珠江三角洲潜在生态风险_土壤重金属活化
珠三角地区土壤重金属污染现状及对策研究调研报告
珠三角地区土壤重金属污染现状及对策研究调研报告一、研究背景土壤是人类生存离不开的资源,它对人类的生产、生活和生态环境具有重要作用。
土壤重金属污染是当前全球面临的一个严重问题。
随着工业、农业和城市化的发展,土壤中的重金属污染逐渐加剧,成为了世界范围内的环境问题之一。
珠三角地区是中国重要的经济区域,经济发展迅速,但由于工业污染和城市化进程加快,土壤重金属污染问题也日益突出。
因此,本研究旨在调查、分析珠三角地区土壤重金属污染现状,以及探讨解决这一问题的对策。
二、调查方法本研究采用实地调查和文献资料法相结合的方法,对珠三角地区的土壤重金属污染现状进行了调查和分析。
实地调查采用了采样分析、GPS定位、影像遥感、问卷调查等方法。
三、调查结果与分析1. 珠三角地区的土壤重金属污染现状通过采样分析结果,发现珠三角地区的土壤中镉、铬、铜、铅、锌等重金属元素含量普遍偏高,超过了国家标准限值。
其中,污染比较严重的地区主要集中在工业园区、城市化区域和农业区域。
2. 珠三角地区土壤重金属污染原因珠三角地区的土壤重金属污染主要是由工业排放、机动车尾气排放、化肥农药使用以及市政污水等因素引起的。
这些因素导致土壤污染的区域较广,影响范围较大。
3. 珠三角地区土壤重金属污染对生态环境的影响土壤重金属污染会对生态环境造成极大的影响,导致生物中毒、生态失衡、土地资源浪费等问题。
尤其是食物链的污染,对人类健康有着严重的威胁。
四、对策建议1. 加强重金属污染监测和管理珠三角地区应加强土壤重金属污染的监测和管理,加强对各类污染源的监管,对污染较为严重的区域实行限制采摘和限制耕种等措施,确保土壤环境质量。
2. 推行生态农业在农业生产中,应推行生态农业、有机农业等生产模式,尽量减少化肥农药的使用,降低土壤重金属污染的风险。
3. 提高环保意识和科技含量珠三角地区还应提高环保意识,推广绿色生产方式、建立企业环保制度和加强环境监督管理。
同时,加强科技创新,探索土壤重金属污染治理技术和方法,提高治理效率。
《土壤重金属风险评价筛选值 珠江三角洲》
3 术语和定义 3.1 珠江三角洲 Pearl River Delta 珠江三角洲地区行政辖区包括广州、深圳、珠海、东莞、中山、江门、佛山和惠州市的惠城区、惠 2 阳、 惠东、 博罗, 肇庆的端州区、 鼎湖区、 高要、 四会、 土地面积41 698 km(占广东省土地面积的23.4%) , 范围为东经111°59.7′- 115°25.3′、北纬21°17.6′- 23°55.9′东至惠东,西至恩平,南至珠江 口海岸,北至从化。
3.2 土壤 soil 土壤是具有矿物质、有机质、水分、空气和生命有机体的地球表层物质。本标准中主要指农业耕地 土壤以及城市、工业、交通用地土壤。 3.3 土壤环境背景值 Background values of soil environment 土壤环境背景值是指经长期自然演变且未受人类活动明显影响的土壤本身的化学元素含量。 真正的 土壤自然背景值已很难取得。 区域土壤环境背景值是通过在尽可能不受或少受污染影响的土壤上进行大 量土壤调查经统计取得, 它有可能含有微量或极少量污染物。 可以认为它是在当前条件下人为来源污染 物含量最少的土壤,对人体和生态是安全的(少数异常区高背景土壤除外)。 3.4 土壤污染风险筛选值 Risk Screening Values for Soil Contamination 采用通用的区域风险评估法制订, 以污染物的每日允许摄入剂量为计算该值的出发点, 根据划分的 各类用地方式,确定风险受体、暴露途径,进行各个暴露途径的计算,得出保护人体健康的各类用地方 式的土壤污染筛选值。 该值主要作用为: 当土壤环境污染物含量低于该筛选值时, 一般不会有污染危害, 而高于该值的土壤,对人体健康安全存在较高的风险,需做进一步的场地安全风险调研。 4 土壤污染风险筛选值 本标准规定的珠江三角洲地区土壤污染风险筛选值见表 1. 表 1 土壤污染风险筛选值 珠江三角洲地区
《土壤重金属风险评价筛选值---珠江三角洲》
ICS13.020.40DB44 广东省地方标准DB 44/ T1415—2014土壤重金属风险评价筛选值珠江三角洲Risk Screening Values for soil heavy metal The Pearl River Delta Area2014-08-18发布2014-11-18实施广东省质量技术监督局发布目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 土壤污染风险筛选值 (2)5 监测 (3)6 标准的使用 (4)7 实施 (4)附录A(规范性附录)土壤环境背景值珠江三角洲 (5)附录B(资料性附录)土壤重金属污染风险筛选值的确定方法 (6)前言本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》的规定编制。
本标准规定了珠江三角洲地区土壤环境中镉、汞、砷、铅、铬、铜、镍、锌和氟元素背景值和风险评价筛选值。
本标准作为推荐性地方标准发布。
本标准由广东省质量技术监督局提出。
本标准起草单位:广东省生态环境与土壤研究所和广东省地质调查院。
本标准主要负责人:李芳柏、杜海燕本标准主要起草人:张会化、李芳柏、杜海燕、黄宇辉、陈俊坚、赖启宏、游远航、刘传平、常春英本标准由广东省质量技术监督局于2014年08月18日批准。
本标准自2014年11月18日起实施。
本标准由广东省质量技术监督局解释。
本标准为首次发布。
土壤重金属风险评价筛选值珠江三角洲1 范围本标准适用于珠江三角洲区域内自然土壤、农业用地土壤,建设用地土壤。
自然土壤包括自然林地、草地及未受人为影响的其它自然土壤);农业用地土壤包括水田(种植水稻)、菜地、旱地(除菜地之外的耕地)、园地(果园、茶园及其它园地);建设用地土壤包括居住和公共用地土壤(城乡居住区、学校、医院、游乐场所、公园、绿化等公共用地)、商服用地土壤(商务金融、住宿餐饮、批发零售及其它商服用地)、工业用地土壤(工业用地、仓储用地、采矿用地等)。
珠三角土壤污染严重多地蔬菜重金属超标
珠三角土壤污染严重多地蔬菜重金属超标昨日,省政协召开“农村环境污染治理”专题座谈会,政府有关部门披露的情况令现场委员“心情沉重”。
据介绍,由于土壤污染,珠三角多地蔬菜重金属超标率达10%-20%。
新会灌溉水汞超标47 .7%省农业厅巡视员余俭娥表示,我省农村水质性缺水问题越来越严重。
据有关部门对新会市灌溉水质量的监测结果,汞超标准率达47.7%。
粤东练江受工业废水和生活污水污染,水质严重恶化,流域近200万人的生活用水和农田用水受到影响。
省水利厅副厅长刘敏称,目前我省主要污染河流主要集中在珠三角水体交换较慢的内河涌,粤东的练江、枫江和榕江,粤西的小东江、九洲江和遂溪河。
珠三角形成区域性土壤污染余俭娥称,广东耕地受重金属污染日益严重。
据有关部门对珠三角土壤检测结果,土壤重金属含量超标。
形成大面积区域性污染的重金属元素以镉、汞、砷、铜等毒性金属元素为主,伴有铅、铬、锌、镍等有害元素。
余俭娥说,近几年来,广东几乎每两场降雨就有一场是酸雨,81.8%的城市出现酸雨,59.1%的城市受酸雨污染。
韶关、佛山和清远属于重酸雨区。
由于广东土壤普遍呈酸性反应,对酸雨的缓冲能力甚低,酸雨对农业环境危害大。
土壤污染导致农产品质量安全问题突出。
据近年对台山、惠阳、花都、从化、南海、番禺、新会、高明、东莞等地大田蔬菜的监测结果,蔬菜重金属超标率达10%-20%。
万亩农田因工业“三废”抛荒是什么导致农村环境污染?余俭娥称,工矿企业仍然是主要污染源。
据不完全统计,近年来广东受工业“三废”污染且造成减产的农田面积达77.6万亩,其中有1.15万亩农田因严重污染抛荒或改变用途。
珠三角土壤重金属污染现状、来源及防治措施
珠三角土地重金属污染现状、来源及防治措施改革开放以来,中国经济迅速腾飞,环境污染和生态破坏问题也随之而来,并且已经严重危及到人类的健康与生存空间。
在环境污染和生态破坏问题中,尤为严重的便是土地重金属污染。
在珠三角及经济发展地区,Pb、Cd、Hg、Cu等重金属及其化合物对土地的污染极为突出。
突然中的重金属无法被土壤中的微生物降解,反倒会不断积累,达到一定程度后,被植物吸收,或通过食物链富集,进而对人的健康造成严重损害。
珠江三角洲是我国乡镇工业的密集地之一,该地区以轻工业为主,乡镇工业数量多,密度大,行业覆盖面广,对矿产资源及金属的消耗非常巨大,而对于废弃金属的处理却相对滞后,由此而造成的环境污染十分严重。
通过收集相关资料,笔者对珠三角地区土地重金属污染进行了相关研究,将从三个方面展开,分别是现状、原因及防治措施。
一、珠三角土地重金属污染现状由于珠三角地区主要为轻工业聚集地,五金、化工、电镀企业较多,对重金属的处理和加工较为密集,一旦未能妥善处理,这些企业及其周围土壤就会受到了严重污染。
据广东统计年鉴资料,2008年以粤北、粤东、粤西采矿区为代表的土壤污染呈带状重金属污染特征,其中粤北山区规模以上矿山采选企业占全省的43%。
在东莞,2005年工业废水的排放量为2.25亿吨,工业废气的排放量为1674.5亿方,固体废弃物的产生量为266.89万吨,工业“三废”没有经过有效的处理而直接排放,以及垃圾或河涌底泥的农用,导致含重金属污染物直接或间接进入到土壤里。
选取东莞市石龙镇与佛山市容桂镇为例,石龙工业区与容桂工业区土壤的重金属污染都以Hg、As、Cu污染为主,其中,Hg污染地区的比例最高,达到58.8%与78.3%,而As与Cu污染区域都比例也占了相对较大的比例。
从以上的结果可以看出,工业区在主要污染元素类型和综合污染程度上比较相似。
而对佛山市整体的调查研究表示:佛山水道底泥重金属的质量比处于较高水平,Hg的平均质量比已达到背景值的20倍,为各种重金属中最高;As的平均质量比是背景值的2倍多,为最低。
重金属污染
珠三角地区土壤重金属污染现状及对策研究调研报告随着社会经济的快速发展,环境污染不断加剧,工业“三废”的排放及城市垃圾、污泥、废弃物和含重金属的农药、化肥的不合理使用等均造成环境的重金属污染。
珠江三角洲是我国发展最具活力的地区之一,随着社会经济的飞跃,工业的快速发展,城市化进程的不断加快,产业结构升级,随之而来的生态环境问题也日益严重,不可避免的对当地的土壤生态环境造成了负面影响。
然而珠三角土壤污染高风险区已达数千平方公里,这些地区的土壤对镉、铅等重金属固定能力极其有限,有些局部已经饱和,达到溢出临界,土壤中的重金属活动性颇高,外部环境稍有变化即会析出进入土壤溶液,随径流污染地下水、地表水,最后被植物吸收进入食物链而危害人畜。
有色金属的采冶及重金属工矿企业,每年所排放的大量含重金属废气和废水进入环境,最终进入土壤环境。
专家分析说,除了工业,甚至每家每户都可能“制造”对土壤的重金属污染。
比如,家庭日常大量废弃的电池、荧光灯等,所含汞的扩散能力非常强,既可夹杂在空气中,又可散落到土壤中。
