焦云帆 王英
【摘 要】本文對連云港市化工區(qū)排污口周邊土壤進行了采樣、重金屬含量檢測和數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)化工區(qū)排污口周邊土壤中存在重金屬污染:1號樣中除Cr和As外,其余重金屬含量均處于超標污染,尤其是Cu(Pi=5.29)、Pb(Pi=2.59)、Cd(Pi=2.367)和Hg(Pi=2.34)都是重度或中度污染,Zn(Pi=1.14)和Ni(Pi=1.57)處于輕度污染;2號樣和3號樣中污染程度降低,但Cu、Zn、Cd和Ni的Pi值仍然大于0.7,處于安全警戒狀態(tài)或輕度污染。
【關(guān)鍵詞】土壤;重金屬;含量;污染
中圖分類號: X53 文獻標識碼: A 文章編號: 2095-2457(2018)25-0228-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.25.105
【Abstract】In this paper,We sampled the soil near the sewage outlet in Lianyungang chemical industry district,and then we detected and analyzed the heavy metal content in the samples.We found the heavy metal pollution exsting in this area:1st sample,besides the Cr and As, it has the excessive pollution of heavy metal,especially Cu(Pi=5.29),Pb(Pi=2.59),Cd(Pi=2.367)and Hg (Pi=2.34)are severe or moderate pollution,Zn(Pi=1.14)and Ni(Pi=1.57)are mild contamination;The pollution degree of sample 2 and sample 3 was decreased,but the Pi values of Cu,Zn,Cd and Ni were still greater than 0.7,and they were in a state of safety alert or mild contamination.
【Key words】Soil;Heavy metal;Content;Pollution
土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬直接或間接地引入土壤中,致使土壤中重金屬明顯高于原生含量,并造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象[1]。隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和工業(yè)化進程的加快,我國土壤受重金屬污染現(xiàn)象也變的越來越嚴重,據(jù)2014年《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》顯示,我國土壤污染類型主要是無機型為主,無機污染物超標點位數(shù)占全部超標點位的82.8%,無機污染物大多是重金屬污染物,對我國可持續(xù)的科學發(fā)展及人體健康構(gòu)成嚴重威脅[2]。
連云港市是國家沿海大開發(fā)的重點發(fā)展城市,“一帶一路”戰(zhàn)略的節(jié)點城市。近年來,連云港市的化工企業(yè)得到了快速發(fā)展,土壤中重金屬污染防治也成為連云港市環(huán)保中重點關(guān)注點[3-7]。為了進一步研究這一問題,我們對連云港市化工區(qū)排污口周邊土壤進行了采樣,并對樣品進行了重金屬含量檢測,對測試結(jié)果進行了數(shù)據(jù)分析。
1 實驗方法
1.1 土壤樣品的采集
在連云港市開發(fā)區(qū)化工區(qū)排污口附近,從排污口附近開始并向外,間隔50米左右依次采集3個土壤樣本各1.0kg左右,依次標號為1號樣、2號樣和3號樣。土樣風干,研磨過篩裝瓶備用[8]。
1.2 土壤樣品中重金屬測量方法
樣品中銅、鉛、鋅、鎘、鉻和鎳采用電感耦合等離子質(zhì)譜法(ICP-MS);汞采用中華人民共和國國家環(huán)境保護標準HJ 923-2017中的土壤和沉積物總汞的測定:催化熱解-冷原子吸收分光光度法;砷采用中華人民共和國國家環(huán)境保護標準HJ680-2013中的土壤和沉積物 汞、砷、硒、鉍、銻的測定:微波消解/原子熒光法。
2 實驗部分
2.1 儀器和試劑
