第一篇：土壤重金屬污染與土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系研究論文

土壤是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中物質(zhì)交換與能量流通的重要樞紐，其中土壤動(dòng)物在土壤物質(zhì)能量遷移轉(zhuǎn)化過程中具有特殊的作用。但隨著人類活動(dòng)對環(huán)境影響的日益加劇，大量原生植被遭到破壞，污染物質(zhì)在土壤中不斷富集，土壤動(dòng)物的生存繁殖受到嚴(yán)重的威脅[1].其中，重金屬污染尤為嚴(yán)重。土壤動(dòng)物是土壤生態(tài)系統(tǒng)中極其重要的組成成分，在分解動(dòng)植物殘?bào)w、土壤的形成與發(fā)育、改變土壤理化性質(zhì)、土壤物質(zhì)遷移與能量轉(zhuǎn)化等方面有著十分重要的作用；另外，土壤動(dòng)物對周圍環(huán)境的變化比較敏感，且其活動(dòng)性差，易獲得標(biāo)本，是監(jiān)測土壤污染的理想指示生物，因此，成為土壤污染評價(jià)的替代指標(biāo)或者間接指標(biāo)[2-3].目前，關(guān)于土壤重金屬污染與土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系研究報(bào)道較少[4-5].鑒于此，本研究對淮南幾個(gè)煤礦和發(fā)電廠、灰場等樣地進(jìn)行調(diào)查，探討了土壤重金屬污染對土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的影響，以期為治理重金屬污染與恢復(fù)污染區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)提供相關(guān)的科學(xué)依據(jù)。

1材料和方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于淮南市境內(nèi)（116°21'05″~117°12'30″E、32°23'20″~33°00'26″N），淮南是中國能源之都、華東工業(yè)糧倉、安徽省重要的工業(yè)城市，境內(nèi)有多家煤礦和發(fā)電廠。

1.2樣品采集

于2014年6月在淮南市境內(nèi)選取8個(gè)樣地，A:洛河電廠，B:洛河電廠的灰場邊，C:顧橋煤礦，D:顧北煤礦，E:舜耕山，F(xiàn):淮化集團(tuán)，G:潘一礦，H:田集電廠。在各樣地取4個(gè)中小樣點(diǎn)和1個(gè)手揀大樣。

在選定地點(diǎn)設(shè)置30cm×30cm的樣方，用取土環(huán)刀（容積為100cm3）在4個(gè)角和2條對角線交點(diǎn)（中心）處設(shè)點(diǎn)取樣，采4層（0~5cm、5~10cm、10~15cm、15~20cm）取中小樣。并在該區(qū)域隨機(jī)選取一個(gè)10cm×10cm的大樣采集點(diǎn)，先去掉枯枝落葉層后，同樣采集4層，以供手揀。將取土環(huán)刀內(nèi)的土挖進(jìn)預(yù)先貼好標(biāo)簽的小布袋內(nèi)。小樣采用Tullgren干漏斗法收集動(dòng)物，大樣當(dāng)場進(jìn)行手揀，將所有看到的土壤動(dòng)物放入貼好標(biāo)簽的瓶子中，并隨中小樣一起在體視鏡下分揀。然后，進(jìn)行采樣點(diǎn)土壤動(dòng)物的分類與計(jì)數(shù)[6].隨后，對采集完土壤動(dòng)物的土壤樣品進(jìn)行重金屬元素含量的測定。

1.3測定項(xiàng)目及方法

對8個(gè)采樣點(diǎn)采集的土樣，進(jìn)行風(fēng)化、研磨并過0.15mm尼龍篩，再把土樣采用硝酸-鹽酸-雙氧水濕式消化法處理，Cd、Cu含量采用石墨爐原子吸收分光光度法測定，Cr、Pb含量采用火焰原子吸收分光光度法測定，Hg、As含量采用原子熒光光譜法測定。

1.4土壤重金屬污染評價(jià)

采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法進(jìn)行土壤重金屬綜合污染評價(jià)，具體計(jì)算公式[7]如下：

式中，Pi是重金屬i的污染指數(shù)，Ci是重金屬i的實(shí)際測量值，Si是重金屬i的背景值，P綜為內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)，Pimax為單因子污染指數(shù)中的最大值，Piave為土壤所有單因子污染指數(shù)的平均值。Pi≤1,說明土壤未受污染，處于清潔水平；1

3,說明土壤受重度污染[8-9].

P綜≤0.7,說明土壤清潔；0.7

3.0,說明土壤污染程度為重度污染[8-9].