为了解广东省土壤污染现状及空间分布特征,特别对近年珠三角产业转移后遗留的土壤重金属污染情况,摸清我省土壤环境质量及其污染状况,课题组专门走访了广州、深圳、佛山、东莞、中山等地环保部门和一些高校、科研院校、工业园区等,对珠江三角洲各地2001年以来生态环境与土壤状况开展多种调查,并采集了各城市的大量土壤和农产品样品,分析及对比其重金属污染状况,听取了专家及政府部门的意见及建议。
一、珠三角地区土壤重金属污染现状调查结果显示:在我省经济社会快速发展的同时,土壤环境也正遭受持续污染,这已经成为一个区域性环境问题。
其特点主要为土壤污染来源种类繁多、污染范围大、污染状况严重、区域性特征明显。
广东省典型区域珠三角土壤重金属超标率为41.8%。
其具体污染情况主要表现在以下几个方面:(一)IT行业重金属污染严重:随着经济快速发展和人类活动加剧,使得土壤污染日益严重,污染物进入土壤后,经水、气、生物等介质传输或蓄积,有毒有害物质会通过多种途径影响植物、动物和微生物的生长、繁殖和生存等,人体长期暴露于重金属污染物会引起神经系统、肝脏、肾脏等损害,带来健康风险、生态风险等多种潜在风险。
珠三角土壤重金属污染及治理措施概述
7化 学方法 7 . 1 施 用土 壤 改 良剂
使用改良 剂来调节土壤p H 值或化学组分, 使重金属以 另
外的 ,对植物影响较低的状态存在 ,达到治理 的 目的。常用石 2 . 2 . 4随农 用 物 资 进 入 土壤 灰来进行改 良。 农 药 、化肥 、地膜等的长期不合理使用 ,此类物资中含有 7 . 2施 用化学沉淀剂 。吸 附剂 。粘合剂 的重金属 ,很容易进入土壤并残 留其 中。 通过这些试剂 ,使土壤 中的重金属以另外的 ,不对植物造 3土壤重金属污染的危害 成危害的形态存在于土壤 中,是 对土壤重金属 污染 治理 的一个 3 . 1 引 起 经 济 损 失 不错的方法 土壤重金属污染引起农产品重金属超标 ,并 使得珠三角的 7 . 3 拮 抗 作 用 些农产品 出口遭遇 出口的 “ 绿色堡垒”, 导致经济损失惨重 。 在土壤环境 中各种重金属离子之间存在着拮抗作用 ,在某 3 . 2影响食 物质 量 些污染较 轻的地区 ,可以向土壤 中施用一些与土壤 中重金属有
珠 三角 土壤 重金属 污染 及治 理措施 概述 翁福 良
・
生态环境 ・
珠 三 角 土壤 重金 属 污染 及 治 理 措 施 概 述
翁福 良
( 珠 海出入境检验检 疫局 ,广 东 珠 海 5 1 9 0 0 0 ) 摘 要: 本 文通过 阐述土壤 重金属 污染的主要 来源及危 害,提醒人们土壤重金属污染治理的重要性 ,并提 出目前可行 的土壤 重金属 污 染的一些方 法,以作为治理的参考。 关键词 :土壤 ;重金属 ;污染 ;治理 中图分类号 :X5 3
文献标识码 :A
土壤一直 以来就是人们赖 以生存之本 ,在人们生活 中占有 十分 重要的地位。随着经济及现代化工业的发展 ,工业生产 、 居民生活的污染物大量被排放到环境中中的重金属污染成为影 响人 们生活质量 以及生存环境 的严重问题 。因此 ,土壤重金属 的污染和治理是我国可持续 发展 战略中必须重视 的问题 。 2 0 1 3年 广东选 出 的全 国人大 代表 ,就 土壤污 染治理 展开 了专题调研发现 ,珠三角土壤 2 8 % 重金属超标 ,佛山 、南海 、 新会 和广州 白云区土壤重金 属超 标更 达 5 0 %。同时 ,因土壤污 染导致的农产品重金属超标频频刺激人们的神经 ,土壤污染成 为了继空气 、水污染之后 ,对生活安全最大 的 “ 杀手 ”。特别 是广东毗邻港澳 , 供港澳农 产品基本 由省内生产 , 有学者担忧 , 农产品重金属超标导致的食品安全问题可能也会蔓延至港澳 , 因为广东是港澳市场所售农 产品的来 源地 之一 。
珠江三角洲地区城市土壤污染来源解析
珠江三角洲地区城市土壤污染来源解析珠江三角洲地区是中国经济最发达的地区之一,其中包括广州、深圳、珠海等城市,这些城市在工业化的过程中所产生的污染问题备受关注。
其中,城市土壤污染作为一种潜在的环境风险,对人类健康和生态系统产生着严重的影响。
本文将针对珠江三角洲地区城市土壤污染的来源进行解析,以期增加对该问题的认识和理解。
在珠江三角洲地区城市土壤污染的来源中,工业活动是主要的污染源之一。
这些城市拥有大量的工业企业,包括化工厂、电子厂、冶金厂等等。
这些工业企业通常使用各种化学物质,并且在生产过程中产生大量的废弃物。
这些废弃物中含有重金属、有机物、挥发性有机化合物等有害物质,一旦排放到土壤中,就会引起土壤污染。
比如,化工厂排放的废水中含有铅、汞等重金属,如果这些重金属进入土壤中,就会对农作物和地下水造成污染。
此外,城市建设和发展也是导致土壤污染的重要因素之一。
随着城市的扩张和建设,大量的土地被开发为建筑用地,原本肥沃的农田被层层堆积的混凝土所取代。
在城市建设过程中,许多旧工厂、废弃物堆放场地等被忽视,导致其中的污染物渗入土壤。
此外,城市中的交通运输也会释放大量尾气、涂料、轮胎磨损物等污染物,进而污染周围的土壤。
另外,农业活动也是珠江三角洲地区城市土壤污染的重要来源之一。
农业生产过程中大量的化肥和农药的使用会导致土壤中有害物质的积累。
尤其是在一些大规模农业生产区,化肥和农药的使用量更加庞大,长期的使用会导致土壤中残留有害物质的浓度升高。
此外,畜禽养殖也会导致土壤污染,畜禽粪便中的氮、磷等养分会渗入土壤,引起土壤肥力不平衡和污染。
最后,城市生活垃圾的处理也会对土壤造成污染。
随着人口数量和城市化的加速发展,大量的垃圾产生并得到处理。
然而,不合理的垃圾处理方式,比如填埋和焚烧,会导致废弃物中有害物质的释放,渗入土壤从而造成土壤污染。
尤其是对于一些难以降解的有害物质,如塑料、电子废物等,它们的寿命很长,容易积累在土壤中,对生态环境和人体健康造成长期的潜在威胁。
珠江三角洲工业区土壤(沉积物)重金属污染特征及防治对策——以石龙和容桂工业区为例
土壤与环境 2000, 9(3):177~182 Soil and Environmental Sciences E-mail: ses@基金项目:广东省自然科学基金项目(960396)和广东省重点科技攻关项目(99M05302G ) 作者简介:颜文(1965-),男,博士后,研究员。
文章编号:1008-181X (2000)03-0177-06珠江三角洲工业区土壤(沉积物)重金属污染特征及防治对策——以石龙和容桂工业区为例颜 文1,池继松2,古森昌1,汤贤赞1,陈 忠1,(1:中国科学院南海海洋研究所,广东 广州 510301;2:中国科学院地球化学研究所,贵州 贵阳 550002)摘要:对珠三角两个代表性乡镇工业区的土壤(沉积物)重金属污染现状和来源进行了评价。
结果表明,两工业区在主要污染元素类型和综合污染程度上很相似,表层土壤(沉积物)均以Hg 、As 、Cu 的污染为主,且均以Hg 的污染最严重;但在某些次要污染元素种类以及某些主要、次要污染元素的单个元素污染程度上存在一些差异。
柱样沉积物中重金属的变化特征进一步说明,两工业区土壤(沉积物)中重金属的累积与我国尤其是本地区的工农业发展阶段和发展水平密切相关。
文章最后提出了乡镇工业区土壤(沉积物)重金属污染的几点建设性防治对策。
关键词:乡镇工业;土壤;沉积物;重金属污染;珠江三角洲 中图分类号:X53 文献标识码:ACharacteristics and Prevention Countermeasures of Heavy Metal Pollution ofSoils (Sediments) in Industrial Areas of the Pearl River Delta─Two Case Studies of Shilong and Ronggui Industrial AreasYAN Wen 1, CHI Ji-song 2 ,GU Sen-chang 1, TANG Xian-zan 1, CHEN Zhong 1( 1: South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China;2: Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guiyang 550002, China )Abstract: Two typical township industrial areas (Shilong town, Dongguan city and Ronggui town, Shunde city) from the Pearl River Delta were chosen for this study. Analysis and evaluation of heavy metals in surface soils (sediments) and core sediments from above two areas were conducted. The results showed that the main pollution elements and comprehensive pollution degree are very much alike in both industrial areas, but there are some differences in types of secondary pollution elements and pollution degree of some single main and secondary pollution elements. The content variation of the heavy metals in core sediments from two areas further indicated that the gathering of heavy metals in soils and sediments is closely linked to the developing stages and levels of township industry in studied areas. Some constructive countermeasures to prevent and control the pollution of heavy metals in soils (sediments) of township industrial areas are presented.Key words: township industry; soils; sediments; heavy metal pollution; Pearl River Delta近年来,土壤和沉积物的化学污染再度成为人们关注的热点。
广东某区农田土壤重金属污染现状及潜在生态风险分析
