国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

城口縣典型錳礦區(qū)土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險評價

2020-11-18 08:51鄭杰炳周川王力曾德耀高建梅
南方農(nóng)業(yè)·上旬 2020年10期
關(guān)鍵詞:評價

鄭杰炳 周川 王力 曾德耀 高建梅

摘? ?要? ?分析測定了城口縣典型錳礦影響區(qū)的農(nóng)田土壤重金屬含量(Mn、Hg、As、Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni),以重慶食用農(nóng)產(chǎn)品土壤環(huán)境背景值、土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險篩選值及管制值為評價標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法和Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法對土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行了評價。結(jié)果表明:研究區(qū)土壤已呈現(xiàn)出一定酸堿性傾向;對比土壤背景值,判定研究區(qū)重金屬點(diǎn)位超標(biāo)率高,Cd、As、Cr、Cu、Zn和Ni點(diǎn)位超標(biāo)率高達(dá)100%,分別超出土壤背景值2.3~61.9倍、1.1~9倍、1.2~4.1倍、1.5~5.3倍、1.4~3.6倍和1.5~4.9倍;對比農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),判定研究區(qū)As、Cr、Cd、Cu、Zn和Ni存在超標(biāo)現(xiàn)象,分別超出風(fēng)險篩選值1.2~2.2倍、1.9倍、1.2~33.0倍、1.1~2.6倍、1.5倍和1.4倍;1個樣點(diǎn)Cd含量超過風(fēng)險管制值近5倍;單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法評價結(jié)果均顯示研究區(qū)存在Cd重度污染;潛在生態(tài)風(fēng)險評價結(jié)果顯示研究區(qū)存在強(qiáng)生態(tài)危害。

關(guān)鍵詞? ? 土壤重金屬;錳礦區(qū);潛在生態(tài)風(fēng)險;評價;重慶市城口縣

中圖分類號:X825? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.28.005

礦產(chǎn)資源是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),錳礦是重要的礦產(chǎn)資源之一,在國民經(jīng)濟(jì)中具有十分重要的戰(zhàn)略地位。錳及其化合物主要應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、建材工業(yè)等各個領(lǐng)域,其中,鋼鐵用錳量占90%~95%,是錳礦應(yīng)用最重要的領(lǐng)域。在錳礦開采過程中,由于長期存在企業(yè)規(guī)模小、布局分散、開發(fā)利用粗放、環(huán)保配套設(shè)施缺乏等問題,在礦石的開采和冶煉過程中,導(dǎo)致大量重金屬通過工業(yè)廢渣、廢水灌溉等途徑進(jìn)入土壤環(huán)境[1],不斷在植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移積累,加之重金屬污染的潛伏性、不可逆性、間接性和綜合性[2],進(jìn)而通過飲食等途徑進(jìn)入人體,在體內(nèi)不同臟器部位累積,危害人體健康。

重慶市錳礦資源豐富,累計(jì)查明資源儲量4 742萬噸[3],列居全國第5位。位于陜川渝錳磷礦帶上的城口縣是重慶錳礦的集中分布區(qū)域之一,礦床位于大巴山深大斷裂南側(cè),揚(yáng)子準(zhǔn)地臺北緣的巨大凹陷帶內(nèi),從城口縣黃溪河劉家大梁至高觀寺紫兒磅東西向延伸,長約30 km,寬2~7 km,礦體呈層狀產(chǎn)出,主要賦存于震旦系陡山沱組。本文以城口典型錳礦區(qū)為研究對象,主要對采礦及其加工區(qū)域的周邊影響區(qū)(農(nóng)田)的土壤pH及重金屬(Mn、Hg、As、Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni)污染狀況進(jìn)行評價,揭示典型錳礦影響區(qū)土壤重金屬潛在生態(tài)危害程度。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

城口縣是國家扶貧開發(fā)工作重點(diǎn)縣,位于長江上游地區(qū)、重慶東北部,渝、川、陜?nèi)。ㄊ校┙唤缣帲瑢俦眮啛釒降貧夂?,錳礦保有資源儲量2 000萬噸[3],主要有高燕、大渡溪、修齊3個錳礦區(qū),其中高燕錳礦為全國五大錳礦床之一。豐富的錳礦產(chǎn)業(yè)成為推動城口縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)脫貧致富奔小康的支柱產(chǎn)業(yè),錳礦的開發(fā)利用產(chǎn)值占全縣GDP的60%以上[4]。

1.2 樣品采集、分析

經(jīng)對城口縣三大錳礦區(qū)進(jìn)行實(shí)地考察,選擇了5個典型礦山的周邊影響區(qū)(農(nóng)田)進(jìn)行樣品采集,將開采區(qū)、尾渣堆成區(qū)下游2 km范圍和加工區(qū)環(huán)半徑2 km范圍作為錳礦影響區(qū),采集其溪河或沖溝兩岸的農(nóng)田土壤。根據(jù)采樣區(qū)面積大小,每個采樣區(qū)設(shè)置2~4個樣地,每個樣地設(shè)置7~9個采樣點(diǎn),采集0~20 cm深土壤樣品,樣品混合后,采用四分法去除多余部分,保留約1 kg作為分析測試的樣品,填好標(biāo)簽,密封保存。共采集農(nóng)田土壤樣品14個。在樣品風(fēng)干和制備過程中防止重金屬污染。

