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基于TCLP法的鉬礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

2019-09-10 07:22陳春樂(lè)王果田甜
關(guān)鍵詞:風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)重金屬土壤

陳春樂(lè) 王果 田甜

摘 要:【目的】明確福建省某鉬礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤重金屬和鉬含量及其風(fēng)險(xiǎn),為鉬礦區(qū)周邊土壤的安全利用提供依據(jù)?!痉椒ā坑?018年8月在鉬礦區(qū)周邊采集10個(gè)表層(0~20 cm)土壤樣品,測(cè)定了Cd、Pb、Zn、Cr、Ni、Cu和Mo等7種元素的全量和TCLP(Toxicity characteristic leaching procedure)提取量,并基于此進(jìn)行了評(píng)價(jià)。【結(jié)果】調(diào)查區(qū)域7種重金屬元素含量均大于福建省土壤環(huán)境背景值的規(guī)定,10個(gè)采樣點(diǎn)土壤Cd、Zn和Cu含量均超過(guò)農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值的規(guī)定,Mo的含量均大于安全閾值規(guī)定,超標(biāo)率達(dá)100%?;赥CLP法評(píng)價(jià)的鉬礦區(qū)土壤重金屬存在的風(fēng)險(xiǎn)主要是由Cd、Pb和Mo元素引起的。采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表明,調(diào)查區(qū)域土壤處于輕度污染以上等級(jí)的達(dá)到60%,隨著離礦口距離的增加,污染程度越低。【結(jié)論】鉬礦區(qū)周邊土壤存在一定的重金屬污染,TCLP提取的Cd、Pb和Mo存在較高的風(fēng)險(xiǎn),離礦口越近的土壤污染風(fēng)險(xiǎn)越嚴(yán)重。

關(guān)鍵詞:鉬;TCLP;土壤;重金屬;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào):X 825文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008-0384(2019)04-458-07

Abstract: 【Objective】 Heavy metals and molybdenum (Mo) in the soil at farmlands around a Mo-mining area in Fujian were determined to assess the environmental pollution and health risk. 【Method】 Soil samples at depth of 0-20 cm were collected for analysis at the farms close to a Mo-mine in August 2018.The total, as well as the TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) extracted, Cd, Pb, Zn, Cr, Ni, Cu and Mo were determined for the assessment. 【Result】All of the Cd, Cu, Cr, Ni, Pb, Zn and Mo contents in the soil samples exceeded the provincial environmental limits. The total Cd, Zn and Cu contents in soil at 10 of the sampling lots exceeded the thresholds for agricultural land use, according to the Environmental Quality Standard for Soil. The Mo contents at all sites were higher than the safety limit. Data on the TCLP-extracted Cd, Pb and Mo indicated that these elements were of major risk concerns. The Nemerow comprehensive pollution index on soil showed that 60% of the sites were moderately polluted and that the farther away from the mine, the lower the degree of contamination of the land. 【Conclusion】 Pollution by heavy metals in the soil was evident at the surveyed areas. Relatively, Cd, Pb and Mo posed a greater health risk than other heavy metals for the farmlands nearby the Mo-mine. The soil pollution tended to be more severe at the farms closer to the mine.