第50卷第2期当代化工Vol.50, No.2 2021 年2 月Contemporary Chemical Industry February, 2021广东某区农田土壤重金属污染现状及潜在生态风险分析孙秀敏,陈琼,张键,张洋瑜,方植彬t(工业和信息化部电子第五研究所,中国赛宝环境评估与监测中心,广州510610)摘要:在研究区域采集45个表层土壤样品,对其含有的镉、铅、铬、铜、锌和镍6种重金属进行了全W测定和3种形态(可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态)分布,组成特点分析,运用相关性分析法对各形态与全量、土壤化学指标的关系进行探讨采用单因子污染指数法和内梅罗污染综合指数法对土壤中重金M污染进行综合评价依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》表1农地上壤污染风险筛选值判定,45个土壤样品中铅和镉的单因子污染指数较高,质M分数超标率均为6.67%, M大超标值分别坫风险筛选值的2.03倍、丨.兄倍.6种重金属内梅罗综合污染指数为丨.26, 土壤呈现轻度污染水平镉的3种形态质占全量比例最大,为39.58%,锌、铅、铜、镍、铬的3种形态质量占比均低于21.51%统计分析结果M水.镉和锌各形态与令t t、有机质、阳离子交换M的相关程度较高,呈显著相关关系;6种重金属3个形态勺土壤p H值呈负相关关系交换态镉质量分数较高,具有较高的潜在生态风险,应加强监测关键词:农田土壤;重金属;特征分析;潜在生态风险分析中图分类号:X53; X825 文献标识码:A文章编号:1671-0460 (2021)02-0293-05Status of Pollution of Heavy Metals in Agricultural Soil in an Area of Guangdong and Assessment of Potential Ecological RiskSUNXiu-miiu CHEN Qiong, ZHANG Jian, ZHANG Yang-yu, FANG Zhi-bin*(The 5th Electronics Research Institute of the Ministry of Industry and Information Technology,CEPREI Environmental Assessment and Monitoring Center, Guangzhou 510610, China) Abstract: A total of 45 soil samples were collected from the fannland of research area. Six kinds of heavy metals (Cd,Pb, Cr, Cu, Zn, Ni) were chosen to be analyzed in order to obtain the amount and the spatial distributions of their threestates including exchange state, carbonate combination state and iron-manganese oxide state. Based on correlationanalysis, the correlation between all fonns of six heavy metals and their total content, soil properties such as pH,organic matter and CEC was discussed. A comprehensive evaluation for the heavy metal pollution in soil was made bythe single factor pollution index and Nemero integrated pollution index. Some main conclusions were drawn asfollows: According to the risk screening values in table 1from the standard named Soil environmental quality Riskc o n tr o l s ta nd a r d f o r s o il c o n ta m in a tio n o f agricultural la n d,Pb and Cd had higher single pollution index and both thestandard exceeding ratios of 6.67%. The highest contents of Pb and Cd in soil were 2.03 and 1.58 times higher that ofthe risk screening values. The comprehensive pollution index of Cd, Pb, Cr, Cu, Zn, and Ni in the soil was 1.26, andthe soil was mild pollution; the exchange state, carbonate combination state and iron-manganese oxide state of Cd(39.58%) were the largest proportion in the concentration of total heavy metal. Whereas the proportions of Zn, Pb, Cu,Ni and Cr were lower than 21.51%; The results of statistical analysis indicated that various states of Cd and Zn hadobvious correlation with the total content of heavy metal, organic matter and CEC, and three states of those six heavymetals showed negative correlation with soil pH. The exchange state of Cd had higher mass fraction, showing apotential risk of ecological pollution. So the monitoring of Cd should be strengthened.Key words: Agricultural soil; Heavy metals; Feature analysis; Assessment of potential ecological risk土壤污染问题一直备受关注,尤其是2018年8 月1H《土壤环境质量农用地土壤风险管控标准 (试行)》(GB15618—2018 )111的实施,对于贯彻落 实《土壤污染防治行动计划》、保障农产品质量和人 居环境安全具有重要意义,开展农用地管理分类和 调查、保护农用地土壤环境、管控农用地土壤污染风险十分必要:近年来有诸多学者,结合大量数据 进行系统的区域性研究|2'以评估农田土壤生态风险,保障农产品质量安全研究表明,土壤中重金 属会转运和富集到农作物中,进而可能进人到人体, 累积后危害人体健康'因此重金属污染是生态风 险评佔的E要对象:金晓丹|h|等在研究土壤中重金基金项目:广东省科技计划项目(项目编号:2016A040403039 )收稿日期:2020-09-21作者简介:孙秀敏(1987-),女,吉忭省长春市人,工程师,硕士,2012年毕业于吉林大学分析化学专业,研究方向:土壤肥力调查和污染物检 :?1方法开发 E-m ail:siinxm@通信作者:d丨K(1981-),考,工裎师,顼士,研究方向:土壤肥力f‘x发E-m ail:fangzb@雇水稻重金属的影响时发现,农作物富集重金属 的生物效应不仅与重金属全量有关,更与其赋存形态有关。
亚洲珠江三角洲地区土壤污染的危害与净化技术
亚洲珠江三角洲地区土壤污染的危害与净化技术随着工业和城市化的发展,亚洲珠江三角洲地区土壤污染问题日益严重。
土壤污染不仅对农业生产和生态环境造成严重损害,还对人类的健康产生潜在威胁。
因此,采取适当的净化技术来解决土壤污染问题至关重要。
一. 整洁美观的起因及危害亚洲珠江三角洲地区土壤污染的主要起因有工业污染、农药、化肥、废水排放等。
这些因素对土壤的质量和生物多样性造成破坏,给农业生产带来巨大的压力。
另外,受污染的土壤还会通过农作物进入食物链,对人类健康产生潜在的威胁。
二. 净化技术的方法和原理亚洲珠江三角洲地区土壤污染的净化技术可以分为物理方法、化学方法和生物方法三类。
物理方法包括红外热解挥发法和电动力场技术,通过高温或电场等手段将有机污染物从土壤中分离出来。
化学方法包括活性炭吸附法和化学氧化法,通过吸附或氧化作用去除有机和无机污染物。
生物方法包括菌类和植物修复法,通过微生物或植物的作用分解有机物或吸收重金属。
三. 净化技术的应用和优缺点物理方法在土壤污染的修复中应用广泛,具有操作简便、成本低等优点。
然而,该方法对于有机物的修复效果较差。
化学方法可以高效地去除有机和无机污染物,但使用一些化学剂可能产生二次污染。
生物方法通过利用自然界的生物活性起到了较好的修复效果,但需要较长的修复周期。
因此,在具体应用时应根据实际情况选择合适的净化技术。
四. 法律保护与环境教育的重要性在解决亚洲珠江三角洲地区土壤污染问题时,法律保护与环境教育起到了重要的支持作用。
《中华人民共和国环境保护法》等法律法规明确了土壤保护的责任与义务,为净化工作提供了法律依据。
同时,加强环境教育,提高公众对土壤污染的认知和意识,倡导绿色生产方式,也能在一定程度上减轻土壤污染问题。
综上所述,亚洲珠江三角洲地区土壤污染对农业生产、生态环境和人类健康造成了严重的危害。
为了解决土壤污染问题,采用适当的净化技术至关重要。
物理、化学和生物方法是常用的净化技术,各有其适用场景和优缺点。
珠江三角洲农田土壤污染与修复技术研究
珠江三角洲农田土壤污染与修复技术研究珠江三角洲是中国最具活力和发展潜力的地区之一,也是全球闻名的农业重镇。
而随着经济快速发展和人口不断增长,土地污染问题逐渐引起人们的关注。
本文将探讨珠江三角洲农田土壤污染的现状以及可能的修复技术。
首先,我们需要了解珠江三角洲农田土壤污染的主要原因。
其一是长期的农药和化肥使用。
为了提高农作物产量,农民广泛使用农药和化肥,这导致土壤中农药和重金属等有害物质的积累。
其二是工业化的快速发展。
工业废水和废弃物含有大量有害物质,排放到农田中会造成污染。
其三是生物质燃烧和生活垃圾填埋。
当农田被用作垃圾填埋场或生物质燃烧时,有害物质会渗入土壤并对生态系统造成破坏。
了解珠江三角洲农田土壤污染的原因后,我们需要采取相应的修复技术。
一种常见的修复技术是生物修复。
这种方法基于微生物或植物的活动来降解或吸收有害物质。
例如,一些特定的微生物可以降解农药残留物,并将其转化为无害的物质。
另外,一些具有吸附重金属特性的植物,如水稻和竹子,可以帮助吸收土壤中的重金属离子,减少其在农田中的积累。
此外,物理修复也是一种有效的修复技术。
这种方法使用物理手段来减少或清除有害物质。
例如,利用土壤通气和水分渗透的原理,可以通过合理的灌溉和通风措施降低土壤中的污染物浓度。
