漳州市城市土壤重金属含量特征及控制因素

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。本文拟主
要讨论漳州市不同功能区土壤中重金属的含量分布 及地球化学组合特征，利用多元统计方法识别土壤 重金属的可能来源及控制因素。
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研究区概况
漳州市位于福建省南部经济发达区 ) 图 & + ，漳
州市沿九龙江西溪分布， 地质构造属第四纪盆地， 由 河流冲积物、 海积物组成； 平原两侧为岗台地， 海拔 ’! / ,! 1，相对高差 &! / "! 1，为略有起伏的较平
表!
!"#$% & 类型 项目 平均值 菜地 3 ! A BB 6 最小值 最大值 标准偏差 平均值 果园 3 ! A HF 6 最小值 最大值 标准偏差 平均值 空地 3 ! A HF 6 最小值 最大值 标准偏差 平均值 城区 3 ! A HG 6 最小值 最大值 标准偏差
壤质量标准。 整体来说， 漳州市土壤重金属 >* 和 =8 的污染较突出。 )+ ! 不同功能区的土壤重金属含量 人类活动影响叠加于土壤背景之上往往使得土 壤中重金属含量的分布更加复杂。重金属含量在不 同利用功能区土壤中的分布能在一定程度上反映人 为污染的影响。根据研究区土壤的利用状况将表层 土壤分为菜地、 果园、 城区 3 公园、 生活区 6 和空地四 类。菜地主要分布在沿九龙江西溪发育的冲积平原 如渡头、 后坂、 下洲和蒲打等处， 果园主要分布在菜 地周边及丘陵地，空地指农业用地周围暂时没有被 利用的闲置土地，本次调查的农业用地基本上属于 新城区的开发区，既受农业活动影响又受周边小企 业的影响。城区内土壤包括城区的九龙公园、中山 公园、 胜利公园、 玉兰公园土壤； 南坑路、 腾飞路、 漳 华路等市区道路两侧或居民区土壤及城区企业周边 土壤。研究区土壤状态也有交叉状态，如有些菜地 也位于城区，空地只是暂时闲置。各种不同功能区 土壤重金属含量的统计结果见表 &。 从表 & 的结果可以看出城区土壤 >* 平均含量最 高 3 CD KII -* 4 5* 6 ， 其次是菜地土壤 3 CD EFB -* 4 5* 6 ， 果园和空地土壤 3 CD JJG -* 4 5* 和 CD J&E -* 4 5* 6 相 对较低； 菜地土壤 =8 平均含量最高 3 为 CD EGI -* 4 其次是果园土壤 3 CD JEG -* 4 5* 6 ， 空地与城区土 5* 6 ， 壤 3 CD HKH -* 4 5* 和 CD HEF -* 4 5* 6 相对较低。
收稿日期：’!!* % !& % !$ ；改回日期：’!!* % !( % !( ；接受日期：’!!* % !# % !& 基金项目：中国地质调查局国土资源大调查项目 ) &’&’!&!"&!"!# + 作者简介：乔胜英 ) &$#! % + ，女，博士研究生、讲师，环境地球化学专业。 FG1H?IJ <KL?HMN 083@ O58@ 0:
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$%&’( ) 项目 平均值 标准偏差 最小值 最大值 南京 K )) L 香港 K H L 广州 K )# L 福建省土壤背景值 K )" L 中国土壤背景值 K )" L 世界土壤中值
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结果与讨论
土壤重金属的含量分布 漳州市城区 )DH 个表层土壤样品重金属元素含
量统计结果及部分城市土壤重金属含量、 福建省、 中 国、 世界土壤背景值见表 )。由表 ) 可知， 漳州市土 壤重金属 *4、 >@、 A&、 >=、 :1、 ?2、 >B 和 C8 的平均含 量分别为 DE FG) -4 5 64、 DE "I" -4 5 64、 GIE J -4 5 64、 "#E ! -4 5 64、 )D!E G -4 5 64、 !E H! -4 5 64、 #JE G -4 5 64 和 )#E H -4 5 64 。 将此次漳州市土壤调查结果与南 京 K )) L 、 香港 K H L 和广州 K )# L 等城市土壤重金属平均含量 进行了比较。结果表明， 相对于南京市， 漳州市土壤 中 >=、A&、:1、>B 和 C8 含量较低， 但与香港和广州 市土壤重金属含量相比，漳州市土壤 >= 含量较高， 其他元素含量基本相当。漳州市土壤 *4 含量与桂 林市土壤 ? 层 *4 平均含量 DE #HH -4 5 64 K )F L 相比明 显偏高。 由于不同地区土壤中元素特征与成土母质及成 土环境等因素关系密切，研究区土壤含量与土壤背