1.5土壤動(dòng)物群落的多樣性指數(shù)、均勻性指數(shù)和優(yōu)勢性指數(shù)評價(jià)

土壤動(dòng)物群落多樣性指數(shù)（H）采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)法計(jì)算[10],公式如下：

土壤動(dòng)物群落的均勻性指數(shù)（E）采用Pielou均勻性指數(shù)法計(jì)算[11],公式如下：

土壤動(dòng)物群落的優(yōu)勢性指數(shù)（C）采用Simpson優(yōu)勢性指數(shù)法計(jì)算[12]，公式如下：

式中，N是樣品中所有物種的總個(gè)體數(shù)，ni是第i種物種的個(gè)體數(shù)，S是樣品中物種種類總數(shù)。動(dòng)物多樣性指數(shù)相關(guān)性分析采用簡單相關(guān)系數(shù)法計(jì)算。

2結(jié)果與分析

2.1土壤重金屬含量狀況

由表1可知，各樣地都不同程度地受到了重金屬污染，但6種重金屬元素的污染程度不同。對于As來說，僅B、E、H樣地未受污染，D樣地受到重度污染，其他樣地受到輕度污染；對于Cd來說，僅E、H樣地未受污染，F(xiàn)樣地受到重度污染，其他樣地受到輕度污染；所有樣地均受到Cu污染，F(xiàn)、G樣地分別受到重度、中度污染，其他樣地均受到輕度污染；所有樣地均受到Cr污染，E樣地受到輕度污染，其他樣地均受到重度污染；對于Pb來說，僅A、B樣地未受到污染，C、H樣地受到輕度污染，D、G樣地受到中度污染，F(xiàn)樣地受到重度污染；對于Hg來說，僅A、B樣地受到輕度污染，其他樣地均未受到污染。

根據(jù)綜合污染指數(shù)，樣區(qū)E為輕度污染區(qū)，樣區(qū)A、B、C、D、F、G、H為重度污染區(qū)。

2.2土壤動(dòng)物群落組成及分布特點(diǎn)

由表2可知，對淮南市8個(gè)樣地的土樣分離提取土壤動(dòng)物，共獲得大中小型土壤動(dòng)物1346個(gè)，23類，隸屬4門8綱。其中，優(yōu)勢類群（個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的10%及以上）為隱翅類、螨類、膜翅類，共3類，占土壤動(dòng)物全部捕獲量的65.01%;常見類群（個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的1%~10%）為彈尾類、雙翅類、鞘翅類、半翅類、唇足（蜈蚣）、蚯蚓類、雙尾類、鞘翅（幼）共8類，占總捕獲量的29.27%;優(yōu)勢類群和常見類群總共11類，占總捕獲量的94.28%,是重金屬樣地土壤動(dòng)物的主要組成部分，對于改善土壤的功能和結(jié)構(gòu)有著重要的作用；其余的12類為稀有類群（個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)1%以下），只占總捕獲量的5.72%,是重金屬污染樣地的敏感性類群。

根據(jù)表1、表2可知，各樣地重金屬綜合污染指數(shù)由小到大為：EA>C>H>D>G>F>B,類群數(shù)由多到少為：E>A>C>H>B>F>G>D.由此可以看出，隨著樣地土壤重金屬綜合污染指數(shù)的增大（重金屬污染越嚴(yán)重），土壤動(dòng)物的類群數(shù)與個(gè)體數(shù)總體呈減少的趨勢。

2.3重金屬污染對土壤動(dòng)物群落多樣性指數(shù)、均勻性指數(shù)和優(yōu)勢性指數(shù)的影響

生物多樣性、均勻性以及優(yōu)勢性指數(shù)這3項(xiàng)指標(biāo)是衡量生物群落結(jié)構(gòu)的常用指數(shù)[13].從圖1-3可以看出，綜合污染指數(shù)以樣地H最高，樣地E最低；Shannon-Wiener多樣性指數(shù)以樣地E最高，樣地H最低；Pielou均勻性指數(shù)以樣地E最高，樣地H最低；Simpson優(yōu)勢性指數(shù)以樣地G最高，樣地E最低。樣地土壤動(dòng)物群落的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻性指數(shù)的變化趨勢總體上與土壤重金屬綜合污染指數(shù)相反；土壤動(dòng)物群落的Simpson優(yōu)勢性指數(shù)的變化趨勢總體上與土壤重金屬綜合污染指數(shù)一致。

2.4動(dòng)物群落多樣性指數(shù)、均勻性指數(shù)和優(yōu)勢性指數(shù)的相關(guān)性分析

由表3可知，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)與Pielou均勻性指數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與Simpson優(yōu)勢性指數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，Pielou均勻性指數(shù)與Simp-son優(yōu)勢性指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。