此外,使用特定的设备和技术,如土壤剥离和替换,也可以有效清除有害物质。
最后,化学修复是一种常见的修复技术。
这种方法使用化学物质来改变土壤环境,降解或转化有害物质。
例如,使用氧化剂可以分解土壤中的有机物,将其转化为无害的物质。
此外,添加吸附剂,如活性炭和硅胶,可以有效吸附土壤中的有害物质,并减少其对农作物生长的影响。
然而,修复技术的选择和实施并非易事。
首先,修复技术的选择应根据具体的土壤污染情况和修复目标进行。
不同的土壤污染类型和程度需要不同的修复方法。
其次,修复技术的实施需要考虑到经济可行性和可持续性。
修复成本和修复效果应在一个可接受的范围内。
珠江三角洲某河流型饮用水源地的土壤重金属污染源解析和风险评价
历 军等 珠江三角洲某河流型饮用水源地的土壤重金属污染源解析和风险评价珠江三角洲某河流型饮用水源地的土壤重金属污染源解析和风险评价!历军1赵伟强1 俞龙生1孙斌斌(1广州草木蕃环境科技有限公司,广东省场地修复技术与装备工程技术中心"广东省科技特派员工作站,广东广州510000;2.南开大学环境科学与工程学院,环境污染过程与基准教育部重点实验室,天津城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津300350)摘要采集分析了珠江三角洲某河流型饮用水源地的土壤重金属Cd 、As 、Zn 、Pb 、Cu 、Hg 、Ni 、Cr,对其来源进行解析,并结合地质累积指数和潜在生态危害指数进行风险评价$结果表明8种重金属的浓度均值均超过了广东省土壤背景值,表明该水源地土 壤存在一定的人为源重金属干扰$ Cd 、Hg 、Ni 、As 来源归因于工业源,Cu 、Cr 归因于农业源,Zn 、Pb 归因于交通源$风险评价结果表明,该水源地土壤存在一定的重金属污染风险,污染频率最高、强度最大的重金属是Cd$关键词土壤重金属源解析地质累积指数潜在生态危害指数D0l :10.15985/ki.1001-3865.2020.12.014Pollution source analysis and risk evaluation of heavy metals in soil of a river drinking water source in Pearl RiverDelta LI Jun 1 ■, ZHAO Weiqiang 1 ■, YU Longsheng 1 , SUN Binbin 2. (.Guangzhou Caomufan Environmental ScienceCo . 4 Ltd . 4 Guangdong Technology Centrr of Site Restrration Technology and Equipment Engineering , GuangdongScience and Technology Commissioner Workstation , Guangzhou Guangdong 510000 ; 2. Tianjin Key Laboratory ofRemediation and Pollution Control for Urban Ecological Environment , Key Laboratory of Pollution Processss andEnvironmental Criteria , Ministry of Education , College of Environmental Scienee and Engineering , NankaiUniversity , Tianjin 300350)Abstract : Soil of a river drinking water source in the Pearl River Delta were collected to analyze heavy metals(Cd As Zn Pb Cu Hg Niand Cr ).Theheavy metalspo l utionsources wereanalyzedand possiblerisks wereevaluatedusinggeo-accumulationindexandpotentialecologicalhazardindex.Resultsshowedthata l 8heavy metalsmeanconcentrations were higher than those of corresponding background value ofsoilin Guangdong Province indicatingbeing disturbed by human.Cd Hg Niand As mainly originated from industrialsource Cu and Cr agriculturalsourceandZnandPbtra f icsource.Riskevaluationrevealedthatthereexistedheavy metalspo l ution risksinthesoilofwatersource.Thehighestfrequencyandtheheaviestpo l utionheavy metalwasCd.Keywords : heavy metals in soil; source analysis ; geo-accumulation index; potential ecological hazard index人类活动排放的重金属因其具有隐蔽性强、持 续时间长、降解困难、生物毒害大等特点,已对土壤 产生了不可忽视的直接或间接影响饮用水源地土壤亦不可避免地受到重金属影响卩6+,* 7]1763 $饮用水源地土壤作为密切连接水陆生态系统的特殊区 域,由于水陆交互作用,重金属可从土壤迁移到水生 态系统中,进而影响饮用水水质[8]141,^3572,*10],因此 研究其重金属污染状况尤为重要$目前,国内外对土壤重金属污染状况已有较多研究, *1214],但较少涉及饮用水源地土壤*7]1763 $第一作者:历军,女1987年生,硕士 ,工程师,主要从事土壤污染防治研究丿通讯作者$*国家重金属污染防治重点区域示范资金资助项目(No.20160709);环境保护部区域土壤环境风险研究项目(No.2017A117);广东省科技 计划项目(No.2017A070716008);r 州市科技计划项目(No.201903010012) $与水库型饮用水源地相比,河流型饮用水源地 在我国占据的比例更高、距居民生产生活区域更近,因此更易受到人类生产活 动的 影响 也 更易 对人类 生产生活产生影响[15]0珠江三角洲是我国供水能力和规模较大的区域,河流型饮用水源地在珠江三 角洲更是占据主导地位$本研究在珠江三角洲某典型河流型饮用水源地,依据《土壤环境监测技术规 范M HJ/T 166—2004)选取重点项目中的重金属(Cd 、As 、Zn 、Pb 、Cu 、Hg 、Ni 、Cr)进行分析,揭示研究区域污染特征、来源和风险水平,以期为水源地土・1511・环境污染与防治第42卷第12期2020年12月壤环境保护提供科学指导$1方法1.1样品采集以HJ/T166—2004为指导,根据水源地地形地貌、土壤类型和土地利用情况,采用综合放射布点法在珠江三角洲某典型河流型饮用水源地距离河岸100m的范围内采集土壤样品,共采得15个表层土壤样品$每个点用梅花形布点法或蛇形布点法采集5个分样混合,再用四分法取约1kg的土壤装于250mL玻璃瓶中,压实并贴上标签$1.2样品分析Cd、As、Zn、Pb、Cu、Hg、Ni、Cr8种重金属及pH采用HJ/T166—2004中的第一方法进行分析,其中Cd、Pb选择石墨炉原子吸收分光光度法,As 选择二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法$实验所需试剂均为分析纯或优级纯,所用水为超纯水$1.3土壤重金属源解析方法根据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618—2018)风险筛选值及更为严格的广东省土壤背景值*11+88对土壤重金属污染状况进行评价$用变异系数(CV)反映土壤重金属的空间差异性,CV可以定量反映出污染物在空间尺度上的波动程度[1617]$用聚类分析方法*1819+解析土壤重金属的来源$ 1.4土壤重金属风险评价方法141地质累积指数方法地质累积指数根据土壤元素含量的增加程度来判断外源输入对土壤元素含量的影响,进而判断土壤受污染程度,计算公式见式(1)[2021],22127$式中!g。
珠三角工业区绿地土壤重金属污染及潜在生态风险评价
珠三角工业区绿地土壤重金属污染及潜在生态风险评价李㊀铤1㊀贾重建1,2㊀张俊涛1∗㊀郑富海1㊀冼卓慧1(1.广州市林业和园林科学研究院,广州510405;2.广东生态工程职业学院,广州510520)摘要:为了解珠江三角洲城市工业园区及工厂周边绿地土壤重金属污染特征及安全风险㊂采集广州㊁东莞㊁佛山㊁中山四个主要城市78个工业工业园区及工厂周边绿地表层(0~40cm )土壤进行调查,测定其重金属(Cu ㊁Zn ㊁Pb ㊁Cr ㊁Cd ㊁Hg )含量,利用单因子指数法㊁综合污染指数法㊁地累积指数法和潜在生态指数法,结合Arcgis 空间差值进行分析评价㊂结果表明:1)研究区域绿地土壤Cu ㊁Zn ㊁Pb ㊁Cr ㊁Cd ㊁Hg 的平均含量分别为42.91㊁143.15㊁64.13㊁73.41㊁0.25㊁0.11mg /kg ,均超过了广东省土壤自然背景值,超标率分别为88.5%㊁94.9%㊁69.2%㊁75.6%㊁91.0%㊁46.2%;绝大多数绿地土壤各类重金属含量达到了住房和城乡建设部行业标准‘绿化种植土壤“三级标准;2)从综合污染指数来看,研究区工业园区城市绿地土壤基本上属于尚清洁~清洁水平;从地累积指数看,所有重金属均有不同程度的轻度污染;从综合潜在生态危害指数来看,研究区域绿地土壤重金属平均值为221.79,处于中等风险水平㊂关键词:珠三角;重金属;工业园区绿地土壤;污染特征;安全风险评价㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀收稿日期:2019-12-03基金项目:广东省省级科技计划项目(2013B030700001)㊂第一作者:李铤(1988-),男,硕士研究生,工程师,主要研究方向为城市绿地土壤质量评价与修复改良研究㊂tim_bioscience@ ∗通信作者:张俊涛(1981-),男,硕士研究生,高级工程师,主要研究方向为土壤修复改良㊁绿色废弃物资源化利用研究㊂350965652@HEAVY METAL CONTAMINATION OF GREEN SPACE SOILS AND ITS ECOLOGICALRISK ASSESSMENT IN INDUSTRIAL DISTRICT OF THE PEARL RIVER DELTALi Ting 1㊀Jia Chongjian 1,2㊀Zhang Juntao 1∗㊀Zheng Fuhai 1㊀Xian Zhuohui 1(1.Guangzhou