漳州市表层土壤重金属含量 & ’( ) *( +
*(%+, -(.%’ /01.(1.2 3 -4 5 64 7 81 .09208’2 81 :;%14<;0= >8., ?2 !E H! #E JH DE F) >@ DE "I" DE HFD DE D)H GE HGI >= "#E ! )JE H "E D )#HE ) !!E ) M HFE D DE !# M DE H# #"E " M #"E F )DE " M )!E D A& GIE J )DJE J #DE I ) )G"E H :1 )D!E G GIE ) )HE ! GF)E F >B #JE G )"E F #E ! !JE G C8 )#E H IE " "E I #HE J F)E F M IE J )#E F M FE J #"E ) M ##E G )HE # #!E J ID DE GD DE FH
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漳州市土壤平均值 5 福建省土壤背景值 IE D! 漳州市土壤平均值 5 中国土壤背景值 GE #I
) 中国地质大学 地球化学研究所，湖北 武汉
要：讨论了 &!, 个取自漳州市城区公园、 生活区及环城菜地等不同功能区的表层 ) ! / ’! 01 + 土壤样品中重金属
含量及分布特点， 根据土壤中重金属元素与主元素间的相关分析、 聚类分析， 探讨了影响土壤中重金属分布和来源 的因素。 结果表明， 漳州市城市土壤 23、45、67、48、9:、;<、4= 和 >? 的平均含量分别为 !@ .#& 13 A B3、!@ "*" 13 A 其中相对于区域土壤背景值 B3 、 #*@ $ 13 A B3、 "’@ ( 13 A B3、 &!(@ # 13 A B3、 (@ ,( 13 A B3、 ’$@ # 13 A B3 和 &’@ , 13 A B3， 与国家土壤环境质量标准， 污染较突出的元素是 23 和 45。深受人为污染活动影响的城区土壤和菜地土壤重金属平 均含量也尤为突出， 城区土壤 23 平均含量最高， 菜地土壤 45 平均含量最高。元素的相关性分析和聚类分析结果表 明 23 相对于其他元素表现较独立， C 对 23 有一定的捕获能力；;<、4= 和 >? 是受控于成土母质的元素组合；45 和 67 是受人为污染影响较强的元素，48 来源于地质成因的比例较大；9: 受控于土壤中锰氧化物粘粒。 关键词：重金属；土壤；相关分析；聚类分析；漳州市 中图分类号：6*$*D E&.’ 文献标识码：;
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Hale Waihona Puke Baidu
样品采集与测试分析
样品采集 以漳州市为中心， 西至金峰开发区渡头村， 东至
原步文镇漳州市合成氨厂， 北至北环路以北北斗村， 南至颜厝，样品主要采集于九龙江西溪北岸漳州市 老城区及新城区， 采样面积约 HD 6-# 。 样品采集时尽 可能选择不同功能代表性土壤， 回避人工填充物 3 如 沙层、 混凝土碎屑层和生活垃圾等 7 。分别在城区公 园 3 九龙公园、 中山公园、 胜利公园和玉兰公园 7 ， 胜 利西路、 腾飞路、 漳华路和九龙大道等市区道路两侧 或生活小区及企业周边采集土壤样品，同时采集围 绕老城区的新城区不同功能状态土壤，如菜地和果 园等农业土壤以及非农业土壤。为保证样品的代表 性， 样品往往由采样中心点及周边 # Q " - 范围内的 采样 " Q F 个子样 3 表层至 #D /- 深土柱 7 混合组成。 点用 RAS 定位， 共采集土壤表层样品 )DH 个。 !$ ! 样品处理与测试 野外样品去除较大的植物根系、 石块等杂物， 室 内自然风干后用木棒敲碎，过 #D 目尼龙筛，筛下部 分经刚玉球研磨至 )HD 目，进行元素 T(、?’、U1、 *4、 >@、 ?2、 >=、 A&、 :1、 >B 和 C8 等元素全量分析，
第(期
乔胜英等：漳州市城市土壤重金属含量特征及控制因素