3結(jié)論與討論

在煤炭的生產(chǎn)以及火力發(fā)電等工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的由煤炭衍生的各種廢棄物長期堆放和填充對周圍土壤環(huán)境造成了不同程度的重金屬污染。王麗等[14]通過對陜西神木煤礦區(qū)土壤重金屬污染特征進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)周圍土壤受到了不同程度的重金屬累積性污染，土壤中Ni、Cd含量普遍高于陜西土壤背景值。本研究對淮南市煤礦、電廠周圍的土壤重金屬含量分析發(fā)現(xiàn)，所有樣地均受到Cr、Pb的污染，分別有5、6個(gè)樣地受到了Cd、Cu的污染，從綜合污染指數(shù)來看，E樣地受到輕度污染，其他樣地均受到重度污染，這表明長期煤炭資源的開發(fā)運(yùn)輸和火力發(fā)電等活動(dòng)導(dǎo)致周圍土壤受到了不同程度的重金屬累積性污染[15].土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)以及多樣性的變化可作為土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)和土壤污染監(jiān)測的指標(biāo)和依據(jù)[16].本研究結(jié)果表明，綜合污染指數(shù)越大（重金屬污染越嚴(yán)重），土壤動(dòng)物的類群數(shù)和個(gè)體數(shù)總體越小。淮南市樣點(diǎn)土壤動(dòng)物優(yōu)勢種為隱翅類、螨類、膜翅類3類，占全部土壤動(dòng)物捕獲量的65.01%,而在孫賢斌等[4]的研究中，土壤動(dòng)物的優(yōu)勢種為彈尾類、螨類、線蟲類3類，占全部土壤動(dòng)物捕獲量的74%.產(chǎn)生這種差異的原因可能與重金屬污染元素種類及污染程度、污染時(shí)間以及化學(xué)農(nóng)藥肥料的使用等因素有關(guān)[17].樣地土壤動(dòng)物群落的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻性指數(shù)的變化趨勢總體上與土壤重金屬綜合污染指數(shù)相反；土壤動(dòng)物群落的Simpson優(yōu)勢性指數(shù)的變化趨勢總體上與土壤重金屬綜合污染指數(shù)一致。這可能是因?yàn)殡S著土壤重金屬污染程度的增加，動(dòng)物的生存環(huán)境遭到嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致土壤中絕大部分動(dòng)物死亡，少部分耐受重金屬的種類存活下來，形成新的優(yōu)勢種群，致使土壤動(dòng)物的總數(shù)、種類數(shù)和每種個(gè)體數(shù)均減少，因此多樣性指數(shù)與均勻性指數(shù)會(huì)降低，優(yōu)勢性指數(shù)會(huì)增加[18-19].總體上，土壤動(dòng)物群落的多樣性指數(shù)變化趨勢與均勻度指數(shù)變化趨勢相似，與優(yōu)勢度指數(shù)變化趨勢相反，這與前人[20]研究結(jié)果類似。

參考文獻(xiàn)：

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第二篇：遼寧礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)工作

遼寧礦區(qū)土壤重金屬污染修復(fù)工作

遼寧礦區(qū)多為有色金屬，對土壤污染嚴(yán)重，礦山及礦山周邊地區(qū)污染治理和生態(tài)環(huán)境修復(fù)任務(wù)十分艱巨，遼寧銅礦區(qū)主要重金屬污染因子為Cu、Zn、Pb，周邊田地主要重金屬污染因子為As、Cu。由此可以看出，此地區(qū)土壤污染物多為Cu、Pb，因此首要任務(wù)是遏制這兩種物質(zhì)的危害。

針對這一情況，北京恒源嘉達(dá)科技有限公司采用的是土壤修復(fù)材料元素間的同源協(xié)同關(guān)系與植物體系吸收修復(fù)的方式，綜合治理土壤重金屬問題。首先，土壤修復(fù)材料中加入了鐵錳化合物，鐵錳化合物可與Pb產(chǎn)生可交換態(tài)的結(jié)合反應(yīng)，土壤修復(fù)材料中添加了有機(jī)質(zhì)與微生物，形成固化劑，能有效改善土壤理化性質(zhì)，有機(jī)質(zhì)能很好的與Cu相結(jié)合，使總金屬被吸附在土壤的沉淀中，降低重金屬的生物有小型，利用微生物的吸附富集作用、氧化還原作用、成礦沉淀作用、淋濾作用、協(xié)同效應(yīng)，達(dá)到去除重金屬的目的。

同時(shí)在重金屬污染嚴(yán)重的地區(qū)采用植物修復(fù)的配套治理方式，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室的反復(fù)試驗(yàn)篩選出了煙管頭草、早熟禾、黑麥草、高羊茅、落葉松等植物完成修復(fù)工作，應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意：在排土場配合土壤修復(fù)材料種植薹草將有利于土壤的修復(fù)工作；在尾礦庫周邊配合帶有鐵錳化合物的土壤修復(fù)材料種植苦荬菜、大籽蒿等植物十分有效果；如果要種植經(jīng)濟(jì)作物，則推薦大豆與玉米，這兩種植物有很強(qiáng)的重金屬耐性，但對土壤修復(fù)沒有什么幫助。

