重金属分布特征的研究较多"尤其是近年来汞 污染事件频发"土壤汞污染逐渐成为研究热点) 国内 有人针对危害较重的汞污染企业"如汞矿企业,化工 基地,体温计厂等开展了土壤汞分布特征的研究 *&O!+ ) 其中"张璐的研究表明"距离汞矿越近汞浓度越高"在 % c"% K. 深 度 内" 汞 随 着 土 壤 深 度 增 加 而 逐 渐 降低*&+ )
$$ 土 壤 锌 浓 度 在 厂 内 暂 存 库 附 近 出 现 最 大 值 $C% .3:]3"沿着厂区下风向土壤锌浓度 逐 渐 降低"而 在上风向土壤锌浓度先逐渐降低"出现 & 个低值"再 逐渐升高) 由此可见"厂内土壤中的锌属轻度污染 ! 土壤质 量 三 级 标 准 限 值 为 "%% .3:]3$ ) 同 时 说 明 土壤锌浓度分布特征与主导风向相关性不大"其相关 性程度及机制有待于进一步研究)
(4567896% I) -,Z/,0-.1P0/,0H/\-22N0+-) P010NP-XH/1*V./012P+) 1)-)OX/,,-NPP./20+)3/)0/,\,+P/" Z+P0,+8N0+-) X/10N,/-X ./,KN,V1)Z -0H/,H/1*V./012P+) 0H/P-+2S/,/1)12V[/Z5Q 0-012-XaA P-+2P1.\2/PS/,/K-22/K0/Z 8V1R@YO81P/Z ,1Z+12 Z/P+3) PN,,-N)Z+)30H/)-)OX/,,-NPP./20+)3/)0/,\,+P/5QKK-,Z+)30-<H+)1& P)10+-)12P01)Z1,Z X-,P-+2P/)*+,-)./)012TN12+0V" H/1*V./012\-22N0+-) 1)Z Z+P0,+8N0+-) X/10N,/-XD3" @8" QP" W) +) 0H/P-+2P1.\2/PS1P1)12V[/Z5?H/,/PN20PPH-S/Z 0H10 ./,KN,VK-)K/)0,10+-) +) 0H/P-+2S+0H+) 0H/\21)0+PH+3H !!"" .3:]3$ " 1)Z ./,KN,V/^K//ZP0H/2+.+0+)3*12N/8V$!a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
&$土壤汞,铅,砷 浓 度 在 厂 内 废 物 暂 存 库 附 近 ! 东 经 !%!FCCA, 北 纬 ""Fa9"$!a ! 系 平 面 坐 标" 下 同$ $ 出 现 最 大 值" 分 别 达 到 !""" &%"%" &C% .3:]3) 同时沿着厂区下风向土壤中汞,铅,砷浓度缓慢降低" 而沿着上风向其浓度迅速降低"在最大落地点处! 东 经 !%!"!C&,北纬 "%"F9F’FF$ 土壤的汞,铅,砷 浓度 分 别为 Ca"$A!"a% .3:]3" 而 在 上 风 向 ! 东 经 !%!F&%C, 北纬 A!$’9F"Ca $ 的 土 壤 汞, 铅, 砷 浓 度 分 别 为 """ &"%"A% .3:]3" 将 以 上 各 点 的 重 金 属 浓 度 与 Rb &"A&C-$%%C. 土 壤 环 境 质 量 标 准 / 三 级 标 准 中 汞, 铅,砷浓度限值! 分别为 &9"""%%"F% .3:]3$ 对 比"可 见除环境中铅浓度没有超标外"其他各点土壤均遭 受了 汞,铅 ,砷 的污 染 "同 时 说 明 土 壤 汞 ,铅 , 砷 浓 度
第 !" 卷#第 $ 期 $%&’ 年 $ 月
环#境#工#程 ()*+,-)./)012()3+)//,+)3
4-25!" # 6-5$ 7/85#$%&’
某有色冶炼企业周围土壤中汞等重金属分布的特征研究!