Academy of Forestry and Landscape Architecture,Guangzhou 510405,China;2.Guangdong Eco-Engineering Polytechnic,Guangzhou 510520,China)Abstract :An investigation was carried out to investigate heavy metal contamination and safety risk of green space soils inindustrial district and surrounding greenbelt region of Pearl River Delta.A total of 78samples were collected in Guangzhou,Dongguan,Foshan and Zhongshan,and then the concentrations of Cu,Zn,Pb,Cr,Cd,Hg in the samples were measured bystandard methods,and environmental risk was assessed using four evaluation methods (Index of Single Factor,Index of Comprehensive Factor,Index of Geo-accumulation and Potential Ecological Risk Index )and evaluate with Arcgis spatial interpolation technique.Results showed that:1)The average concentrations of Cu,Zn,Pb,Cr,Cd and Hg in greenbeltregion soils were 42.91,143.15,64.13,73.41,0.25,0.11mg /kg,which all exceeded the soil background value of naturalsoil in Guangdong province and the over-standard rate were 88.5%,94.9%,69.2%,75.6%,91.0%and 46.2%,respectively;The environmental quality of the most of green space soils had reached the tertiary standard of green space soil inthe industry standard of the Ministry of Housing and Urban-Rural Develoment of the Peopleᶄs Republic of China.2)The results from index of comprehensive factor showed that the greenbelts of the industrial region in studied area were basically clean or clean level,and the results from index of geo-accumulation revealed that all heavy metals existed a little pollution todifferent levels.According to the comprehensive potential ecological risk index,the average value of heavy metals in greenbelt region soils was 221.79,belonging to medium ecological risks.Keywords :Pearl River Delta;heavy metal;green soil of industrial park;pollution characteristics;safety risk assessment0㊀引㊀言城市绿地土壤是城市生态系统的重要组成部分和园林植物生长的载体,虽然仅零星地分布在城市区域里,但它能够为绿色植物提供营养,同时也是城市污染物的源和汇,在净化大气和水体环境㊁吸收和降解城市污染物等方面起着重要作用[1-3]㊂重金属是典型的土壤污染物,由于强持久性,导致其进入土壤环境后难降解而产生积累效应[4-6],城市土壤是城市绿地最基本的立地条件,土壤重金属污染势必对城市绿地生态系统健康带来直接和潜在危害[7]㊂因此,城市土壤环境问题备受国内外研究学者关注[8-13]㊂与欧美等国家相比,我国对于城市土壤重金属的研究起步较晚[5],目前,国内北京[14]㊁上海[15]㊁重庆[16]南京[17]㊁沈阳[18]㊁长春[19]㊁海口[20]㊁宝鸡[5]㊁开封[7]等许多大中型城市已陆续开展了城市土壤重金属的污染特征及评价研究㊂改革开放以来,珠江三角洲地区迅速实现了由农业社会向工业社会的转变,经济飞速发展,已成为我国经济发展最快㊁人口最稠密的地区之一㊂随着城市化进程的不断加快以及长期的工矿业活动,珠江三角洲土壤重金属污染的严重性也越来越受到人们的关注[21]㊂但目前对珠三角城市工业园区及工厂周边绿地土壤重金属污染风险评价方面的研究报道还比较少,因此,本文拟以珠江三角洲地区的主要城市为研究区域,对工业园区及周边绿地进行调查,评价绿地土壤重金属污染特征及潜在生态风险,以期为珠三角城市绿地土壤污染防控与管理等方面的研究提供科学理论依据㊂1㊀材料与方法1.1㊀研究区域概况珠江三角洲位于广东省中南部㊁珠江入海口处,背靠南岭山脉,东㊁北㊁西三面环山,南临中国南海,毗邻港澳特别行政区,包括广州㊁深圳,珠海㊁佛山㊁江门㊁东莞㊁中山等市的全部,惠州市㊁肇庆市的部分区县,共有地级以上城市9个,其中副省级以上城市2个,是我国人口集聚最多㊁创新能力最强㊁综合实力最强的三大区域之一,也是世界人口和面积最大的都市区㊂其地理位置为112ʎ00ᶄ~115ʎ24ᶄE,21ʎ43ᶄ~ 23ʎ56ᶄN,面积约为47954km2,属于亚热带季风气候[22]㊂1.2㊀样品采集与处理在珠三角地区广州㊁佛山㊁东莞㊁中山等4个主要城市800个工业园区及工厂周边绿地进行野外调研,从中甄选出代表性绿地,进行样点布设,于2017年8月~10月,利用GPS准确定位,按照梅花布点5点混合法,用竹片采集表层土壤(0~15cm)样品,四分法取1kg装入样品袋中㊂采集时,去除杂草㊁草(树)根㊁砾石㊁砖块㊁肥料团等杂物,用竹片刮去与采样铲接触的部分土壤,再进行取样㊂共采集表层土壤样品78个,样品其中广州市15个㊁佛山市15个㊁东莞市30个㊁中山市18个,采样点分布见图1㊂样品经室内自然风干之后,使用玛瑙研钵研磨分别过10目和100目尼龙筛贮存,待测㊂供试绿地土壤基本性质见表1㊂图1㊀研究区土壤采样点分布表1㊀供试土壤基本性质项目最小值最大值中值平均值标准差变异系数/% pH 6.438.607.577.460.45 6.09 EC/(mS/cm)0.030.460.090.110.0868.93 1.3㊀分析方法土壤pH值和EC采用电位法测定(水土比5ʒ1) (LY/T1239 1999)[23],绿地土壤Cu㊁Zn用火焰原子吸收分光光度法测定(GB/T17138 1997)[24], Pb㊁Cd用石墨炉原子吸收分光光度法测定(GB/T 17141 1997)[25],Cr用火焰原子吸收法测定(HJ 491 2009)[26],Hg用原子荧光法测定(GB/T 22105.1 2008)[27]㊂分析由中国广州分析测试中心完成㊂1.4㊀评价方法为分析绿地土壤重金属累积和污染程度,本文分别以广东省土壤自然背景值[28]㊁住房和城乡建设部行业标准‘绿化种植土壤“(CJ/T340 2016)[29]为评价标准(表2)㊂表2㊀土壤重金属污染评价标准元素重金属含量标准分级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级pH<6.5pH>6.5pH<6.5pH>6.5pH<6.5pH>6.5广东省土壤自然背景值Cu 4015030035040050060017Zn 15025035045050060080047.3Pb 8520030035045050053036Cr 10015020025025030040050.5Cd0.300.400.600.80 1.0 1.020.056Hg0.300.40 1.0 1.2 1.51.620.0781.4.1㊀污染评价主要采用单因子污染指数法㊁综合污染指数法和地累积指数法来评价研究区域土壤污染状况㊂1)单因子污染指数法:P i =C i /S i式中:P i 表示土壤或农产品重金属元素i 的污染指数;C i 表示土壤或农产品重金属元素i 的实测含量(mg /kg);S i 表示土壤重金属元素i 的限量标准(见表2),其分级标准见表3㊂2)内梅罗综合污染指数法:P 综={[(C i /S i )2max +(C i /S i )2ave ]/2}1/2式中:(C i /S i )2max 表示土壤重金属元素中污染指数最大值;(C i /S i )ave 表示各污染指数平均值,其分级标准见表3㊂3)地累积污染指数法:I geo =log 2[C i /(1.5B n )]式中:I geo 表示土壤重金属元素i 的地累积指数;C i 表示土壤重金属元素i 的实测值(mg /kg);B i 表示土壤重金属元素i 的背景值(见表2),其分级标准见表3㊂表3㊀污染指数法和地累积指数法分级标准等级污染指数地累积污染指数P 污染程度污染水平I geo污染程度0I geo ɤ0无污染1P ɤ0.7安全清洁0<I geo ɤ1轻污染20.7﹤P ɤ1.0警戒级尚清洁1<I geo ɤ2中污染3 1.0﹤P ɤ2.0轻污染土壤受轻度污染2<I geo ɤ3中强污染4 2.0﹤P ɤ3.0中污染土壤受中度污染3<I geo ɤ4强污染5P >3.0重污染土壤受污染相当严重4<I geo ɤ5较强污染6I geo >5极强污染1.4.2㊀潜在生态风险评价潜在生态风险指数法是瑞典学者Hakanson [30]提出的,单金属潜在生态危害指数计算公式为:E i r =T i r C i f =T i r C i s /C i n㊀㊀土壤中多种重金属的综合潜在生态危害指数计算公式为:RI =ðni =1Ei r式中:E i r 为土壤中第i 种重金属的潜在生态危害指数,T i r 为第i 种重金属元素毒性系数,反映重金属的毒性水平和生物对重金属污染的敏感程度;C i f 为第i 种重金属元素的污染系数,C i s 为土壤重金属元素含量实测值(mg /kg),C i n 为重金属参比值㊂土壤重金属含量越大,重金属的毒性水平越高,潜在生态危害指数RI 值越大,表明其潜在危害也越大,具体分级标准见表4㊂用Hakanson 制定的标准化重金属毒性系数为评价依据,其毒性系数T i r 