吉林市主要綠地土壤汞污染的初步研究

徐 晶，紀(jì)鵬飛，隋 波，賀翔宇

(1.吉林省林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)研究院，吉林 長(zhǎng)春 130022；2.集安市林業(yè)局，吉林 通化 134200)

土壤是生物圈的基本結(jié)構(gòu)單元，是環(huán)境的重要組成部分，是珍貴的可更新資源。我國(guó)土壤污染問題日益嚴(yán)重，流行病的統(tǒng)計(jì)資料和科學(xué)研究都已證明，人類的健康與周圍的土壤環(huán)境等的污染程度有著密切的關(guān)系；土壤中重金屬污染影響土壤的正常功能，造成食物鏈的污染，對(duì)人類健康和環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生威脅；而土壤重金屬中，尤以汞污染最為突出[1～3]。作者以吉林市主要綠地為對(duì)象，對(duì)土壤中汞的含量進(jìn)行檢測(cè)，旨在為吉林市的環(huán)境保護(hù)和治理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 樣品采集處理與分析

1.1 樣品采集

針對(duì)吉林市主要綠地的類型及分布布設(shè)土壤樣品采集點(diǎn)35個(gè)，具體布設(shè)情況見表1。采集方法：以設(shè)計(jì)采樣點(diǎn)為中心，在 10 m 范圍內(nèi)按照梅花形取 4 ～ 5 個(gè)采集點(diǎn)，在各采集點(diǎn)處取 0～15 cm 的表層土壤，將取得的土壤裝入塑料袋充分混合后作為一個(gè)土樣，然后用標(biāo)簽紙標(biāo)記采樣點(diǎn)的位置及相應(yīng)的地理特征[4]，每個(gè)土樣重約200 g。本次共采集土樣35個(gè)。樣點(diǎn)分布如表1所示。

1.2 樣品的處理

土樣經(jīng)自然風(fēng)干2 d后，剔除土樣中的動(dòng)植物殘?bào)w、石礫等侵入物，經(jīng)木缽研磨使其分別通過40 目的尼龍篩。

表1 吉林市主要綠地土壤采集點(diǎn)布設(shè)情況

1.3 測(cè)定方法

由于汞的化合物在高溫下不穩(wěn)定，采用熱消解會(huì)產(chǎn)生汞損失，操作也不方便。有關(guān)研究表明，采用冷消解反復(fù)提取也能準(zhǔn)確測(cè)定土壤中汞的含量[5～7]。土壤中的汞在酸性氧化劑中形成汞離子，加入還原劑，使汞離子還原成汞原子，通過載氣將汞原子通過波長(zhǎng)253.7 nm光譜吸收，產(chǎn)生電子信號(hào)。土壤中汞的含量越高，在酸性氧化空白液中形成的汞離子就越多，加入還原劑后使汞離子還原成汞原子的也就越多，載氣將汞原子通過波長(zhǎng)253.7 nm光譜吸收也越強(qiáng)，產(chǎn)生的電子信號(hào)也就越強(qiáng)。只要測(cè)量出產(chǎn)生的電子信號(hào)的強(qiáng)度，就能測(cè)量出土壤中的汞含量。

在使用測(cè)汞儀進(jìn)行測(cè)定時(shí)，嚴(yán)格按照J(rèn)KG-2測(cè)汞儀使用說明書的要求，調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)曲線，其相關(guān)系數(shù)超過0.99。對(duì)每一個(gè)土壤試樣反復(fù)測(cè)量5～7次，取其平均值，以保證測(cè)定結(jié)果在允許的誤差范圍之內(nèi)[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要綠地土壤的汞含量

通過測(cè)量，得到35個(gè)土樣的汞含量，結(jié)果見表2。

表2 吉林市主要綠地土壤汞的含量

從表2中可以看出，研究區(qū)域內(nèi)土壤中汞含量的最大值出現(xiàn)在公園綠地，為0.261 3 mg·kg-1，其次是廣場(chǎng)綠地，為0.223 8 mg·kg-1；最小值出現(xiàn)在小區(qū)綠地，為0.068 7 mg·kg-1，其次是廣場(chǎng)綠地，為0.072 2 mg·kg-1，最大值與最小值相差3.8倍。但就35個(gè)采樣地點(diǎn)而言，并無(wú)規(guī)律可循。若去除最大值和次大值，其它采集點(diǎn)的汞含量變化比較平穩(wěn)。上述兩種綠地汞含量顯著高于其它綠地的原因可能是由于綠地寬敞、無(wú)建筑物等其它城市基礎(chǔ)設(shè)施干擾，由大氣沉降(大氣沉降是土壤汞含量主要來(lái)源之一)所致。