李宝磊
! 沈阳环境科学研究院" 沈阳 &&%&Aa$
摘 要 !为 考 察 某 有 色 金 属 冶 炼 厂 对 其 周 边 土 壤 的 重 金 属 污 染 状 况 !研 究 了 土 壤 中 汞 等 重 金 属 的 水 平 分 布 特 征 和 垂 直 分 布特征$ 在该厂的厂内’上风向’下风向区域分别进行代表性布点!同时在当地主导风向下风侧最大 落 地 点 F%% .$ 范 围内进行棋盘式布点!分层采样!共计 aA 个样品!以 Rb&"A&C*$%%C+ 土壤环境质量标准, 的三 级 标 准 为 评 价 标 准!对 土 壤中汞’铅’砷’锌的污染状况及分布特征进行了分析评价$ 结果表明%厂内土壤汞浓度为 !"" .3:]3!超出标准限值 &9" .3:]3约 $!a 倍&土壤重金属水平分布特征随当地主导风向影响较为明显!而重金属垂直分布特征各异!汞浓度随 土层深度增加而升高!砷浓度垂直分布较均匀!锌浓度的垂直分布特征不明显$ 关键词!有色金属冶炼&污染土壤&重金属&汞污染&分布特征
土壤重金属水平分布特征分析能够反映土壤受 污染源和当地主导风向的影响程度) 基于现有的各 代表性样品测试结果"利用插值法绘制了重金属水平 分布浓度等值线图) 克里格插值法是利用原始数据 和半方差函数的结构性"对未采样点的区域化变量进 行无偏最优估值的一种插值方法"在地统计学领域" 主要应用 克 立 格 法 来 对 未 采 样 点 进 行 插 值 和 预 测) 因此"本文应用克里格差 值 法"利 用 PN,X/,绘 图 软 件" 绘制厂区及周边环境汞及其他重金属水平分布浓度 等值线图) 结果表明%
&C$
环#境#工#程
分布受当地主导风向的影响比较明显) 现场调查 研究表明%该 企 业 主 要 采 用 火 法 冶 炼 工 艺"采 用 多 级吸收,氧化,吸附 等 方 法 去 除 烟 气 中 的 重 金 属"其 废 气 排 放 满 足 现 行 Rb$"FAA -$%&% . 铅 , 锌 工 业 污 染物排放标准/的要求) 由于该企业生产过程中将 产生的 炉渣,窑渣 ,低 汞 炱,飞 灰 等 重 金 属 废 物 在 厂 内转 运和暂存"此 过 程 中 部 分 汞,铅,砷 等 重 金 属 逸 出或随降雨进入土壤"使厂内土壤受到 了严 重污 染) 同时"这 三类挥发性,半 挥 发 性 重 金 属 在 下 风 向土 壤累积"导致 该 企 业 下 风 向 最 大 落 地 点 浓 度 区 域内汞,砷含量超标)
项目所在 地 位 于 我 国 西 南 部" 地 形 地 貌 较 为 复 杂) 地形地貌%岩溶剥蚀面民红色黏土丘陵"起伏平 缓"地势开阔,平坦"耕地多集中连片"土壤肥沃) 海 拔为 F%% cA%% .) 具有亚热 带 高 原 山 地 季 风 湿 润 气 候特征"春秋 多 低 温 阴 雨"夏 季 降 水 集 中"盛 夏 多 伏 旱"无霜期较 长"雨 热 基 本 同 季"但 气 候 垂 直 差 异 性 大"立体气候特征明显) MA材料与方法 MCB A 样 品 采 集 与 制 备
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$+!")+1#"+&’ -,("#),!&-Q,)2#)% (’$ &"3,) 3,(Z% Q,"(.+’ !&+. ()&#’$ ( ’&’0-,))&#!!Q,."+’/ ,’",)*)+!,
;Ib1-O2/+ ! YH/)V1)3QK1Z/.V-X()*+,-)./)012YK+/)K/P"YH/)V1)3&&%&Aa" <H+)1$
目前我国针对汞污染企业土壤重金属分布特征 的研究主要存在以下两方面问题%一是研究对象多数 仅限于汞#二是研究土壤深度局限于"% K.范 围 内"不 能完全反映汞等重金属的土壤垂直分布特征)
第$期
李宝磊%某有色冶炼企业周围土壤中汞等重金属分布的特征研究
&C&
本文针对某有色金属冶炼企业开展厂内及上,下 主导风向范围内土壤中汞等重金属的水平分布特征 和垂直分布特征的研究"明确土壤汞等重金属的污染 状况,水平分布 特 征 及 其 受 主 导 风 向 影 响 的 显 著 性" 探讨汞等重金属的垂直分布特征"为涉汞企业周边土 壤的重金属修复和污染防治提供数据参考) BA区域概况