分别为重金属Zn =1<Cr =2<Pb =Cu =5<Cd =30<Hg =40㊂为了相对反映特定区域的分域性,参比值采用广东省土壤自然背景值(表4)㊂表4㊀Hakanson 潜在生态风险评价分级单一金属潜在生态风险分级标准多金属潜在生态风险分级标准风险程度E i r风险程度RI 轻微E i r <40轻微RI <150中等40ɤE i r <80中等150ɤRI <300强80ɤE i r <160强300ɤRI <600很强160ɤE i r <320很强RI ȡ600极强E i r ȡ3201.5㊀数据处理与分析采用Microsoft Excel 2010㊁SPSS 20.0㊁Arcgis10.0和Origin 2016软件进行相关的图表绘制和统计分析㊂2㊀结果与分析2.1㊀绿地土壤pH 和重金属含量特征由表1可知,研究区绿地土壤pH 值为6.43~8.60,平均为7.57,其中98.7%的pH 大于6.50,总体偏中碱性,这与前人的研究结果是一致的,即城市土壤趋向碱性[19,31]㊂出现这种情况是由于城市土壤中常常混有建筑废弃物㊁水泥㊁砖块和其它碱性混合物等,其中的Ca 向土壤中释放;另外,大量含碳酸盐的灰尘和沉降;水泥风化向土壤中释放钙,土壤中碳酸盐与碳酸反应形成重碳酸盐等因素所致[1-2,31]㊂图2为研究区绿地表层土壤6种重金属的含量箱线图㊂土壤中Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr㊁Cd㊁Hg的平均含量分别为42.91㊁143.15㊁64.13㊁73.41㊁0.25㊁0.11mg/kg,分别是广东省土壤自然背景值的2.52,3.03,1.78, 1.45,4.46,1.41倍,均存在一定程度的积累,说明研究所在的工业园区周边绿地,因工业活动产生的废弃物㊁生活垃圾释放及交通运输车辆产生的尾气这些外源污染物带来了重金属[5,20],从而受到了不同程度的污染㊂供试的绿地土壤样品(n=78)Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr㊁Cd㊁Hg含量相比广东省土壤自然背景值,其超标率分别为88.5%㊁94.9%㊁69.2%㊁75.6%㊁91.0%㊁46.2%,说明受污染面积比较大㊂图2㊀绿地土壤重金属含量统计箱线图㊀㊀与其他研究者所采用的土壤污染评价标准(GB 15618 1995)不同[16],本研究中按照住房和城乡建设部行业标准进行污染评价,评价结果显示研究区域工业园区大部分绿地土壤重金属含量处于一㊁二级标准(图3)㊂与住房和城乡建设部行业标准‘绿化种植土壤“中绿地土壤三级标准(表2)相比,可知Cd㊁Hg 均未超标,Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr四种重金属超标率也极低,分别为1.28%㊁3.85%㊁2.56%㊁1.28%㊂2.2㊀绿地土壤重金属污染评价从绿地土壤污染指数评价结果(表5)可以看出,研究区域城市工业绿地土壤中,Cd和Hg的单项污染指数均小于1,说明绿地土壤未受到重金属Cd㊁Hg的污染,处于清洁或尚清洁水平,而Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr则有部分处于轻度污染水平㊂利用Arcgis10.0对研究区综合污染指数进行空间分布分析(图4),工业园区周边绿地土壤基本上属于尚清洁~清洁水平,仅在中山市有零星地轻度污染㊂虽然绿地土壤重金属整体污染程度不高,但其进入土壤环境后可通过扬尘㊁手-口直接接触等途径进入人体,危害人群健康[5]㊂因此,对个别超标区域,应加以控制㊂利用20世纪80年代广东土壤自然背景值的调查数据为参考值[28],进行地累积污染指数(I geo)计算㊀㊀㊀表5㊀绿地土壤重金属污染指数特征项目范围平均值ʃ标准差污染等级污染水平P Cu0.02-1.210.11ʃ0.02安全~轻污染清洁~土壤受轻度污染P Zn0.07-1.250.29ʃ0.03安全~轻污染清洁~土壤受轻度污染P P b0.03-1.180.14ʃ0.02安全~轻污染清洁~土壤受轻度污染P Cr0.12-1.460.29ʃ0.02安全~轻污染清洁~土壤受轻度污染P Cd0.03-0.920.25ʃ0.02安全~警戒级清洁~尚清洁P Hg0.01-0.540.08ʃ0.01安全清洁P综0.10-1.140.33ʃ0.023安全~轻污染清洁~土壤受轻度污染(表6),通过比较可以看出,研究区域6种土壤重金属发生了不同程度的轻度污染,其I geo平均值大小依次为Cd>Zn>Cu>PbʈCr>Hg㊂其中,绿地土壤受Hg㊁Pb㊁Cr污染的程度占比较Cu㊁Zn㊁Cd小,分别为37.18%㊁39.74%㊁41.03%,Cd受污染所占比例最大,为85.90%㊂有研究表明Cd作为一种较为典型的由于人类活动进入环境的元素[32],说明研究区域受人为活动影响较为强烈㊂2.3㊀绿地土壤重金属生态风险评价从绿地土壤生态风险评价结果(表7)可以看出, Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr㊁Cd㊁Hg的潜在生态危害指数平均值分别为12.62㊁3.03㊁8.91㊁2.91㊁135.92㊁58.41,Zn㊁Cr 的潜在生态危害指数均小于40,98.72%的绿地土壤Cu潜在生态危害指数小于40,97.44%的绿地土壤㊀㊀㊀表6㊀绿地土壤重金属地累积指数特征项目范围平均值ʃ标准差污染程度占比/%无轻中中强强很强极强I geo (Cu)-1.87~4.250.32ʃ0.9738.4642.3114.10 3.850.00 1.280.00I geo (Zn)-1.02~3.140.71ʃ0.8915.3853.8523.08 6.41 1.280.000.00I geo (P b)-2.05~3.30-0.17ʃ0.9660.2632.05 5.130.00 2.560.000.00I geo (Cr)-1.34~2.26-0.17ʃ0.5758.9738.46 1.28 1.280.000.000.00I geo (Cd)-1.49~3.45 1.14ʃ1.2014.1030.7728.2123.08 3.850.000.00I geo (Hg)-3.06~2.78-0.55ʃ1.1862.8228.216.412.560.000.000.00表7㊀绿地土壤重金属潜在生态风险指数特征项目范围平均值ʃ标准差风险程度占比/%轻微中等强很强极强E r Cu)2.06~142.3512.62ʃ16.7098.720.00 1.280.000.00E r (Zn)0.74~13.26 3.03ʃ2.36100.000.000.000.000.00E r (P b) 1.81~74.038.91ʃ10.9997.44 2.560.000.000.00E r (Cr)1.19~14.422.91ʃ1.611000.000.000.000.00E r (Cd)16.07~492.86135.92ʃ107.9912.8221.7938.4619.237.69E r (Hg)7.18~412.3158.41ʃ62.5253.8526.9214.10 3.85 1.28RI42.61~755.95221.79ʃ149.9341.0328.2129.49 1.28Pb 潜在生态危害指数小于40,说明研究区域Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr 的生态风险较低,处于轻微水平㊂Cd 和Hg 潜在生态危害指数处于中等㊁强㊁很强和极强水平的比例分别为21.79%㊁38.46%㊁19.23%㊁7.69%和26.92%㊁14.1%㊁3.85%㊁1.28%,分别占87.18%和46.15%,潜在生态风险较高㊂研究区域综合潜在生态危害指数平均值为221.79,处于中等风险水平㊂利用Arcgis10.0对研究区综合潜在生态危害指数进行空间分布分析,结果显示研究区大部分工业园区绿地土壤重金属综合潜在生态危害指数处于中等及以上风险水平㊂Cd 和Hg 是其中潜在生态危害较为严重的元素,这与何玉生的研究结果基本一致[20]㊂3㊀结㊀论1)研究区域绿地土壤Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr㊁Cd㊁Hg 的平均含量分别为42.91㊁143.15㊁64.13㊁73.41㊁0.25㊁0.11mg /kg㊂与广东省土壤自然背景值相比,各类重金属的平均含量均超过了背景值,存在一定程度的积累;按照住房和城乡建设部行业标准,研究区域工业园区大部分绿地土壤重金属含量处于一㊁二级标准㊂2)从综合污染指数来看,研究区绿地土壤基本上属于尚清洁~清洁水平;从地累积指数看,所有重金属均有不同程度的污染,其中Cd 污染最为严重;从综合潜在生态危害指数来看,域绿地土壤重金属平均值为221.79,处于中等风险水平,Cd 和Hg 是其中潜在生态危害较为严重的元素㊂参考文献[1]㊀卢瑛,龚子同.城市土壤分类概述[J].土壤通报,1999,30(增刊1):60-64.[2]㊀卢瑛,冯宏,甘海华.广州城市公园绿地土壤肥力及酶活性特征[J].水土保持学报,2007,21(1):160-163.[3]㊀司志国,俞小鹏,白玉杰,等.徐州城市绿地表层土壤酶活性及其影响因素[J].中南林业科技大学学报,2013,33(2):73-76.[4]㊀GRZEBISZ W,CIE S 'LA L,KOMISAREK J,et al.GeochemicalAssessment of Heavy Metals Pollution of Urban Soils [J].PolishJournal of Environmental Studies,2002,11(5):477-90.[5]㊀李小平,徐长林,刘献宇,等.宝鸡城市土壤重金属生物活性与环境风险[J].环境科学学报,2015,35(4):1241-1249.[6]㊀秦娟,许克福.我国城市绿地土壤质量研究综述与展望[J].生态科学,2018,37(1):200-210.[7]㊀李一蒙,马建华,刘德新,等.开封城市土壤重金属污染及潜在生态风险评价[J].环境科学,2015(3):1037-1044.[8]㊀GIBSON M J,FARMER J G.Multi-step sequential chemicalextraction of heavy metals from urban soils [J ].Environmental Pollution,1986,11(2):117-135.[9]㊀MANTA D S,ANGELONE M,BELLANCA A,et al.Heavymetals in urban soils:a case study from the city of Palermo(Sicily),Italy[J].Science of the Total Environment,2002,300(1):229-243.[10]㊀KORLYAKOV I D,KOSHELEVA N E,KASIMOV N S.Impact ofBuilding Parameters on Accumulation of Heavy Metals andMetalloids in Urban Soils[C]//International Congress on Soils of Urban,Industrial,Traffic,Mining and Military Areas.Springer,Cham,2017:58-65.[11]㊀张甘霖,赵玉国,杨金玲,等.城市土壤环境问题及其研究进展[J].土壤学报,2007,44(5):925-933.[12]㊀WANG M,ZHANG H.Accumulation of Heavy Metals in RoadsideSoil in Urban Area and the Related Impacting Factors [J ].International Journal of Environmental Research &Public Health,2018,15(6):1064.(下转第748页)。