Key words: molybdenum; TCLP; soil; heavy metal; risk assessment

0 引言

【研究意義】鉬是生物體必需的微量元素,土壤含有適量的鉬對(duì)植物、動(dòng)物和人體都有益。同時(shí)鉬也是非常重要的戰(zhàn)略資源,因此人類加速了對(duì)鉬礦的開(kāi)采。鉬礦的開(kāi)采已經(jīng)造成了嚴(yán)重的水體和土壤鉬污染[1-3]。近年來(lái)我國(guó)也呈現(xiàn)出越來(lái)越多的土壤鉬污染問(wèn)題,不僅有礦區(qū)土壤,甚至是農(nóng)田土壤也被污染,且土壤鉬污染的程度嚴(yán)重,鉬污染的同時(shí)會(huì)常伴隨有其他重金屬元素的污染。【前人研究進(jìn)展】國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了鉬礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤重金屬污染與評(píng)價(jià)。曲皎等對(duì)鉬礦尾礦區(qū)蔬菜地土壤重金屬進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果表明菜地土壤存在多金屬?gòu)?fù)合污染,其中以Cd、Hg和Cr的污染較為嚴(yán)重,存在較高的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[3];肖振林等對(duì)鉬礦周邊果園土壤評(píng)價(jià)結(jié)果表明,果園土壤存在嚴(yán)重的Cd、As和Hg的污染[4];賈婷等研究發(fā)現(xiàn)鉬礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤鉬含量明顯高于當(dāng)?shù)赝寥楞f中的背景值,且稻米中的鉬對(duì)人體健康存在很高的風(fēng)險(xiǎn)[5]。TCLP(Toxicity characteristic leaching procedure)浸出法是美國(guó)環(huán)保局推薦的標(biāo)準(zhǔn)毒性浸出方法,是當(dāng)前國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的一種生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法[6-7]。此法在美國(guó)評(píng)價(jià)重金屬生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)方面得到了廣泛的應(yīng)用,在我國(guó)雖然相對(duì)起步較晚,但是在評(píng)價(jià)重金屬污染方面也已經(jīng)得到應(yīng)用和研究者的認(rèn)同[8-9]?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】綜合前人研究,可發(fā)現(xiàn)鉬礦區(qū)土壤存在著鉬和其他重金屬?gòu)?fù)合污染以及對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn),采用的評(píng)價(jià)方法主要包括內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法、富集因子法和地累積指數(shù)法等。然而以上方法大多以重金屬總量指標(biāo)開(kāi)展評(píng)價(jià),由于總量指標(biāo)難以反映土壤重金屬的有效性[10],因此這些方法均存在一些局限性,沒(méi)有得到廣泛的研究者的認(rèn)同。然而TCLP浸出法在評(píng)價(jià)鉬礦區(qū)農(nóng)田污染土壤上卻未得到應(yīng)用。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究以福建省某鉬礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤為研究對(duì)象,調(diào)查該區(qū)域農(nóng)田土壤重金屬污染特征,并采用TCLP浸出法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果可為鉬礦區(qū)周邊土壤的重金屬污染防控奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品的采集和制備

土壤調(diào)查采集區(qū)域位于福建省某鉬礦區(qū)周邊污染土壤(北緯N27°01′8″,東經(jīng)119°28′3″)。調(diào)查區(qū)域海拔約為740 m,屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,常年平均氣溫11.2~19.5℃,年平均降水1 045 mm。鉬礦礦床所在地屬構(gòu)造侵蝕低山及山間沖、洪積地貌類型,山體呈中、西部高,南北兩側(cè)低走勢(shì),山脊走向總體近東向西,地形坡度一般在20~35°,局部坡度較陡,達(dá)40~55°。該鉬礦開(kāi)采始于1981年,1997年4月因故停產(chǎn),1997年10月經(jīng)過(guò)整改后恢復(fù)生產(chǎn),2003年3月采礦證到期后至2005年8月期間進(jìn)行斷續(xù)的開(kāi)采,此后處于停產(chǎn)狀態(tài)。在20多年開(kāi)采期間,因選礦工藝落后,造成了大量選礦廢水、粉塵的排放和尾礦的堆積,給周邊土壤和水系造成了嚴(yán)重的污染。礦口下游谷間平地分布著農(nóng)田土壤,長(zhǎng)期種植水稻和蔬菜,離礦口最近的村莊距離為500多m。沿著礦口水流方向3 km范圍內(nèi)有兩片分布較為集中的農(nóng)田土壤,因此本研究以這兩片農(nóng)田土壤為主要研究對(duì)象。

采樣時(shí),在距離礦口2~5 m處采集2個(gè)污染土壤樣品(礦口1和礦口2),在距離礦口較近處(0.5~1.0 km)采集4個(gè)排污河流旁邊的農(nóng)田土壤樣品(農(nóng)田1~農(nóng)田4),在距離礦口較遠(yuǎn)處(2~3 km)采集4個(gè)排污河流旁邊的農(nóng)田土壤樣品(農(nóng)田5~農(nóng)田8)。采樣時(shí)去除土壤表面雜草和雜物,挖取表層土壤(0~20 cm),盡快運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。將采回的土壤置于室內(nèi)陰涼通風(fēng)處,經(jīng)常翻動(dòng)。待土壤自然風(fēng)干后,剔除石塊和植物根莖,將土壤混合均勻后過(guò)100目篩,備用。