@A引A言 土壤污染问题越来越受到人们的重视"尤其是我
国土壤重金属污染状况不容乐观) 根据国家环保部 和国土资源部 $%&F 年 F 月发布的全国土壤污染状况 调查公报中指出%全国土壤 总 超 标 率 为 &A9&B"污 染 类型以无机型为主) 无机污染物超标点位数占全部 超标点位 的 C$9CB"主要无机污染物 包括镉,汞,砷, 铜,铅,铬,锌,镍等) 目前"关于我国土壤重金属污染 !#国#家#公#益性#行#业#科研#专 项 ’ 含 汞 废 物 处 置 过 程 污 染 特 征 及 污 染 风 险
采用美国尼 通 i;$OC%% 型 手 持 式 重 金 属 分 析 仪 对土壤重金属元素进行分析) 该设备可对汞,砷,镉, 铬,铜,镍, 铅,锌,锰,钡, 硒,金, 银 等 重 金 属 进 行 检
图 &#采样点位置分布 7+35& # ;-K10+-)P-X0H/P1.\2+)3P+0/P
测) 分析质量控制采用平行双样"平行样的相对偏差 在 &%B以内"仪器误差可 控 制 在 $%B 以 内) 本 文 选 取的分 析 对 象 是 汞,铅,砷,锌) 同 时"采 用 ?@$&% 型 \D计测试土 壤 样 品 \D 值" 采 用 Y<=O& 型 土 壤 水 分 测定仪测定土壤样品含水率) OA结果与讨论 OCB A 土 壤 中 汞 "铅 "砷 "锌 的 水 平 分 布 特 征
根据企业周边环境的实际情况和当地风向玫瑰 图 "沿 常 年 主 导 风 向 "在 厂 内 ,上 风 向 和 下 风 向 分 别 进 行代表性布点) 采样范围覆盖厂 区 周 边 半 径 A%% ." 共布设 ’ 个采样点) 其中"厂区内布设 ! 个点"分别 是上风向厂界处 YF,厂内废物 暂 存 库 附 近 Y" 和 下 风 向厂界处 YA"每个采样点样品采集深度为 % c$% K.# 在下风向最大落地点区域"采用棋盘式布点"各点间 隔&% .共布设 a 个采样剖面"见 图 &) 每 个 剖 面 深 度 为 &%% K."沿 土 壤 剖 面 间 隔 &%K. 分 别 布 设 &% 个 采 样点"深 度 分 别 为 &%"$%"!%"F%""%"A%"’%"C%"a%" &%% K."分 别 在 每 段 采 样 点 剖 面 均 匀 取 & 个 样 品 &%% 3) 土 壤 样 品 采 集 后" 除 去 石 块, 植 物 残 枝 等 杂 物"装 入 密 封 袋) 土 壤 样 品 经 自 然 风 干 后" 过 $ .. 尼龙筛"取其 均 匀 样 品 &%% 3" 用 玛 瑙 研 钵 研 磨 并 过 &%% 目筛"装磨口玻璃瓶备用) MCM A 样 品 测 试 与 分 析
控制技术研究( !$%&"%a%"F$ ) 收稿日期%$%&A G%’ G&A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
状况及重金属分布特征的研究较多"尤其是近年来汞 污染事件频发"土壤汞污染逐渐成为研究热点) 国内 有人针对危害较重的汞污染企业"如汞矿企业,化工 基地,体温计厂等开展了土壤汞分布特征的研究 *&O!+ ) 其中"张璐的研究表明"距离汞矿越近汞浓度越高"在 % c"% K. 深 度 内" 汞 随 着 土 壤 深 度 增 加 而 逐 渐 降低*&+ )
$$ 土 壤 锌 浓 度 在 厂 内 暂 存 库 附 近 出 现 最 大 值 $C% .3:]3"沿着厂区下风向土壤锌浓度 逐 渐 降低"而 在上风向土壤锌浓度先逐渐降低"出现 & 个低值"再 逐渐升高) 由此可见"厂内土壤中的锌属轻度污染 ! 土壤质 量 三 级 标 准 限 值 为 "%% .3:]3$ ) 同 时 说 明 土壤锌浓度分布特征与主导风向相关性不大"其相关 性程度及机制有待于进一步研究)
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某有色冶炼企业周围土壤中汞等重金属分布的特征研究!