土壤重金属污染案例
土壤重金属污染案例珠江三角洲由于在社会经济发展过程中对合理利用自然资源以及保护生态环境重视不足,使这个地区成为了生态环境变化最快、资源耗竭最为严重的地区。
从区域经济可持续发展角度考虑,要保障农产品安全和人体健康,提高农产品质量,进行土壤污染控制是一种必然选择。
在国家提出以人为本构建和谐社会的框架下,保护生态环境,保持人与自然的和谐是重要内容之一,土壤是自然和农业生态系统中重要的物质基础,治理污染土壤,维持土壤环境质量,则是维护生态系统健康,保护生物多样性的基础。
一、珠江三角洲土壤污染的现状和特点广州市曾对珠江三角洲的污灌区进行普查,结果表明,在所有调查点的土壤中,镉、铅、汞、锌等重金属含量均超过广东省土壤背景值,镉含量平均达2.1mg・kg-1,最严重的达640mg・kg-1。
土壤污染还引起农作物污染:污染区的稻谷镉含量平均达0.45mg・kg-1,为清灌区的18.8倍,最高达4.7mg・kg-1;铅平均含量达5.81mg・kg-1,为清灌区的24.2倍,最高达11.8mg・kg-1;汞平均含量为0.055mg・kg-1,为清灌区的6.9倍;蔬菜镉含量平均为清灌区的50倍,铬含量平均为清灌区的135倍。
二、珠江三角洲土壤重金属污染原因珠江口沉积物重金属含量和铅同位素研究表明,近30多年来该区域环境中重金属含量升高主要来自于人为活动,包括工业生产过程和汽车尾气排放。
在众多污染因子中,金属矿的开发利用对土壤污染的贡献最为直接。
土壤污染问题己对珠江三角洲社会经济发展产生不良影响,如果不及时解决,问题将日趋严重,且制约地区社会、经济的持续发展和现代化的进程。
然而,这个地区的土壤污染的特殊性使得污染治理也具有特殊的困难。
珠江三角洲是土壤重金属污染敏感区域,该地区具有丰富的水热资源,植物生长旺盛,而这必然导致重金属土壤-植物传输量大,因而土壤重金属通过食物链传递而对人健康影响的风险较大,同时,基于亚热带气候和成土母质,该地区土壤风化程度高,导致该区土壤以带可变电荷的低pH土壤为主,总体上土壤缓冲性能很差,对重金属固定的能力极其有限,因而导致土壤中重金属的活性高,易于被植物吸收,继而沿食物链传递,对当地居民健康具有严重的潜在危害。
长江三角洲地区土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价_以江苏太仓市为例
1. 1 土壤样品的采集与分析 1) 样品采集。用 GPS定位, 在太仓主要土壤
类型 (黄泥土和沙夹垅 ) 上选取 5 个反映太仓城 市化、工业化和农业集约化过程主要行业污染特征 和土壤潜在污染可能性较大的功能区 ( 化工区, 印 染区, 电镀区, 养殖区和菜地区 ) 采样, 其中对化工 区、印染区、电镀区和养殖区在距厂约 50 m 采样, 菜地区在原位取样。每个样点按梅花状形式采集
1[
18]
。
E
i r
为某单重金属潜在生态危害系数,
RI 为
多种重金属潜在生态危害指数, 本文结合太仓市重
金属污染特征及相关研究 [ 19~
21 ] ,
列出
E
i r
和
RI 的
分级标准 ( 表 1)。
图 1 太仓市土壤重金属取样点分布图 F ig. 1 D istribut ion of samp ling s ites of so il heavy m etals in Taicang C ity
( 1. 南京大学地理与海洋科学学院, 江苏 南京 210093; 2. 华南农业大学 信息学院, 广东 广州 510640; 3. 中国科 学院南京土壤研究所, 江苏 南京 210008)
摘要: 太仓市表层土壤 Zn、Cu属强变异强度, 呈对数正态 分布; Cd、N i、H g、A s、C r和 Pb属 中等变 异强度, 呈正 态分 布。 Cu、H g、Zn、A s显著高于当地背景值, 以 A s累 积指数和超背景值率最高; 8种重金属 除 A s自表层 向下递增外 , 其余元素均为表层向下递减 。土壤复 合污染严重, 土壤潜在生态风险达中等水平, 黄泥土 生态风险高 于沙夹垅; 重 金属生态风险以印染厂最大 , 其次为电镀厂和养殖场, 产生潜在生态风险为 Hg、Cd, 而 A s、Cu、Zn、Cr、N 、i Pb 等多属 轻微水平。 关 键 词: 长江三角洲; 土壤重金属 ; 潜在生态风险; 复合污染 中图分类号: X53 文献标识码: A 文章编号: 1000- 0690( 2007) 03- 0395- 06
珠江三角洲林业用地土壤重金属潜在生态风险格局分析
珠江三角洲林业用地土壤重金属潜在生态风险格局分析朱立安;张会化;程炯;李婷;林梓;李俊杰【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2022(31)6【摘要】收集珠江三角洲440个林地表层(0—20 cm)土壤重金属环境数据,通过筛选值和Hakanson潜在生态风险值对珠江三角洲林地土壤生态风险空间格局及形成进行研究分析,以期对统筹珠江三角洲生态土地利用及环境管控,维护自然生态系统的完整性和健康水平提供理论依据。
研究结果表明,(1)珠江三角洲林地土壤重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn质量分数范围分别为0.001—1.03、0.01—0.92、0.71—580、4.79—520、0.01—131、0.02—192、1.73—78.1、0.01—227 mg·kg^(−1),平均含量较低但分布不均匀,变异系数较大的为As、Cd、Cu,局部区域含量较高。
(2)风险值评估显示,珠江三角洲林地土壤不少于73.43%处于低潜在生态风险水平,但局部土壤存在中度潜在生态风险至强度潜在生态风险,以Hg和Cd为主;筛选值评估显示,珠江三角洲大部分林地土壤可能受到重金属(以Cr、Hg为主)生态影响。
(3)格局分析表明,珠江三角洲中部林地土壤Cd潜在生态风险较高,中部和东部林地土壤Hg潜在生态风险较高;格局形成分析显示,不同重金属及不同生态风险重金属的来源可能存在不同的形成机制,Cd主要受北江和西江水流迁移的影响,其次为干湿沉降,而Hg主要受经济开发及干湿沉降的影响,Cr则是由于自然本底值较高。
(4)Hg和Cd元素是珠江三角洲区域土壤生态风险管控的关键因子,其次为Cr和As。
该研究对珠江三角洲土壤污染生态管控与粤港澳大湾区生态安全一体化布局有较高的参考价值。
【总页数】10页(P1253-1262)【作者】朱立安;张会化;程炯;李婷;林梓;李俊杰【作者单位】广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室【正文语种】中文【中图分类】X53;X820.4【相关文献】1.珠江三角洲潜在生态风险:土壤重金属活化2.珠江三角洲潜在生态风险:土壤重金属活化3.泗顶铅锌矿周边土壤重金属污染潜在生态风险评价及优势植物对重金属累积特征4.基于潜在生态风险指数法评价农用地土壤重金属环境风险5.农用地土壤中重金属水平及潜在生态风险评价——以宁夏石嘴山地区为例因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
珠江三角洲潜在生态风险:土壤重金属活化
珠江三角洲潜在生态风险:土壤重金属活化周国华;谢学锦;刘占元;陈明;张勤;范辉【期刊名称】《中国地质》【年(卷),期】2004(023)011【摘要】珠江三角洲典型土壤模拟酸雨提取实验表明,土壤酸缓冲能力为菜园土大于水稻土大于赤红壤.酸化过程早期,铝铁胶体吸附共沉淀导致重金属溶出量增长不明显甚至下降;进一步酸化时,多数元素溶出量与加入酸量呈显著正相关.计算表明,在pH=4.5的酸雨作用下,溶液中Hg、Mn、Pb、Fe(以Fe2O3表示)浓度已超出Ⅱ级地表水标准,Cu、Zn大大高于渔业用水标准.可见,土壤元素活化溶出对水体生态环境有潜在的危害.【总页数】6页(P1088-1093)【作者】周国华;谢学锦;刘占元;陈明;张勤;范辉【作者单位】中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北,廊坊,065000;中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北,廊坊,065000;中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北,廊坊,065000;国家地质实验测试中心,北京,100037;中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北,廊坊,065000;中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北,廊坊,065000【正文语种】中文【中图分类】X142【相关文献】1.珠江三角洲潜在生态风险:土壤重金属活化 [J], 周国华;谢学锦;刘占元;陈明;张勤;范辉2.泗顶铅锌矿周边土壤重金属污染潜在生态风险评价及优势植物对重金属累积特征[J], 尹仁湛;罗亚平;李金城;罗文连;朱义年3.安徽迪沟采煤沉陷区土壤和沉积物重金属特征及潜在生态风险评价 [J], 陈城;鲁潇;于坤;张明珠;孙庆业4.基于潜在生态风险指数法评价农用地土壤重金属环境风险 [J], 杨仲玮;王剑峰5.区域环境土壤重金属污染潜在生态风险的属性识别综合评价--以福建闽江河口湿地土壤为例 [J], 陈怀宇;吴春山;刘文伟;王菲凤因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
珠江三角洲地区土壤重金属污染控制与修复研究的若干思考
珠江三角洲地区土壤重金属污染控制与修复研究的若干思考
珠江三角洲地区土壤重金属污染控制与修复研究的若干思考
土壤重金属污染是珠江三角洲地区主要的生态环境问题之一,直接影响到区域生态系统稳定和食品安全,关系到经济尤其是农业的可持续发展和人体健康,因而引起广泛的社会关注.对珠江三角洲地区土壤重金属污染现状和主要特征进行了分析,结合国内外土壤重金属污染研究动态,同时考虑国家需求和地区经济发展需要,提出今后热带亚热带地区土壤重金属污染研究的重点,以及对土壤污染综合治理的一些见解.