第三篇：土壤重金屬污染危害及防治措施

土壤的重金屬污染危害及防治措施

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 周 敏 王安群

1.前言

地球巖石圈經(jīng)歷了千百萬年的漫長的地質(zhì)變化后才形成了土壤。土壤和人類之間保持著一種自然平衡關(guān)系，土壤和其他環(huán)境因素一樣對人類起作用，人類活動(dòng)也可以影響土壤環(huán)境，他們之間互相依賴、互相制約、緊密地聯(lián)系在一起，人通過生產(chǎn)活動(dòng)從自然界取得資源和能量，再以“三廢”形式向土壤系統(tǒng)排放，造成土壤污染，然后被植物吸收并在體內(nèi)積累，人吃了污染的糧食、蔬菜等食物后，重金屬元素就在人體蓄積，產(chǎn)生各種危害，所以充分認(rèn)識土壤污染及危害，保護(hù)土壤，防治污染是十分重要的任務(wù)。

2.土壤重金屬污染 2.1.概論

在土壤的無機(jī)污染物中，突出表現(xiàn)為重金屬的污染。重金屬不能為土壤微生物所分解，而易于積累，轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物，甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積，嚴(yán)重危害人體健康。土壤重金屬污染物主要有鉛、鎘、汞、砷、鉻、銅、鐵、鋅等，砷雖不屬于重金屬，但因其行為與來源及危害都與重金屬相似，故通常列入重金屬類進(jìn)行討論。就對植物需要而言，可分為兩類：一類是植物生長發(fā)育不需要的元素，而對人體健康危害比較明顯，如鎘、汞、鉛等，另一類是植物正常發(fā)育所需元素，且對人體又有一定生理功能，如銅、鋅等，但過多會(huì)發(fā)生污染，妨礙植物生長發(fā)育。同種金屬，由于它們在土壤中存在的形態(tài)不同，其遷移轉(zhuǎn)化特點(diǎn)和污染性質(zhì)也不同，因此在研究土壤中重金屬的危害時(shí)，不僅要注意它們的總含量，還必須重視各種形態(tài)的含量。

2.2.汞

土壤的汞污染主要來自于污染灌溉、燃煤、汞冶煉廠和汞制劑廠(儀表、電氣、氯堿工業(yè))的排放。如一個(gè)700兆瓦的熱電站，每天可排放汞215公斤，估計(jì)全世界僅由燃煤而排放到大氣中的汞，一年就有3000噸左右。含汞顏料的應(yīng)用、用汞做原料的工廠、含汞農(nóng)藥的施用等也是重要的汞污染源。汞進(jìn)入土壤后95%以上能迅速被土壤吸持或固定，這主要是土壤的粘土礦物和有機(jī)質(zhì)有強(qiáng)烈的吸附作用，因此汞容易在表層積累，并沿土壤的縱深垂直分布遞減。土壤中汞的存在形態(tài)有金屬汞、無機(jī)態(tài)與有機(jī)態(tài)，并在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。在正常EH和pH范圍內(nèi)，汞能以零價(jià)狀態(tài)存在是土壤中汞的重要特點(diǎn)。植物能直接通過根系吸收汞，在很多情況下，汞化合物可能是在土壤中先轉(zhuǎn)化為金屬汞或甲基汞后才能被植物吸收。無機(jī)汞有HgSO4、Hg OH

2、HgCl2、HgO，它們因溶解度低，在土壤中遷移轉(zhuǎn)化能力很弱，但在土壤微生物作用下，轉(zhuǎn)化為具有劇烈毒性的甲基汞，也稱汞的甲基化。微生物合成甲基汞在好氧或厭氧條件下都可以進(jìn)行。在好氧條件下主要形成脂溶性的甲基汞，可被微生物吸收、積累而轉(zhuǎn)入食物鏈，造成對人體的危害；在厭氧有酶催化下，主要形成二甲基汞，它不溶于水，在微酸性環(huán)境中，二甲基汞也可轉(zhuǎn)化為甲基汞。汞對植物的危害因作物的種類不同而異，汞在一定濃度下使作物減產(chǎn)，較高濃度下甚至可使作物死亡。植物吸收和累積與汞的形態(tài)有關(guān)，其順序是：氯化甲基汞>氯化乙基汞>醋酸苯汞>氯化汞>氧化汞>硫化汞。不同植物對汞吸收能力是：針葉植物>落葉植物；水稻>玉米>高果>小麥；葉菜類>根菜類>果菜類。土壤中汞含量過高，汞不但能在植物體內(nèi)累積，還會(huì)對植物產(chǎn)生毒害，引起植物汞中毒，嚴(yán)重情況下引起葉子和幼蕾掉落。汞化合物侵入人體，被血液吸收后可迅速彌散到全身各器官，當(dāng)重復(fù)接觸汞后，就會(huì)引起腎臟損害。