李宝磊
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摘 要 !为 考 察 某 有 色 金 属 冶 炼 厂 对 其 周 边 土 壤 的 重 金 属 污 染 状 况 !研 究 了 土 壤 中 汞 等 重 金 属 的 水 平 分 布 特 征 和 垂 直 分 布特征$ 在该厂的厂内’上风向’下风向区域分别进行代表性布点!同时在当地主导风向下风侧最大 落 地 点 F%% .$ 范 围内进行棋盘式布点!分层采样!共计 aA 个样品!以 Rb&"A&C*$%%C+ 土壤环境质量标准, 的三 级 标 准 为 评 价 标 准!对 土 壤中汞’铅’砷’锌的污染状况及分布特征进行了分析评价$ 结果表明%厂内土壤汞浓度为 !"" .3:]3!超出标准限值 &9" .3:]3约 $!a 倍&土壤重金属水平分布特征随当地主导风向影响较为明显!而重金属垂直分布特征各异!汞浓度随 土层深度增加而升高!砷浓度垂直分布较均匀!锌浓度的垂直分布特征不明显$ 关键词!有色金属冶炼&污染土壤&重金属&汞污染&分布特征
土壤重金属水平分布特征分析能够反映土壤受 污染源和当地主导风向的影响程度) 基于现有的各 代表性样品测试结果"利用插值法绘制了重金属水平 分布浓度等值线图) 克里格插值法是利用原始数据 和半方差函数的结构性"对未采样点的区域化变量进 行无偏最优估值的一种插值方法"在地统计学领域" 主要应用 克 立 格 法 来 对 未 采 样 点 进 行 插 值 和 预 测) 因此"本文应用克里格差 值 法"利 用 PN,X/,绘 图 软 件" 绘制厂区及周边环境汞及其他重金属水平分布浓度 等值线图) 结果表明%
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分布受当地主导风向的影响比较明显) 现场调查 研究表明%该 企 业 主 要 采 用 火 法 冶 炼 工 艺"采 用 多 级吸收,氧化,吸附 等 方 法 去 除 烟 气 中 的 重 金 属"其 废 气 排 放 满 足 现 行 Rb$"FAA -$%&% . 铅 , 锌 工 业 污 染物排放标准/的要求) 由于该企业生产过程中将 产生的 炉渣,窑渣 ,低 汞 炱,飞 灰 等 重 金 属 废 物 在 厂 内转 运和暂存"此 过 程 中 部 分 汞,铅,砷 等 重 金 属 逸 出或随降雨进入土壤"使厂内土壤受到 了严 重污 染) 同时"这 三类挥发性,半 挥 发 性 重 金 属 在 下 风 向土 壤累积"导致 该 企 业 下 风 向 最 大 落 地 点 浓 度 区 域内汞,砷含量超标)
项目所在 地 位 于 我 国 西 南 部" 地 形 地 貌 较 为 复 杂) 地形地貌%岩溶剥蚀面民红色黏土丘陵"起伏平 缓"地势开阔,平坦"耕地多集中连片"土壤肥沃) 海 拔为 F%% cA%% .) 具有亚热 带 高 原 山 地 季 风 湿 润 气 候特征"春秋 多 低 温 阴 雨"夏 季 降 水 集 中"盛 夏 多 伏 旱"无霜期较 长"雨 热 基 本 同 季"但 气 候 垂 直 差 异 性 大"立体气候特征明显) MA材料与方法 MCB A 样 品 采 集 与 制 备
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目前我国针对汞污染企业土壤重金属分布特征 的研究主要存在以下两方面问题%一是研究对象多数 仅限于汞#二是研究土壤深度局限于"% K.范 围 内"不 能完全反映汞等重金属的土壤垂直分布特征)
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李宝磊%某有色冶炼企业周围土壤中汞等重金属分布的特征研究
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本文针对某有色金属冶炼企业开展厂内及上,下 主导风向范围内土壤中汞等重金属的水平分布特征 和垂直分布特征的研究"明确土壤汞等重金属的污染 状况,水平分布 特 征 及 其 受 主 导 风 向 影 响 的 显 著 性" 探讨汞等重金属的垂直分布特征"为涉汞企业周边土 壤的重金属修复和污染防治提供数据参考) BA区域概况
@A引A言 土壤污染问题越来越受到人们的重视"尤其是我
国土壤重金属污染状况不容乐观) 根据国家环保部 和国土资源部 $%&F 年 F 月发布的全国土壤污染状况 调查公报中指出%全国土壤 总 超 标 率 为 &A9&B"污 染 类型以无机型为主) 无机污染物超标点位数占全部 超标点位 的 C$9CB"主要无机污染物 包括镉,汞,砷, 铜,铅,铬,锌,镍等) 目前"关于我国土壤重金属污染 !#国#家#公#益性#行#业#科研#专 项 ’ 含 汞 废 物 处 置 过 程 污 染 特 征 及 污 染 风 险
采用美国尼 通 i;$OC%% 型 手 持 式 重 金 属 分 析 仪 对土壤重金属元素进行分析) 该设备可对汞,砷,镉, 铬,铜,镍, 铅,锌,锰,钡, 硒,金, 银 等 重 金 属 进 行 检
图 &#采样点位置分布 7+35& # ;-K10+-)P-X0H/P1.\2+)3P+0/P
测) 分析质量控制采用平行双样"平行样的相对偏差 在 &%B以内"仪器误差可 控 制 在 $%B 以 内) 本 文 选 取的分 析 对 象 是 汞,铅,砷,锌) 同 时"采 用 ?@$&% 型 \D计测试土 壤 样 品 \D 值" 采 用 Y<=O& 型 土 壤 水 分 测定仪测定土壤样品含水率) OA结果与讨论 OCB A 土 壤 中 汞 "铅 "砷 "锌 的 水 平 分 布 特 征