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景值比较所得的富集系数可反映研究区土壤重金属 的污染状况 L H M 。漳州市土壤中重金属含量与福建省 土壤背景值比较得到的富集系数表明，>* 和 =8 富 呈现强烈富集， 可能 集系数分别达到 BD CK 和 ED GG， 受到较强扰动；?# 和 =: 富集系数分别为 HD FE 和 HD EJ，表现为一定的弱富集；;1 和 ’2 富集系数分 别为 HD &E 和 HD CI，与背景值较接近；=) 和 @9 富集 系数分别为 CD KF 和 CD GC， 表现相对贫化。 与全国土 壤背景值相比， 漳州市土壤重金属调查结果仍是 >* 和 =8 强烈富集 3 GD &B 和 JD KE 6 ， ?# 也表现为较强富 集 3 &D I& 6 ， =: 和 ;1 为弱富集 3 都为 HD EE 6 ， ’2、 =) 和 @9 相对贫化。漳州市城市土壤 >* 平均含量远高于 世界土壤中值，?# 相对于世界土壤中值也较高，其 他元素含量与世界土壤中值基本相当。 L HB M 3 NO HBKHFP 与国家 《 土壤环境质量标准》 研究区土壤 =) 和 @9 含量全部低于我国 HIIB 6 相比， 土壤环境一级标准限值，也就是低于我国自然土壤 的背景值， 仅 H 件样品 ’2 超过我国一级土壤环境质 量标准限值；其他元素都不同程度超过土壤环境质 量一级标准限值，其中 >* 的超标情况最严重，有 FED JQ 的样品超过一级标准，BID JQ 的样品超过二 级标准，还有 &D FQ 的样品超过三级标准。土壤 =8 含量超过一级标准的样品达到 EGD &Q ， &GD FQ 的样 品超过二级土壤标准， ED KQ 超过三级标准限制值。 土壤 ?#、;1 和 =: 含量基本上低于土壤质量二级标 准， 仅 CD IQ 和 JD GQ 样品的 ?#、 ;1 含量超过二级土
第 !" 卷 第 # *++, 年 -- 月
地球化学 ./01234315
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文章编号：!"#$ % &#’( ) ’!!* + !( % !("* % !,
漳州市城市土壤重金属含量特征及控制因素
乔胜英- 李望成- 何
摘
方- 韩吟文- 唐俊红
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!"! 学特性研究所获得的漳州地区赤红壤的矿物组合特 征， 研究区土壤矿物组成主要为高岭石 3 N HDO 7 、 三 水铝石 3 P )DO 7 、 石英 3 P IO 7 、 伊利石 3 P #O 7 、 赤铁 矿 3 #O Q "O 7 和针铁矿 3 P IO 7 。
地球化学
!""# 年
测试工作由福建省地质测试研究中心完成。采用 V 荧光光谱法测定 >=、A&、:1、C8、>B、T(、?’、U1 和 氢氟酸、 硝酸、 硫酸混合酸消解， 石墨炉原 S 等元素； 子吸收法测试 >@；王水溶解，原子荧光法测定土壤 中 ?2 和 *4； 碱熔后水提取离子选择电极法测定 T。 通过插入 H 个国家一级标准物质 3 RSSWJ—RSSW)! 7 、 密码样进行质量控制， 测试准确度监控、 精密度监控 及内检、 异常抽查表明， 分析质量合格率为 )DDO 。
坦地形； 台地外围为丘陵及山地， 总体上构成内低外
!
引
言
高的盆状地形，漳州市区地层均为第四系更新统残 积层。 研究区内主要土壤类型为赤红壤和水稻土，研 究区的土壤有机质含量较低，主要由高岭石和铁铝 氧化物等组成。 根据张庆刚等 P &! Q 对福建省红壤矿物
由于城市化进程中人为活动对环境产生了深刻 影响，城市土壤的重金属含量除自然因素影响外还 受到人为活动 ) 如工业活动、 垃圾处置、 交通和农业 活动等 + 的强烈冲击 P & / " Q 。 城市土壤既是污染物的汇 同时也是污染源， 进入土壤的重金属元素不能降解， 累积超过一定含量后可能对环境及生物产生毒害作 用。由于城市土壤的重金属污染状况与城市人群的 健康直接相关 - 近年来许多国家和地区开展了对城 市土壤的大范围调查工作 P . / ( Q ， 我国有关城市土壤 重金属污染的研究报道也不断增加
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