1.2 土壤基本理化性質(zhì)的測(cè)定

供試土壤樣品測(cè)定的理化性質(zhì)項(xiàng)目和方法如下:土壤pH值采用電位法測(cè)定(水∶土=2.5∶1.0);土壤陽(yáng)離子交換量(CEC)采用中性醋酸鹽法測(cè)定,具體分析測(cè)定方法見(jiàn)鮑士旦的方法[11]。土壤顆粒組成采用粒徑分析儀測(cè)定,土壤全碳和全氮含量采用元素分析儀測(cè)定。

1.3 土壤重金屬全量測(cè)定

土壤重金屬和鉬全量測(cè)定采用微波消解法,測(cè)定步驟如下[12]:稱取待測(cè)土壤樣品(<0.149 mm)0.25 g,置于聚四氟乙烯密閉消解罐中,加入10 mL硝酸,于趕酸儀上120℃預(yù)消解45 min,預(yù)消解完成后冷卻至室溫再將預(yù)消解完成的土樣放入微波消解儀中,按一定程序進(jìn)行消解(表1),消解結(jié)束后冷卻至室溫。打開(kāi)密閉消解罐,加入1 mL HClO4和1 mL HF,將消解罐置于趕酸儀中180℃趕酸,至消解罐溶液為1 mL左右。打開(kāi)密閉消解罐,用慢速定量濾紙將提取液過(guò)濾收集于50 mL容量瓶中,待提取液濾盡后,用2%硝酸溶液清洗消解罐蓋子內(nèi)壁、罐體內(nèi)壁和濾渣3次,濾液一并收集于容量瓶中,用超純水定容至刻度,用ICP測(cè)定消解液中Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn和Mo元素的含量。測(cè)定時(shí)插入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品(GSS-3)以控制土壤Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn和Mo全量的測(cè)試質(zhì)量,以國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心提供的重金屬標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1 000 mg·kg-1)配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品中Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn和Mo全量的回收率為79.5%~102.3%。

1.4 毒性浸出試驗(yàn)(TCLP)

TCLP試驗(yàn)浸提劑有兩種,主要是根據(jù)土壤酸堿性來(lái)確定所需要的提取劑。其中當(dāng)土壤pH<5.0時(shí),用浸提劑1;土壤pH≥5.0時(shí),用浸提劑2[13]。這兩種浸提劑的配置方法:

提取劑1:1 L的容量瓶加入500 mL去離子水,再加入5.7 mL冰醋酸和64.3 mL的NaOH(1 mol·L-1)溶液,然后定容至1 L,用1 mol·L-1的HNO3或1 mol·L-1的NaOH 調(diào)節(jié)溶液pH 值,使其保持在4.93±0.05;提取劑2:1 L的容量瓶加入500 mL去離子水,再加入5.7 mL冰醋酸,然后定容至1 L,調(diào)節(jié)pH,使其保持溶液pH值在2.88±0.05 。

TCLP提取步驟:稱取過(guò)100目篩的風(fēng)干土樣5.00 g于200 mL錐形瓶中,往錐形瓶加入100 mL的浸提劑,保證浸提劑與土壤樣品的比例為20∶1。將錐形瓶放置于搖床上,以(30±2)r·min-1的轉(zhuǎn)速于常溫下振蕩(18±2) h。振蕩結(jié)束后,用中速定量濾紙過(guò)濾,在低溫下保存濾液,用ICP-MS測(cè)定提取液中的重金屬含量。

1.5 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法借鑒劉春早等[14]的方法,采用內(nèi)梅羅(Nemerom) 綜合污染指數(shù)法來(lái)評(píng)價(jià)土壤的重金屬污染情況。該法能夠兼顧單個(gè)元素的平均值和最大值,能夠較好地反映土壤中污染物的綜合污染程度[15]。參考土壤內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鉬礦區(qū)土壤開(kāi)展基于TCLP的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法計(jì)算公式如下:

式中:PN為土壤重金屬綜合污染指數(shù);(Ci/Si)max為土壤重金屬中單項(xiàng)污染指數(shù)最大值;(Ci/Si)ave為土壤重金屬中各單項(xiàng)污染指數(shù)的平均值;Ci為毒性浸出試驗(yàn)提取的土壤重金屬濃度;Si為毒性浸出試驗(yàn)提取的土壤重金屬濃度的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)值。

1.6 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)福建省土壤環(huán)境背景值(Cd: 0.054 mg·kg-1; Pb: 34.9 mg·kg-1; Zn: 82.7 mg·kg-1; Cr: 41.3 mg·kg-1; Ni: 13.5 mg·kg-1; Cu: 21.6 mg·kg-1; Mo: 5.78 mg·kg-1)[17]和GB 15618-2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》風(fēng)險(xiǎn)篩選值標(biāo)準(zhǔn)(Cd: 0.3 mg·kg-1; Pb: 80 mg·kg-1; Zn:200 mg·kg-1; Cr: 250 mg·kg-1; Ni: 60 mg·kg-1; Cu: 50 mg·kg-1)[18]進(jìn)行污染狀況評(píng)價(jià),由于GB 15618-2018中暫無(wú)Mo的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于Mo的評(píng)價(jià)本研究以賈婷等研究推算的土壤全Mo的安全閾值(4.51 mg·kg-1)進(jìn)行評(píng)價(jià)[5]。TCLP法提取的鉬礦區(qū)土壤重金屬元素含量采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(Cd: 0.5 mg·kg-1; Pb: 5 mg·kg-1; Zn: 25 mg·kg-1; Cr: 5 mg·kg-1; Ni: 20 mg·kg-1; Cu: 15 mg·kg-1)[19],由于Mo無(wú)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),因此無(wú)法評(píng)價(jià)調(diào)查區(qū)域土壤的TCLP提取的Mo含量是否超過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試土壤基本理化性質(zhì)

供試土壤基本理化性質(zhì)見(jiàn)表3。在鉬礦區(qū)采集的10個(gè)土壤樣品中pH的范圍為4.29~5.67,屬偏酸性土壤。土壤pH越低,對(duì)大部分重金屬而言其有效性越大,說(shuō)明該地區(qū)土壤存在的重金屬有效性可能較大;該地區(qū)土壤大部分屬于砂質(zhì)壤土,只有農(nóng)田2號(hào)土壤屬于壤土;土壤的全C和全N含量為1.68~4.23 和0.096~0.264 mg·kg-1??傮w上看,該調(diào)查區(qū)域土壤性質(zhì)差異性不大。

2.2 土壤重金屬全量特征及污染狀況

調(diào)查區(qū)域內(nèi)土壤重金屬元素和鉬的全量特征如表4所示。這7種元素均超過(guò)了福建省土壤重金屬背景值,Cd、Pb、Zn、Cr、Ni、Cu和Mo的超標(biāo)倍數(shù)分別達(dá)到7.77~123.52、2.92~4.24、2.81~4.45、2.33~4.29、1.32~2.24、3.52~15.58和3.98~385.64。根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)調(diào)查區(qū)域土壤進(jìn)行評(píng)價(jià)[18],結(jié)果表明調(diào)查區(qū)域內(nèi)土壤Cd、Zn和Cu含量均超過(guò)農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值的規(guī)定,土壤Pb、Cr和Ni含量均低于該風(fēng)險(xiǎn)篩選值的規(guī)定。此外我國(guó)暫無(wú)土壤中Mo的限量值規(guī)定,以賈婷等研究推算的土壤全Mo的安全閾值(4.51 mg·kg-1)進(jìn)行評(píng)價(jià)[5],調(diào)查區(qū)域內(nèi)10個(gè)采樣點(diǎn)Mo的含量均大于該安全閾值,超標(biāo)率高達(dá)100%。對(duì)于農(nóng)田土壤,這7種元素的含量總體上隨著離礦口距離的增加而減少(表4)??偠灾撜{(diào)查區(qū)域土壤存在一定的重金屬污染,主要污染源是Cd、Zn、Cu、和Mo,離礦口較遠(yuǎn)的農(nóng)田土壤的污染程度要小于離礦口較近的農(nóng)田土壤。