土壤樣品在室內(nèi)除去雜物后風(fēng)干,過60目篩,采用硝酸-氫氟酸-高氯酸高溫溶解土壤樣品進(jìn)行消解,利用電感耦合等離子質(zhì)譜法(Perkin-Elmer3300 DV)測定土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Mn;采用AAS(Hitachi 508)測定Cd;采用AFS(AFS-1201)測定As;采用氫化物發(fā)生-原子熒光法測定Hg;采用電極法測定pH值。

1.3 土壤污染評價方法

分別采用單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法和Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法[5]來描述典型錳礦區(qū)土壤重金屬對生態(tài)環(huán)境造成的危害。生態(tài)風(fēng)險評價的參比值采用《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618—2018)和重慶市食用農(nóng)產(chǎn)品土壤重金屬背景值[6]。

1.3.1 單因子污染指數(shù)法

(1)式中,Pi為土壤中污染物i的環(huán)境質(zhì)量指數(shù);m為單個因子數(shù);Ci為污染物i的實(shí)測質(zhì)量分?jǐn)?shù)(mg·kg-1);Si為污染物i的評價標(biāo)準(zhǔn)(mg·kg-1),本研究取土壤污染風(fēng)險篩選值。

1.3.2 內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法

(2)式中,P綜為研究區(qū)的綜合污染指數(shù);(Ci/Si)max為土壤污染物中污染指數(shù)最大值;(Ci/Si)av為土壤污染物中污染指數(shù)平均值。

單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法土壤污染評價標(biāo)準(zhǔn)參照表1。

1.3.3 重金屬生態(tài)風(fēng)險評價方法

目前,國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)未對Mn元素作出規(guī)定,但據(jù)研究表明[11],土壤中Mn含量的適中標(biāo)準(zhǔn)為170~1 200 mg·kg-1,本研究以1 200 mg·kg-1作為限值進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤重金屬含量分析

城口縣典型錳礦影響區(qū)土壤pH值測定分析結(jié)果(見表3)表明,研究區(qū)農(nóng)田土壤樣品以堿性土為主,占樣本總數(shù)的42.9%;酸性土次之,占樣本總數(shù)的35.7%;中性土和強(qiáng)酸性土較少。即研究區(qū)土壤已呈現(xiàn)出一定酸堿性傾向,這與上游錳礦區(qū)采選礦及加工所產(chǎn)生的大氣沉降及污水淋溶密切相關(guān)。

以重慶市食用農(nóng)產(chǎn)品土壤背景值(見表4)為評價標(biāo)準(zhǔn),判定所測重金屬元素均存在點(diǎn)位超標(biāo)現(xiàn)象,且點(diǎn)位超標(biāo)率較高。Cd、As、Cr、Cu、Zn和Ni點(diǎn)位超標(biāo)率100%,各重金屬含量分別超出土壤背景值2.3~61.9倍、1.1~9.0倍、1.2~4.1倍、1.5~5.3倍、1.4~3.6倍和1.5~4.9倍;Hg、Pb和Mn的點(diǎn)位超標(biāo)率分別為92.86%、71.43%和21.43%,超出背景值0.2~2.1倍。

以農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險篩選值(見表5)為評價標(biāo)準(zhǔn),判定研究區(qū)的As、Cr、Cd、Cu、Zn和Ni存在超標(biāo)現(xiàn)象,超標(biāo)率分別為35.7%、7.1%、100.0%、21.4%、7.1%和7.1%,重金屬含量分別超出風(fēng)險篩選值1.2~2.2倍、1.9倍、1.2~33.0倍、1.1~2.6倍、1.5倍和1.4倍。以農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控值為評價標(biāo)準(zhǔn),判定1個樣點(diǎn)的Cd含量超過了風(fēng)險管制值,點(diǎn)位超標(biāo)率7.1%,該樣點(diǎn)Cd含量為9.9 mg·kg-1,超出風(fēng)險管制值近5倍,對比風(fēng)險管制值術(shù)語定義,該樣點(diǎn)代表區(qū)域種植食用農(nóng)產(chǎn)品不符合質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn),污染風(fēng)險高,應(yīng)嚴(yán)格禁止種植食用農(nóng)作物。

2.2 土壤重金屬污染及生態(tài)風(fēng)險評價

土壤重金屬污染評價及生態(tài)風(fēng)險評價均以農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)中的風(fēng)險篩選值(Mn取限值1 200 mg·kg-1)為評價標(biāo)準(zhǔn)。由表6評價結(jié)果可見,單因子污染指數(shù)法評價顯示研究區(qū)存在Cd重度污染;內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法評價同樣顯示影響區(qū)存在Cd重度污染,且As、Cr、Cu、Zn、Ni、Mn處于警戒線,污染防治應(yīng)引起足夠重視。