吉林市主要綠地土壤汞含量的范圍在0.068 7～0.261 3 mg·kg-1之間，平均值為0.118 0 mg·kg-1,標(biāo)準(zhǔn)差為0.042 2，遠(yuǎn)低于背景值?？梢娂质兄饕G地并未受到汞污染，對(duì)吉林市人民生產(chǎn)生活不會(huì)造成危害。

2.2 主要綠地土壤汞含量的分布特征

將所測(cè)得的數(shù)據(jù)按照綠地類型，即公園綠地、小區(qū)綠地、廣場(chǎng)綠地、道旁綠地、江邊綠地進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析土壤汞含量的分布特征，結(jié)果見表3。

表3 不同區(qū)域土壤汞統(tǒng)計(jì)特征

從表3中可以看出，吉林市主要綠地土壤中汞含量的平均值都在吉林地區(qū)土壤中汞元素背景值的范圍之內(nèi)；在5種綠地當(dāng)中，土壤中汞含量的平均值排序依次為廣場(chǎng)綠地>公園綠地>道旁綠地>江邊綠地>小區(qū)綠地。

3 小結(jié)與討論

吉林市主要綠地土壤汞含量的測(cè)定結(jié)果表明：土壤中汞的含量變動(dòng)于0.068 7～0.261 3 mg·kg-1之間，平均值為0.118 0 mg·kg-1，遠(yuǎn)低于背景值0.13～0.70 mg·kg-1，說明吉林市的主要綠地未受到汞污染，對(duì)人們的生產(chǎn)生活沒有危害。汞含量從高到低依次為廣場(chǎng)綠地>公園綠地>道旁綠地>江邊綠地>小區(qū)綠地。本研究?jī)H為吉林市主要綠地土壤汞含量的初步測(cè)試結(jié)果，今后應(yīng)進(jìn)一步系統(tǒng)研究。

吉林市是一個(gè)化工城市，為了改善城市環(huán)境，多年來(lái)一直重視城區(qū)和城郊的綠化與美化，城市的綠地?cái)?shù)量和植被規(guī)模得到大幅度提高，大面積建設(shè)各類綠地也是導(dǎo)致土壤中汞含量較低的原因之一。

目前，利用植物來(lái)固定或消除土壤中汞污染的生物修復(fù)技術(shù)已引起人們廣泛的重視。有許多植物能吸收大量的汞貯存在體內(nèi)，如加拿大楊體內(nèi)汞的耐受閾值約為(95～100)×10-6，每株體內(nèi)最大汞吸收積累量約為7 000 μg。利用植物治理土壤汞污染不僅可以大量去除土壤汞，還可美化環(huán)境，并且還能帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，它將是今后治理土壤汞及其它重金屬污染的最有前景的一種方法。

[1]張書貴．土壤重金屬污染評(píng)價(jià)與研究[J]．安徽技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，15(4)：23-24．

[2]姚立海. 河岸緩沖帶植被不同配置對(duì)污染負(fù)荷削減的研究[J]. 吉林林業(yè)科技,2013,42(3):16-20.

[3]盧秀琳,趙塵,余愛華,等. 高速公路兩側(cè)砂性土中重金屬污染分析[J]. 森林工程,2013,29(5):94-98.

[4] 龐叔薇，邱光葵，孫景芳. 連續(xù)化學(xué)浸提法測(cè)定底泥中不同形態(tài)汞的探討[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，1981，1(3)：234 - 241.

[5]李非里,劉叢強(qiáng),宋照亮.土壤中重金屬形態(tài)的化學(xué)分析綜述[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè), 2005, 21(4:) 21-27.

[6]葛曉雯,王夢(mèng),李耀翔. 近紅外技術(shù)在土壤化學(xué)組分預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究綜述[J]. 森林工程,2013,29(6):72-76.

[7]高侃,范旭. 人工濕地污水處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景展望[J]. 吉林林業(yè)科技,2014,43(3):38-41，52.

[8]馮素萍,鞠莉,沈永,等.沉積物中重金屬形態(tài)分析方法研究進(jìn)展[J].化學(xué)分析計(jì)量,2006,15(4):72-74.