2.3 TCLP提取重金屬含量和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

調(diào)查區(qū)域土壤中TCLP提取的Cd、Pb、Zn、Cr、Ni、Cu和Mo的含量分別為0.11~1.28、3.07~16.72、3.29~21.64、0.23~2.15、0.18~1.79、0.11~12.06和0.94~79.42 mg·kg-1(表5),占土壤總量的比例分別為16.20%~36.95%、2.58%~11.29%、1.13%~8.02%、0.16%~1.95%、0.30~5.93%、0.14%~3.58%和1.54%~12.48%??傮w上,礦口土壤的TCLP提取重金屬含量要大于農(nóng)田土壤,離礦口較近的土壤的TCLP提取重金屬含量要大于離礦口較遠(yuǎn)的土壤。

此外,與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)值比較,調(diào)查區(qū)域土壤樣品中,Cd有一個(gè)土壤(農(nóng)田1)超過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),超標(biāo)率為10%;Pb有6個(gè)樣品超過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),超標(biāo)率達(dá)到60%;Zn、Cr、Ni和Cu均沒(méi)有超過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)值的規(guī)定(表5)。由于Mo無(wú)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),因此無(wú)法評(píng)價(jià)調(diào)查區(qū)域土壤的Mo含量是否有超過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。但是,與福建省《農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染程度的分級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)中鉬有效量(草酸-草酸銨浸提)安全值比較[20],調(diào)查區(qū)域土壤的TCLP提取量除農(nóng)田8土壤外,其他土壤樣品均超過(guò)安全值(0.8 mg·kg-1)的規(guī)定。

最后,以TCLP提取重金屬量與TCLP國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)值算出內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)(由于Mo無(wú)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),因此未納入計(jì)算指標(biāo)),結(jié)果表明基于TCLP的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)介于0.65~3.48(表5)。達(dá)到重度和中度污染等級(jí)的土壤樣品占30%,輕度污染和尚清潔的土壤樣品分別占30%,清潔水平的土壤樣品占10%。

3 討論與結(jié)論

根據(jù)福建省土壤重金屬背景值評(píng)價(jià)結(jié)果,該地區(qū)7種重金屬元素含量均大于背景值的規(guī)定,說(shuō)明土壤受到了嚴(yán)重的人為污染,而其中尤以Cd和Mo的超標(biāo)倍數(shù)最多,污染最為嚴(yán)重。曲皎等對(duì)鉬礦區(qū)交通干線和選礦廠周邊的土壤重金屬評(píng)價(jià),也發(fā)現(xiàn)了Cd污染相比其他重金屬元素較為嚴(yán)重的現(xiàn)象[21-22]。此外,根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》標(biāo)準(zhǔn)的要求[18],調(diào)查區(qū)域采集土壤的Cd、Zn和Cu全量均超過(guò)農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值的規(guī)定,說(shuō)明鉬礦區(qū)土壤的Cd、Zn和Cu對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)作物生長(zhǎng)或土壤生態(tài)環(huán)境可能存在風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)和農(nóng)產(chǎn)品協(xié)同監(jiān)測(cè),原則上應(yīng)當(dāng)采取安全利用措施。其他學(xué)者關(guān)于鉬礦區(qū)周邊土壤污染情況的調(diào)查結(jié)果也表明會(huì)存在其他重金屬的污染,如肖振林等調(diào)查發(fā)現(xiàn)鉬礦區(qū)周邊的果園土壤存在著嚴(yán)重的Cd、As和Hg的污染[4];叢俏等發(fā)現(xiàn)鉬礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤主要會(huì)存在Cd、Hg和Cr的污染[15];還有報(bào)道發(fā)現(xiàn)鉬礦區(qū)周邊土壤存在著Cu和Cd污染的現(xiàn)象[5]。鉬的獨(dú)立礦物主要為輝鉬礦,原礦中不僅含有Mo,還會(huì)有含量較高的其他元素(如As、Pb、Cd和Cu等)[23]。因此,由于過(guò)往采礦技術(shù)不發(fā)達(dá),造成大量的尾礦堆積現(xiàn)象,采礦廢液和尾礦渣進(jìn)入排水溝渠而污染土壤,鉬礦開(kāi)采過(guò)程中會(huì)伴隨其他重金屬的釋放,導(dǎo)致調(diào)查區(qū)域土壤存在多金屬?gòu)?fù)合污染的現(xiàn)象。此外,本研究發(fā)現(xiàn)調(diào)查區(qū)域土壤存在著污染元素與先前結(jié)果有所不同,這很可能是由于該地區(qū)輝鉬礦中含有的元素與其他地區(qū)不同所致。