2.3.鎘

鎘主要來源于鎘礦、冶煉廠。因鎘與鋅同族，常與鋅共生，所以冶煉鋅的排放物中必有ZnO、CdO，它們揮發(fā)性強(qiáng)，以污染源為中心可波及數(shù)千米遠(yuǎn)。鎘工業(yè)廢水灌溉農(nóng)田也是鎘污染的重要來源。鎘被土壤吸附，一般在0-15cm的土壤層累積，15cm以下含量顯著減少。土壤中的鎘以CdCO3、Cd PO4

2、及Cd OH 2的形態(tài)存在，其中以CdCO3為主，尤其是在pH>7的石灰性土壤中，土壤中的鎘的形態(tài)可劃分為可給態(tài)和代換態(tài)，它們易于遷移轉(zhuǎn)化，而且能被植物吸收，不溶態(tài)鎘在土壤中累積，不易被植物吸收，但隨環(huán)境條件的改變二者可互相轉(zhuǎn)化。如土壤偏酸時(shí)，鎘的溶解度增高，而且在土壤中易于遷移；土壤處于氧化條件下(稻田排水期及旱田)鎘也易變成可溶性，被植物吸收也多。土壤對鎘有很強(qiáng)的吸著力，因而鎘易在土壤中造成蓄積。鎘在土壤中吸附遷移還受伴隨離子如Zn2+、Pb2+、Cu2+、Fe2+、Ca2+等的影響，如鋅的存在就可抑制植物對鎘的吸收。

鎘是植物體不需要的元素，但許多植物均能從水中和土壤中攝取鎘，并在體內(nèi)累積。累積量取決于環(huán)境中的鎘的含量和形態(tài)。鎘在植物各部分分布基本上是：根>葉>枝的干皮>花、果、籽粒。水稻研究表明同樣規(guī)律，即主要在根部累積，為總量的82.5%，地上部分僅占17.5%，其順序：為根>莖葉>稻米>糙米。

土壤中過量的鎘，不僅能在植物體內(nèi)殘留，而且也會(huì)對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生明顯的危害。鎘能使植物葉片受到嚴(yán)重傷害，致使生長緩慢，植株矮小，根系受到抑制，造成生物障礙，降低產(chǎn)量，在高濃度鎘的毒害下發(fā)生死亡。

鎘對農(nóng)業(yè)最大的威脅是產(chǎn)生“鎘米”、“鎘菜”，人食用這種被鎘污染的農(nóng)作物，則會(huì)得骨痛病。另外，鎘會(huì)損傷腎小管，出現(xiàn)糖尿病，鎘還會(huì)造成肺部損害，心血管損害，甚至還有致癌、致畸、致突變[2]的報(bào)道。

2.4.鉛

鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來自汽油里添加抗爆劑烷基鉛，汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛，飄落在公路兩側(cè)數(shù)百米范圍內(nèi)的土壤中。另外礦山開采、金屬冶煉、煤的燃燒等也是重要的污染源。在礦山、冶煉廠附近土壤含鉛量高達(dá)1500mg/kg以上[3]。隨著我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速發(fā)展，“三廢”中的鉛也大量進(jìn)入農(nóng)田，一般進(jìn)入土壤中的鉛在土壤中易與有機(jī)物結(jié)合，不易溶解，土壤鉛大多發(fā)現(xiàn)在表土層，表土鉛在土壤中幾乎不向下移動(dòng)。

植物對鉛的吸收與積累，決定于環(huán)境中鉛的濃度、土壤條件、植物的葉片大小和形狀等。植物吸收的鉛主要累積在根部，只有少數(shù)才轉(zhuǎn)移到地上部分。積累在根、莖和葉內(nèi)的鉛，可影響植物的生長發(fā)育，使植物受害。鉛對植物的危害表現(xiàn)為葉綠素下降。阻礙植物的呼吸及光合作用。谷類作物吸鉛量較大，但多數(shù)集中在根部，莖稈次之，籽實(shí)較少。因此，鉛污染的土壤所生產(chǎn)的禾谷類莖稈不易作飼料。

鉛對動(dòng)物的危害則是積累中毒。鉛是作用于人體各個(gè)系統(tǒng)和器官的毒物，能與體內(nèi)的一系列蛋白質(zhì)、酶和氨基酸內(nèi)的官能團(tuán)絡(luò)合，干擾機(jī)體多方面的生化和生理活動(dòng)，導(dǎo)致對全身器官產(chǎn)生危害。

