貴州黎平某硅廠周邊土壤重金屬含量分析與污染狀況評(píng)價(jià)

朱守立++詹孝慈

摘 要：對(duì)黎平縣工業(yè)區(qū)某硅廠土壤重金屬Cu、Zn、Pb、Cd含量進(jìn)行初步調(diào)查，并采用單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對(duì)土壤重金屬進(jìn)行污染評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：該硅廠周邊土壤已受到一定程度的重金屬污染，以Cu污染最為嚴(yán)重，已達(dá)中度污染水平，其余3種元素為輕度污染。

關(guān)鍵詞：土壤 重金屬 污染指數(shù) 評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：X753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）11（c）-0101-01

隨著工業(yè)化和城市化的飛速發(fā)展，城市土壤環(huán)境污染日益嚴(yán)重，城市土壤環(huán)境問題越來越受到重視，城市工業(yè)區(qū)的土壤重金屬污染較為嚴(yán)重[1-3]。重金屬污染具有污染面積大、無法降解、易于遷移的性質(zhì)。硅礦冶煉廠在煉硅過程中產(chǎn)生大量帶有微量重金屬元素的粉塵，導(dǎo)致周圍土壤受到不同程度的重金屬元素的污染。該研究對(duì)黎平工業(yè)區(qū)某硅廠周邊土壤重金屬污染特征進(jìn)行調(diào)查分析，旨在為當(dāng)?shù)毓I(yè)區(qū)土壤重金屬污染治理及環(huán)境質(zhì)量安全評(píng)價(jià)提供參考。

1 材料和方法

1.1 樣品采集

黎平縣工業(yè)區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲飨颍源藶橐罁?jù)共設(shè)計(jì)了4個(gè)采樣方位，分別為垂直于主導(dǎo)風(fēng)向的北向（N）和南向（S），下風(fēng)向的東向（E）以及上風(fēng)向的西向（W）。以硅廠邊緣為起始點(diǎn)，由近及遠(yuǎn)分別采集100～300 m范圍內(nèi)的土壤樣品。用小鏟取表層（0～20cm）土壤5～10個(gè)分樣組成混合樣，現(xiàn)場充分混合后采用四分法棄去多余土壤，最后保留1 kg左右的土壤樣品，裝入備好的塑料袋，帶回實(shí)驗(yàn)室。將取好的土樣平鋪在潔凈牛皮紙上，撿出石塊、枯枝等雜物后，讓其自然風(fēng)干，進(jìn)一步用瓷缽磨碎研細(xì)并過100目的尼龍篩，裝瓶并貼上標(biāo)簽，供分析測(cè)定用。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品前處理

稱取0.2～0.3 g（精確到0.0002 g）過100目篩的土壤樣品于150 mL三角瓶中，加數(shù)滴水濕潤，加王水10 mL，在電熱板上加熱微沸至有機(jī)物劇烈反應(yīng)后，再加高氯酸2 mL，提高溫度強(qiáng)火加熱至冒白煙，土壤呈灰白色或淡黃色。冷卻，加適量去離子水，小火加熱除去高氯酸，再用1%硝酸溫?zé)崛芙?，溶解鹽類后，仍然用1%硝酸定容至100 mL容量瓶，搖勻，立即轉(zhuǎn)移至聚乙烯瓶中貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 樣品測(cè)定

根據(jù)土壤樣品中重金屬含量確定過濾液是否稀釋及稀釋倍數(shù)，采用原子吸收分光光度計(jì)分別測(cè)定樣品中鋅、銅、鉛、鎘、鉻的含量。具體方法采用國標(biāo)GB/T 17140-1997和GB/T 17138-1997方法進(jìn)行測(cè)定[4]。

2 結(jié)果與討論

2.1 土樣重金屬含量測(cè)定

通過對(duì)土壤樣品采用原子吸收分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定土壤重金屬含量。采用我國《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 15618-1995）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)價(jià)依據(jù)，對(duì)各項(xiàng)污染物的含量限值進(jìn)行污染評(píng)價(jià)[4]。質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)中國綠色食品發(fā)展中心《綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)綱要（試行）》（1994年）的規(guī)定，土壤污染水平等級(jí)可劃分為5個(gè)污染等級(jí)[4]。

2.2 評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

通過測(cè)定土壤數(shù)據(jù)，并采用單項(xiàng)污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法兩種方法[5]，對(duì)調(diào)查區(qū)土壤重金屬的污染狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)。由表1的單項(xiàng)污染指數(shù)可以看出，該硅廠周圍500 m受到不同程度的Cu污染，其中E100 m污染最重；在100～300 m范圍的土壤已經(jīng)開始受到Zn的不同程度污染；在100～300 m范圍，除了W300 m外均受到Pb的不同程度污染；在100～300 m范圍，各土壤樣本Cd的污染達(dá)到中度污染程度。

從各樣點(diǎn)的綜合污染指數(shù)可知，硅廠周圍土壤都達(dá)到不同程度的污染影響，樣點(diǎn)E100 m、E300 m、S100 m、N100 m的土壤為中度污染，其余各樣點(diǎn)均為輕度污染。

從各元素的綜合污染指數(shù)的測(cè)定及對(duì)照土壤污染水平分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可知，該硅廠周邊土壤Cu的污染較嚴(yán)重，為中度污染水平；其他3種重金屬均為輕度污染，表明土壤輕度污染，作物開始受到污染。4種重金屬的綜合污染指數(shù)順序?yàn)镃u>Zn>Cd>Pb。

3 結(jié)論與建議

（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硅廠的粉塵對(duì)其周邊的土壤造成了一定的重金屬污染，在距硅廠100 m范圍內(nèi)Cu、Pb、Zn、Cd4種重金屬的含量值最大，隨著采樣點(diǎn)距離的增加，重金屬含量逐漸降低，其中東向污染強(qiáng)度最高，西向污染強(qiáng)度最低。南向和北向在相同距離的污染強(qiáng)度基本接近，由此推測(cè)該工業(yè)區(qū)常年的主導(dǎo)風(fēng)向—— 西風(fēng)是影響硅廠周邊土壤重金屬分布特征的主導(dǎo)因素。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硅廠周圍土壤重金屬污染狀況不同。從各元素的綜合污染指數(shù)看，Cu的污染較嚴(yán)重，為中度污染水平，其余3種元素均為輕度污染。

可見硅礦冶煉與礦業(yè)廢物不合理排放已經(jīng)造成硅廠周圍土壤重金屬污染，必須采取相應(yīng)的措施防止進(jìn)一步污染，同時(shí)應(yīng)開展土壤重金屬污染調(diào)查治理研究，通過采取生物修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)、物理化學(xué)修復(fù)[6]等手段凈化重金屬污染，使其恢復(fù)土壤生態(tài)系統(tǒng)的正常功能，從而減少土壤重金屬污染的危害。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭喜川，魯安懷，高翔，等.土壤中重金屬污染現(xiàn)狀與防治方法[J].土壤與環(huán)境，2002，11（1）：79-84.

[2] 周啟星，宋玉芳.污染土壤修復(fù)原理與方法[M].北京：科學(xué)出版社，2004：568.

[3] 孫裕生，劉秀英.環(huán)境監(jiān)測(cè)（修訂版）[M].北京：高等教育出版社，2006：147-211.

[4] 國家環(huán)境保護(hù)局.土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995）[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[5] 國家環(huán)境保護(hù)總局.土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（HJ/T166-2004）[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[6] 周啟星，宋玉芳.污染土壤修復(fù)原理與方法[M].北京：科學(xué)出版社，2004.endprint