潛在生態(tài)風(fēng)險評價結(jié)果顯示,Cd的潛在生態(tài)危害指數(shù)(? ? )為160.35,表示Cd存在很強(qiáng)潛在生態(tài)危害,其他重金屬的? ? 均在10以內(nèi),存在輕微潛在生態(tài)危害;研究區(qū)綜合潛在生態(tài)危害指數(shù)(RI)為186.43,表示研究區(qū)存在強(qiáng)生態(tài)危害。為進(jìn)一步了解研究區(qū)單個礦山影響區(qū)的生態(tài)危害情況,以單個礦山影響區(qū)為評價單元進(jìn)行綜合潛在生態(tài)危害評價,結(jié)果顯示,高燕錳礦影響區(qū)存在強(qiáng)生態(tài)危害,大渡溪錳礦、家園錳礦、上山坪錳礦、修齊錳礦存在中等生態(tài)危害,表明本研究的典型錳礦影響區(qū)不同程度地受到了上游錳礦開采及加工影響。

綜上所述,上游錳礦采集及加工活動已成為造成研究區(qū)土壤重金屬累積或污染的主控因素,其中,Cd是典型錳礦影響區(qū)土壤中潛在生態(tài)危害最大的重金屬元素,部分樣點(diǎn)Cd含量呈明顯集聚趨勢,應(yīng)引起高度重視。

3 結(jié)論

1)研究區(qū)土壤已呈現(xiàn)出一定酸堿性傾向,所采土壤樣品堿性土占樣本總數(shù)42.9%,酸性及強(qiáng)酸性土占樣本總數(shù)42.8%。

2)對比食用農(nóng)產(chǎn)品土壤重金屬背景值,研究區(qū)點(diǎn)位超標(biāo)率高,Cd、As、Cr、Cu、Zn、Ni點(diǎn)位超標(biāo)率高達(dá)100%,超標(biāo)倍數(shù)最高達(dá)61.9倍。

3)對比農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),研究區(qū)As、Cr、Cd、Cu、Zn、Ni存在超標(biāo)現(xiàn)象,且Cd點(diǎn)位超標(biāo)率高達(dá)100%;1個樣點(diǎn)Cd含量超過風(fēng)險管制值近5倍,該樣點(diǎn)Cd含量呈明顯集聚趨勢,應(yīng)引起高度重視。

4)單因子污染指數(shù)法及內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法評價結(jié)果均顯示研究區(qū)存在Cd重度污染。

5)潛在生態(tài)風(fēng)險評價結(jié)果顯示,研究區(qū)綜合潛在生態(tài)危害指數(shù)高,存在強(qiáng)生態(tài)危害。

參考文獻(xiàn):

[1] 安媛,王林.鉛污染及其防治措施[J].內(nèi)蒙古水利,2008,4(7):12-13.

[2] 焦麗香,郭加朋.土壤重金屬污染及治理進(jìn)展研究[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2009,19(1):155-156.

[3] 孫發(fā)明,李建.中國錳礦資源現(xiàn)狀及錳礦勘查設(shè)想[J].建材與裝飾,2017(22):201-202.

[4] 高軍.重慶城口錳礦綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[D].成都:成都理工大學(xué),2013.

[5] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析(第3版)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2007.

[6] 易廷輝,王正奎,楊志敏.重慶市農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬背景值與基線值研究[M].吉林:吉林大學(xué)出版社,2019.

[7] 陳同斌,曾希柏,胡清秀.中國化肥利用率的區(qū)域分異[J].地理學(xué)報,2002,57(5):531-538.

[8] 黃小娟.重慶溶溪錳礦區(qū)重金屬污染特征及植物修復(fù)強(qiáng)化措施研究[D].重慶:西南大學(xué),2013.

[9] 李軍,劉云國,彭暉冰.錳礦廢棄地重金屬污染土壤的評價及修復(fù)措施探討[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2009,35(2):63-65.

[10] 任華麗,崔保山,白軍紅,等.哈尼梯田濕地核心區(qū)水稻土重金屬分布與潛在的生態(tài)風(fēng)險[J].生態(tài)學(xué)報,2008,28(4):1625-1634.

[11] 王敬國.植物營養(yǎng)元素的土壤化學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1995.

(責(zé)任編輯:丁志祥)

猜你喜歡
評價
唐DM 智聯(lián)創(chuàng)享型
難與易
2006—2017年度C—NCAP評價結(jié)果
2006—2016年度C—NCAP評價結(jié)果
2006—2015年度C—NCAP評價結(jié)果
2006—2015年度C—NCAP評價結(jié)果(3)
2006—2015年度C—NCAP評價結(jié)果(2)
2006—2015年度C—NCAP評價結(jié)果
2006—2014年度C—NCAP評價結(jié)果
2006—2014年度C—NCAP評價結(jié)果