2.5.鉻

鉻的污染源主要是鉻電鍍、制革廢水、鉻渣等。鉻在土壤中主要有兩種價(jià)態(tài)：Cr+6和Cr3+。土壤中主要以三價(jià)鉻化合物存在，當(dāng)它們進(jìn)入土壤后，90%以上迅速被土壤吸附固定，在土壤中難以再遷移。Cr+6毒性大，其毒害程度比Cr3+大100倍。而Cr3+則恰恰相反，Cr3+主要存在于土壤與沉積物中。土壤膠體對三價(jià)鉻具有強(qiáng)烈的吸附作用，并隨pH的升高而增強(qiáng)。土壤對六價(jià)鉻的吸附固定能力較低，僅有8.5%~36.2%。不過普通土壤中可溶性六價(jià)鉻的含量很小，這是因?yàn)檫M(jìn)入土壤中的六價(jià)鉻很容易還原成三價(jià)鉻，這其中，有機(jī)質(zhì)起著重要作用，并且這種還原作用隨著pH的升高而降低。值得注意的是，實(shí)驗(yàn)已證明，在pH6.5—8.5的條件下，土壤的三價(jià)鉻能被氧化為六價(jià)鉻，同時(shí)，土壤中存在氧化錳也能使三價(jià)鉻氧化成六價(jià)鉻，因此，三價(jià)鉻轉(zhuǎn)化成六價(jià)鉻的潛在危害不容忽視。

植物對鉻的吸收，95%蓄積于根部。據(jù)研究，低濃度Cr+6能提高植物體內(nèi)酶活性與葡萄糖含量，高濃度時(shí)，則阻礙水分和營養(yǎng)向上部輸送，并破壞代謝作用。

鉻對人體與動(dòng)物也是有利有弊。人體含鉻過低會(huì)產(chǎn)生食欲減退等癥狀。而Cr+6具有強(qiáng)氧化作用，對人體主要是慢性危害，長期作用可引起肺硬化、肺氣腫、支氣管擴(kuò)張，甚至引發(fā)癌癥[5]。

2.6.砷

土壤砷污染主要來自大氣降塵、尾礦與含砷農(nóng)藥，燃煤是大氣中砷的主要來源。通常砷集中在表土層10cm左右，只有在某些情況下可淋洗至較深土層，如施磷肥可稍增加砷的移動(dòng)性。土壤中砷的形態(tài)按植物吸收的難易劃分，一般可分為水溶性砷、吸附性砷和難溶性砷，通常把水溶性砷、吸附性砷總稱為可給性砷，是可被植物吸收利用的部分。土壤中砷大部分為膠體吸收或和有機(jī)物絡(luò)合——螯合或和磷一樣與土壤中鐵、鋁、鈣離子相結(jié)合，形成難溶化合物，或與鐵、鋁等氫氧化物發(fā)生共沉。pH和EH值影響土壤對砷的吸附，pH值高，土壤砷吸附量減少而水溶性砷增加；土壤在氧化條件下，大部分是砷酸，砷酸易被膠體吸附，而增加土壤固砷量。隨EH降低，砷酸轉(zhuǎn)化為亞砷酸，可促進(jìn)砷的可溶性，增加砷害。植物在生長過程中，吸收有機(jī)態(tài)砷后可在體內(nèi)逐漸降解為無機(jī)態(tài)砷。砷可通過植物根系及葉片的吸收并轉(zhuǎn)移至體內(nèi)各部分，砷主要集中在生長旺盛器官。作物根莖葉、籽粒含砷量差異很大，如水稻含砷量分布順序是稻根>莖葉>谷殼>糙米，呈自下而上遞降變化規(guī)律。

砷中毒可影響作物生長發(fā)育，砷對植物危害的最初癥狀是葉片卷曲枯萎，進(jìn)一步是根系發(fā)育受阻，最后是植物根、莖、葉全部枯死。砷對人體危害很大，在體內(nèi)有明顯的蓄積性，它能使紅血球溶解，破壞正常的生理功能，并具有遺傳性、致癌性和致畸性等[5]。

3.治理措施

土壤受污染后，蓄積在土壤中的有害物質(zhì)能遷移到水、空氣和植物中，最終進(jìn)入人體。土壤污染一旦形成，就會(huì)造成長遠(yuǎn)的影響，而且難以消除。因此，我們應(yīng)以“預(yù)防為主”，積極做好土壤的保護(hù)工作。

土壤污染的防護(hù)要采取綜合措施，首先要控制和消除土壤的污染源，同時(shí)對已經(jīng)污染的土壤采取措施，消除土壤中的污染物或控制污染物遷移轉(zhuǎn)化，使其不能進(jìn)入食物鏈。

生物防治土壤污染物質(zhì)可通過生物降解或植物吸收而凈化土壤。如羊齒鐵角蕨屬的一種植物，有較強(qiáng)的吸收土壤重金屬能力，對土壤中鎘的吸收率可達(dá)到10%，連種多年可使土壤鎘含量降低50%。