TCLP分析結(jié)果表明,TCLP提取的Cd的含量比例要明顯高于Pb、Zn、Cr、Ni、Cu和Mo元素,這跟土壤顆粒物表面對(duì)不同重金屬元素的吸附能力存在差異有關(guān),其中Cd是移動(dòng)遷移性較強(qiáng)的元素,因此其更容易被提取出來(lái)[24]。劉春早等[14]和Qian等[25]采用TCLP法測(cè)定土壤重金屬的有效性時(shí)也得到一致的結(jié)果,提取劑對(duì)Cd的提取率明顯大于對(duì)其他元素的提取率。與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)值比較的結(jié)果表明了調(diào)查區(qū)域土壤重金屬可能存在的風(fēng)險(xiǎn)主要是由Cd和Pb元素引起的,尤其是Pb,該結(jié)果與前面基于《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)結(jié)果差異較大,這是因?yàn)榛赥CLP的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)采用的土壤重金屬標(biāo)準(zhǔn)值比較嚴(yán)格,而農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)評(píng)價(jià)采用的重金屬標(biāo)準(zhǔn)值比較寬松所致[14]。另外由于影響土壤有效性的因素復(fù)雜多樣,這些都會(huì)引起評(píng)價(jià)結(jié)果的差異,其他研究結(jié)果也有類似報(bào)道[14, 26]。因此在開(kāi)展土壤污染調(diào)查與評(píng)價(jià)時(shí)評(píng)價(jià)體系的選擇就顯得尤為重要,許多學(xué)者認(rèn)為有效態(tài)重金屬相較于重金屬總量更能反映植物對(duì)重金屬的富集,TCLP 法可評(píng)價(jià)土壤污染物的潛在風(fēng)險(xiǎn)并且為土壤重金屬污染綜合評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)[13],基于TCLP提取的有效態(tài)含量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)顯得更為有意義。Mo無(wú)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),但是與福建省《農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染程度的分級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)中鉬有效量(草酸-草酸銨浸提)安全值比較,大部分的土壤樣品均超過(guò)安全值的規(guī)定,說(shuō)明土壤會(huì)因鉬礦活動(dòng)接受了大量外源鉬的輸入,且具有較高的活性和有效性[5]。最后采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表明,調(diào)查區(qū)域土壤存在一定的污染,輕度污染以上的土樣達(dá)到60%,主要貢獻(xiàn)因子是Cd和Pb,需引起相關(guān)部門(mén)的重視。

通過(guò)對(duì)鉬礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤進(jìn)行調(diào)查評(píng)價(jià),結(jié)果表明調(diào)查區(qū)域土壤存在著鉬和其他重金屬的污染,Cd、Pb、Zn、Cr、Ni、Cu和Mo均超過(guò)了福建省土壤重金屬背景值;Cd、Zn和Cu含量均超過(guò)農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值的規(guī)定,Mo均超過(guò)安全閾值的規(guī)定(4.51 mg·kg-1)?;赥CLP法評(píng)價(jià)的鉬礦區(qū)土壤重金屬存在的風(fēng)險(xiǎn)主要是由Cd、Pb和Mo引起的。采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表明,調(diào)查區(qū)域土壤處于輕度污染以上等級(jí)的達(dá)到60%,隨著離礦口距離的增加,污染程度越低。

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(責(zé)任編輯:林海清)

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