儀器:賽默飛世爾(ThermoFisher)XSeriesII電感耦合等離子體質(zhì)譜儀ICP-MS;美國CEM公司MARSX微波消解儀;MiL estone公司DMA-80直接測汞儀;北京吉天公司AFS9230原子熒光光度計。
試劑:硝酸(GR)、氫氟酸(GR)、30%雙氧水、鹽酸(GR),以上試劑均購自國藥集團。
2.2 樣品的前處理
方法一:稱取0.1g左右干燥過篩后樣品于消解罐中,加入9mL濃硝酸和3mL氫氟酸和2mL 30%雙氧水,于微波消解中按照程序消解。轉(zhuǎn)入電熱板,趕酸至近干,用2%硝酸溶解殘渣。定容于50mL比色管中,搖勻靜置待測。
方法二:稱取風干、過篩樣品0.1g置于消解罐中,加入少量水潤濕,加入6mL濃鹽酸、2mL硝酸,混勻。按照微波消解程序進行消解。結(jié)束后冷卻,轉(zhuǎn)移至比色管中,用純水定容至25mL。
2.3 實驗數(shù)據(jù)
土壤樣品在連云港市環(huán)保局進行檢測,按方法一處理的土壤樣品使用XSeriesII電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)進行測定,得到樣品中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和Ni的含量;使用DMA-80直接測汞儀,采用催化熱解-冷原子吸收分光光度法測得樣品中Hg的總含量;按方法二處理的土壤樣品使用AFS9230原子熒光光度計測得樣品中As的含量。土壤中重金屬含量數(shù)據(jù)見表1。
3 數(shù)據(jù)的分析
采用單因子指數(shù)法對土壤樣品測試結(jié)果進行分析,計算公式如下:
Pi=Ci/Si
式中:Pi—土壤中污染物i的環(huán)境質(zhì)量指數(shù);
Ci—污染物ide實測濃度,mg·kg-1;
Si—i種重金屬的土壤環(huán)境質(zhì)量標準(GB15618-1995)中Ⅱ類標準的臨界值,pH6.5~7.5,mg·kg-1。
如果Pi≤0.7時,土壤環(huán)境質(zhì)量處于清潔安全狀態(tài);如果0.7≤Pi≤1.0時,土壤重金屬含量沒有超標污染,但處于安全警戒狀態(tài);如果Pi≥1.0時,土壤重金屬含量超標污染,其中1.0≤Pi≤2.0為輕度污染,2.0≤Pi≤3.0為中度污染,Pi≥3.0為重度污染[1]。
表2是三個土壤樣品的各個金屬的環(huán)境質(zhì)量指數(shù),從表2中我們可以發(fā)現(xiàn)在化工區(qū)排污口附近土壤中(1號樣),除Cr和As外,其余重金屬含量均處于超標污染,尤其是Cu、Pb、Cd和Hg都是重度或中度污染,Zn和Ni處于輕度污染。隨著遠離排污口,2號樣和3號樣中污染程度降低,但Cu、Cd和Ni的Pi值仍然大于0.7,處于安全警戒狀態(tài)或輕度污染。
4 結(jié)論
通過對連云港市化工區(qū)周邊土壤中重金屬含量的檢測與分析,我們發(fā)現(xiàn)化工區(qū)排污口附近土壤重金屬污染比較嚴重,周邊土壤重金屬污染處于警戒狀態(tài),這與文獻報道的基本相符,建議采用植物修復技術(shù)重點應對土壤中重金屬污染。
【參考文獻】
[1]范拴喜編.土壤重金屬污染與控制[M].北京:中國環(huán)境科學出版社.2011.11.
[2]環(huán)境保護部和國土資源部.全國土壤污染狀況調(diào)查公報[EB/OL].http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/qt/201404/W020140417558995804588.pdf,2014.
[3]李玉,馮志華,李谷祺等.連云港近岸海域沉積物中重金屬污染來源及生態(tài)評價[J].海洋與湖沼.2010.11,829.
[4]李玉,李宏觀.連云港近海沉積物重金屬歷史分布特征及其來源[J].水生態(tài)學雜志.2016.11,59
[5]梁玲,尚慶偉,謝修慶等.連云港市郊區(qū)稻田土壤與水稻重金屬鎘含量分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技.2012.3,296
[6]尚慶偉,張來振,許學宏等.連云港市耕地土壤重金屬污染狀況初探[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展.2013.2,71
[7]王璐璐,李金瓶,楊星宇等.連云港市郊土壤、水體和蔬菜中重金屬污染特征與環(huán)境評價[J].淮海工學院學報(自然科學版).2017.6,34.
[8]農(nóng)業(yè)推廣技術(shù)服務中心編.土壤分析技術(shù)規(guī)范(第二版)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社.2006.6.