施加抑制劑輕度污染的土壤，施加某種抑制劑，可改變污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化，減少作物吸收，如使用石灰可增加土壤pH，使銅、鋅、汞、鎘等金屬或氫氧化物沉淀。據(jù)實(shí)驗(yàn)，施用石灰后稻米含鎘量可降低30%。堿性磷酸鹽可與土壤中的鎘形成磷酸鎘沉淀，對消除鎘污染具有重要意義。

增施有機(jī)肥有機(jī)膠體和粘土礦物膠體，對土壤中重金屬和農(nóng)藥有一定吸附力。因此增加土壤有機(jī)質(zhì)，改良砂性土壤，能促進(jìn)土壤對土壤有毒物的吸附作用，增加土壤容量，提高土壤的自凈能力。

加強(qiáng)水漿管理水稻土壤的氧化還原狀態(tài)可影響水稻土中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化。淹水可明顯抑制水稻對鎘、銅、鉛、鋅的吸收，落干將促進(jìn)水稻的吸收。

客土、深翻被重金屬嚴(yán)重污染的土壤，若面積不大，可用客土換土法，對換出土壤要妥善處理，防止次生污染。亦可將污染土壤翻到下層，深埋程度以不污染作物而定。

參考文獻(xiàn)

[1]吳沈春等環(huán)境與健康北京人民衛(wèi)生出版社1982.9 [2]陳炳卿等食品污染與健康北京化學(xué)工業(yè)出版社.環(huán)境科學(xué)與工程出版中心2002.7 [3]劉靜玲等環(huán)境污染與控制北京化學(xué)工業(yè)出版社.環(huán)境科學(xué)與工程出版中心2001.2 [4]胡望鈞等常見有毒化學(xué)品環(huán)境事故應(yīng)急處置技術(shù)與監(jiān)測方法北京中國環(huán)境科學(xué)出版社1993.3 [5]徐厚恩等中國污染物有毒危險(xiǎn)性評價(jià)北京北京醫(yī)科大學(xué).中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社1997.5

第四篇：土壤重金屬污染危害及防治措施

土壤的重金屬污染危害及防治措施

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 周 敏 王安群

地球巖石圈經(jīng)歷了千百萬年的漫長的地質(zhì)變化后才形成 了土壤。土壤和人類之間保持著一種自然平衡關(guān)系, 土壤和其他 環(huán)境因素一樣對人類起作用, 人類活動(dòng)也可以影響土壤環(huán)境, 他 們之間互相依賴、互相制約、緊密地聯(lián)系在一起, 人通過生產(chǎn)活 動(dòng)從自然界取得資源和能量, 再以 “三廢” 形式向土壤系統(tǒng)排放, 造成土壤污染, 然后被植物吸收并在體內(nèi)積累, 人吃了污染的糧 食、蔬菜等食物后, 重金屬元素就在人體蓄積, 產(chǎn)生各種危害, 所 以充分認(rèn)識土壤污染及危害, 保護(hù)土壤, 防治污染是十分重要的 任務(wù)。土壤重金屬污染

在土壤的無機(jī)污染物中, 突出表現(xiàn)為重金屬的污染。重金屬不能為土壤微生物所分解, 而易于積累, 轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物, 甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積, 嚴(yán)重危害人體健康。土壤重金屬污染物主要有鉛、鎘、汞、砷、鉻、銅、鐵、鋅等, 砷雖不屬于重金屬, 但因其行為與來源及危害都與重金屬相似, 故通常列入重金屬類進(jìn)行討論。就對植物需要而言, 可分為兩類:一類是植物生長發(fā)育不需要的元素, 而對人體健康危害比較明顯, 如鎘、汞、鉛等, 另一類是植物正常發(fā)育所需元素, 且對人體又有一定生理功能, 如銅、鋅等, 但過多會(huì)發(fā)生污染, 妨礙植物生長發(fā)育。同種金屬, 由于它們在土壤中存在的形態(tài)不同, 其遷移轉(zhuǎn)化特點(diǎn)和污染性質(zhì)也不同, 因此在研究土壤中重金屬的危害時(shí), 不 僅要注意它們的總含量, 還必須重視各種形態(tài)的含量。汞 土壤的汞污染主要來自于污染灌溉、燃煤、汞冶煉廠和汞制劑廠(儀表、電氣、氯堿工業(yè))的排放。如一個(gè)700 兆瓦的熱電站, 每天可排放汞215 公斤, 估計(jì)全世界僅由燃煤而排放到大氣中的汞, 一年就有3000 噸左右。含汞顏料的應(yīng)用、用汞做原料的工廠、含汞農(nóng)藥的施用等也是重要的汞污染源。汞進(jìn)入土壤后95%以上能迅速被土壤吸持或固定, 這主要是土壤的粘土礦物和有機(jī)質(zhì)有強(qiáng)烈的吸附作用, 因此汞容易在表層積累, 并沿土壤的縱深垂直分布遞減。土壤中汞的存在形態(tài)有金屬汞、無機(jī)態(tài)與有機(jī)態(tài), 并在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。在正常EH 和PH 范圍內(nèi), 汞能以零價(jià)狀態(tài)存在是土壤中汞的重要特點(diǎn)。植物能直接通過根系吸收汞, 在很多情況下, 汞化合物可能是在土壤中先轉(zhuǎn)化為金屬汞或甲基汞后才能被植物吸收。無機(jī)汞有HgSO