作者:朱永官陈保冬林爱军叶志鸿黄铭洪ZHU Yongguan CHEN Baodong LIN Aijun YE Zhihong WONG Minghung 作者单位:朱永官,陈保冬,ZHU Yongguan,CHEN Baodong(中国科学院生态环境研究中心,北京,100085)
林爱军,LIN Aijun(中国科学院生态环境研究中心,北京,100085;北京化工大学环境工程系,北京,100029)
叶志鸿,YE Zhihong(中山大学生命科学院,广州,510275)
黄铭洪,WONG Minghung(香港浸会大学生物系,香港九龙)
刊名:环境科学学报ISTIC PKU英文刊名:ACTA SCIENTIAE CIRCUMSTANTIAE 年,卷(期):2005 25(12) 分类号:X53 关键词:珠江三角洲土壤污染重金属可持续发展。
珠江三角洲经济区土壤生态地球化学环境预测预警研究的开题报告
珠江三角洲经济区土壤生态地球化学环境预测预警研究的开题报告一、研究背景珠江三角洲是中国经济最发达的区域之一,其经济总量占全国GDP的1/16以上。
然而,随着经济的快速发展,珠江三角洲的环境却愈加恶劣,土壤污染问题十分突出。
据统计,该地区土壤重金属超标率高达60%以上,给民众的安全带来了很大的威胁。
因此,在环境问题日益凸显的背景下,对珠江三角洲经济区土壤生态地球化学环境进行预测预警研究具有十分重要的现实意义。
二、研究目的和意义本研究旨在通过对珠江三角洲经济区土壤生态地球化学环境进行预测预警,为该地区的环保管理和土地规划提供科学依据。
具体目的如下:1.分析珠江三角洲经济区土壤污染现状。
2.研究该地区土壤污染的成因,探究不同经济活动对土壤的影响。
3.通过数据建模,预测未来珠江三角洲经济区土壤环境的变化趋势,为环保管理提供科学参考。
4.利用预测成果,为土地规划提供科学依据和指导。
三、研究内容和方法1.对珠江三角洲经济区土壤进行采样和分析,掌握其污染情况和分布特征。
2.利用GIS技术,结合遥感技术和实地采样数据,绘制珠江三角洲经济区土壤污染分布图。
3.采用多元回归分析方法,探究珠江三角洲经济区土壤污染的成因。
4.构建预测模型,预测未来珠江三角洲经济区土壤环境的变化趋势。
5.结合研究成果,为该地区环保管理和土地规划提供科学依据和指导。
四、预计研究成果本研究将得出珠江三角洲经济区土壤污染的污染情况和分布特征,探究其成因,并预测其未来环境变化趋势,为该地区的环保管理和土地规划提供科学依据和指导。
同时,预计还将得到以下具体成果:1.珠江三角洲经济区土壤污染分布图。
2.相关性分析模型。
3.环境变化趋势预测模型。
4.环保管理和土地规划建议书。
五、研究进度安排本研究的时间安排如下:1.前期准备:3周。
2.土壤采样和分析:4周。
3.数据处理和预处理:4周。
4.相关性分析模型构建:4周。
5.环境变化趋势预测模型构建:4周。
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监控研究表明
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, 珠江三角洲属于多种重金属元素
区域高背景区,在过去 01多年间土壤重金属污染累 积速率较高。环境监测表明, 珠江三角洲是中国重 要的酸雨沉降区 , 而该地区铁铝质土壤对酸雨的
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缓冲能力较弱,在酸雨作用下土壤 ’5 和重金属活化 溶出具有潜在的生态风险。因此, 研究酸雨对珠江 三角洲土壤 ’5和重金属地球化学行为的影响,可以 为土壤重金属生态风险预测评价、 污染调控和治理 提供科学依据。 在中国能源结构中煤炭占的比重较大, 长期以 来与燃煤有关的酸沉降是一个重大的环境问题。酸 沉降对地表环境的影响和地表水体酸化模型是国 内外环境领域的重要研究课题
含量有关,而且受元素赋存形态和土壤物理化学性
用强度 (加入=<B?量) 有着一定的规律性 (图!) 。
第 !" 卷 第 ## 期
周国华等 A珠江三角洲潜在生态风险 A土壤重金属活化
#2@#
质的制约。在酸雨作用下活化进入溶液的重金属元 素, 随即由溶解与沉淀平衡所控制。实验测定值是 溶解与沉淀平衡过程的综合结果。 图!所示重金属溶 出曲线表明, 在酸化过程的早期阶段, 由于 $%、 &’ 胶 体破坏产生共沉淀作用, 重金属溶出量增加不明显 甚至有所下降,以 () 最为明显。进一步加入酸量,
土壤重金属元素可以经过水体、 食物链影响到 动植物和人体的健康, 是一种潜在的 “化 学 定 时 炸
8092: 弹” 。多目标地球化学填图和区域环境地球化学
程释放的阳离子量决定了土壤酸缓冲能力。仇荣 亮 等 801:、 董 汉 英 等 800: 对 中 国 南 方 土 壤 的 酸 雨 淋 溶 实 验发现,当铁铝质土壤阳离子释放总量超过阳离子 交换量后, 淋溶液 @- 值急剧下降, 模 ’5 溶出量大增; 拟酸雨 酸 度 是 决 定 土 壤 AB、 ’5 淋 溶 释 放 量 的 主 要 因 释放量骤增。大量研究表明, 土 素, 在 @-C/61 以后, 壤对酸雨的缓冲能力与土壤矿物组成、 土壤质地、 阳 离子交换量、 铝铁氢氧化物、 有机质含量等物理化学 性质密切相关。 随着酸雨影响研究的深入,酸雨作用下土壤重 金属活化溶出、生物有效性及动植物吸收累积越来 越成为研究的热点。 研究表明, 土壤中重金属地球化 学行为除了与电子层构型决定的元素化学性质有关 外, 土壤矿物类型及化学组成、 土壤质地、 阳离子交 换量、 有机质、 胶体、 酸碱度、 氧化还原电位等土壤物 理化学环境条件对土壤中元素的赋存形态与价态、 吸附与解吸、 活化迁移与沉淀固定等具有重要影响, 决定着土壤元素生物有效性。土壤酸碱度是影响土 壤元素地球化学行为的重要因素,长期酸雨沉降使 土壤酸化, 有利于大多数重金属元素的活化溶出, 从
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比) 配制成酸母液, 再根据具体实验要求进一步配 制成各种酸度的模拟酸雨溶液。 提取实验液土比的依据为: 设土壤容重为#4! 5 6 近地表!( +$土层为酸雨主要作用层, 则 # +$!单 +$ , 广州地区年降 位面积土柱重量为"* 5。据气象资料, 雨量约 #7** $$, " 年累计降雨量为 (** +$,据此实 验采用的液土比为 ((** +$8# +$!) 0"* 52!(*0#(。类
出量大于菜园土,水稻土&’溶出量明显大于赤红壤 和菜园土, 水稻土和菜园土 () 溶出量明显大于赤红 。 壤, 其他元素溶出量接近 (表;) "种土壤中的元素尤 其是重金属含量级次差别很大 (表 #) , 然而模拟 .(< 溶出量与总量间 ;/0 酸雨土壤元素溶出量差别不大, 无明显对应关系。 显然, 土壤元素的活化溶出不仅与 总量有关,而且在更大程度上取决于土壤环境条件 及其所决定的元素赋存形态。 由表 ; 可见, 随着 .(<;/0 酸液量的增加 (模拟不 同时间累计降雨量作用于表土层) , 土壤元素溶出量 呈逐渐增长趋势。 计算表明, 多数情况下土壤元素溶 出量与酸液量具显著正相关性 (相关系数大于显著 性检验值) , 以 34 、 根据每克土壤元 89、 :7最为典型。 素溶出量随酸液量的线性变化,由拟合直线计算获 得"年累计降雨量每克土壤元素溶出量 (提取时液土
注: 有机碳、 氧化物为 K; 其他为 #*/= ?@ 、 :5 为 #*/3;
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Hale Waihona Puke 加入模拟酸雨溶液量!"#$% &
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地 质 通 报
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土壤对酸雨的缓冲性
第 !" 卷 第 ## 期
周国华等 L珠江三角洲潜在生态风险 L土壤重金属活化
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而增加重金属污染的生态风险性&#!’#()。
(!) 酸雨酸度对元素溶出量影响的试验 往去离子水中加入适量酸母液,依次配制成
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样品与实验方法
考虑土壤类型、 土地利用方式、 重金属污染程
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=次。吸取上清液送测元素含量。
(") 酸雨沉降量对元素溶出量影响的试验 往去离子水中加入适量酸母液, 配制成 9:2.4( 的酸液。"件土样各称取#* 5子样3份, 分别装入洁净 聚乙烯瓶, 依次加入 9:2.4( 酸液 .*、 =*、 3*、 #!*、 #>*、
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结果讨论
土壤对酸雨的缓冲性 土壤对模拟酸雨的静态缓冲曲线见图 #。由表 #
和图 # 可见, 从菜园土 ! 水稻土 ! 赤红壤, 土壤 9: 值
土壤样品类型及其主要物理化学特性
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第 ./ 卷第 00 期
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3456./ , +4600 +476, .112
.112 年 00 月
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珠江三角洲潜在生态风险: 土壤重金属活化
周国华0, 谢学锦0, 刘占元0, 陈 明., 张 勤0, 范 辉0
(06中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所, 河北 廊坊 1<;111 ; 北京 0111/= ) .6国家地质实验测试中心, 摘要: 珠江三角洲典型土壤模拟酸雨提取实验表明, 土壤酸缓冲能力为菜园土大于水稻土大于赤红壤。酸化过程早 期, 铝铁胶体吸附共沉淀导致重金属溶出量增长不明显甚至下降 ; 进一步酸化时, 多数元素溶出量与加入酸量呈显 溶液中 -E 、 ( 以 ,J.#/表示) 浓度已超出 %%级地表水标准, 著正相关。计算表明, 在 @-D26; 的酸雨作用下, FG、 HI 、 ,J &K、 土壤元素活化溶出对水体生态环境有潜在的危害。 LG大大高于渔业用水标准。可见, 关键词: 土壤金属元素; 酸雨作用; 活化溶出; 水质; 珠江三角洲 中图分类号: M02. 文献标识码: ’ 文章编号: (.112 ) 0<=0N.;;. 00N01??N1<
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于酸沉降的危害性进行了大量研究, 如廖柏寒等 、 高映新等 研究总结了土壤与酸雨的缓冲机制和反 应模型,认为土壤通过阳离子释放来缓冲酸性物 质, 阳离子交换、 氢氧化铝水解、 原生矿物风化过
收稿日期: 修订日期: .112N1.N.1 ; .112N12N0=
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土壤元素的活化溶出 土壤F2、 $,及重金属元素的活化溶出量与酸雨作
F2、 $, 的水 解 反 应 吸 收 中 和 , F2、 $, 活 化 溶 出 量 又 逐 渐上升。值得注意的是, 当加入酸液达到!D" 4E 后, 赤红壤F2溶出量呈直线上升,预示加入酸量已超出 F2活化溶出临界点。 (! ) 土壤重金属活化溶出量不仅与土壤重金属
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土壤元素溶出量随添加酸液量的变化
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(8) 土壤中 F2、 $, 的活化溶出模式基本一致。加 入少量酸液可使 $,、 以水稻土最为 F2大量活化溶出, 典型。 推断进入溶液的这部分F2、 $,主要为土壤活性 铁和活性铝组分,并主要呈胶体形态存在于提取液 中。随着=<B?加入量不断增加, 溶液中 =<B? 浓度以及 因阳离子交换作用进入溶液的 GB、 H*B、 (*!B、 I&!B浓 度不断上升,电性中和使 $,、 F2胶体的稳定性下降, 凝聚沉淀使F2、 水稻土这种变 $, 溶出量呈下降趋势, 化趋势最为明显。 当加入的模拟酸雨量 (;<C!’D) 达 到 8"" 4E 之 后, 土壤中可交换态阳离子基本耗尽, =<B? 主要依靠