4、Hg(OH)

2、HgCL

2、HgO , 它們因溶解度低, 在土壤中遷移轉(zhuǎn)化能力很弱, 但在土壤微生物作用下, 轉(zhuǎn)化為具有劇烈毒性的甲基汞, 也稱汞的甲基化。微生物合成甲基汞在好氧或厭 氧條件下都可以進(jìn)行。在好氧條件下主要形成脂溶性的甲基汞,可被微生物吸收、積累而轉(zhuǎn)入食物鏈, 造成對人體的危害;在厭氧有酶催化下, 主要形成二甲基汞, 它不溶于水, 在微酸性環(huán)境中, 二甲基汞也可轉(zhuǎn)化為甲基汞。汞對植物的危害因作物的種類不同而異, 汞在一定濃度下使作物減產(chǎn), 較高濃度下甚至可使作物死亡。植物吸收和累積與汞的形態(tài)有關(guān), 其順序是: 氯化甲基汞 > 氯化乙基汞 > 醋酸苯汞 > 氯化汞 > 氧化汞 > 硫化汞。不同植物對汞吸收能力是: 針葉植物 > 落葉植物;水稻 >玉米 > 高果 > 小麥;葉菜類 > 根菜類 > 果菜類。土壤中汞含量過高, 汞不但能在植物體內(nèi)累積, 還會(huì)對植物產(chǎn)生毒害, 引起植物汞中毒, 嚴(yán)重情況下引起葉子和幼蕾掉落。汞化合物侵入人體, 被血液吸收后可迅速彌散到全身各器官, 當(dāng)重復(fù)接觸汞后, 就會(huì)引起腎臟損害。鎘 鎘主要來源于鎘礦、冶煉廠。因鎘與鋅同族, 常與鋅共生, 所以冶煉鋅的排放物中必有ZnO、CdO , 它們揮發(fā)性強(qiáng), 以污 染源為中心可波及數(shù)千米遠(yuǎn)。鎘工業(yè)廢水灌溉農(nóng)田也是鎘污染的重要來源。鎘被土壤吸附, 一般在0-15cm 的土壤層累積, 15cm 以下含量顯著減少。土壤中的鎘以CdCO

3、Cd(PO 4)

2、及Cd(OH)2 的形態(tài)存在, 其中以CdCO 3 為主, 尤其是在PH> 7 的石灰性土壤 中, 土壤中的鎘的形態(tài)可劃分為可給態(tài)和代換態(tài), 它們易于遷移轉(zhuǎn)化, 而且能被植物吸收, 不溶態(tài)鎘在土壤中累積, 不易被植物吸收, 但隨環(huán)境條件的改變二者可互相轉(zhuǎn)化。如土壤偏酸時(shí), 鎘的溶解度增高, 而且在土壤中易于遷移;土壤處于氧化條件下(稻田排水期及旱田)鎘也易變成可溶性, 被植物吸收也多。土壤對鎘有很強(qiáng)的吸著力, 因而鎘易在土壤中造成蓄積。鎘在土壤中吸附遷移還受伴隨離子如Zn2+、Pb2、Cu2+、Fe2+、Ca2+等的影響, 如鋅的存在就可抑制植物對鎘的吸收。

鎘是植物體不需要的元素, 但許多植物均能從水中和土壤

中攝取鎘, 并在體內(nèi)累積。累積量取決于環(huán)境中的鎘的含量和形 態(tài)。鎘在植物各部分分布基本上是: 根 > 葉 > 枝的干皮 > 花、果、籽粒。水稻研究表明同樣規(guī)律, 即主要在根部累積, 為總 量的8215% , 地上部分僅占1715% , 其順序: 為根 > 莖葉 > 稻 米 > 糙米。

土壤中過量的鎘, 不僅能在植物體內(nèi)殘留, 而且也會(huì)對植物 的生長發(fā)育產(chǎn)生明顯的危害。鎘能使植物葉片受到嚴(yán)重傷害, 致 使生長緩慢, 植株矮小, 根系受到抑制, 造成生物障礙, 降低產(chǎn) 量, 在高濃度鎘的毒害下發(fā)生死亡。

鎘對農(nóng)業(yè)最大的威脅是產(chǎn)生 “鎘米”、“鎘菜” , 人食用這種被 鎘污染的農(nóng)作物, 則會(huì)得骨痛病。另外, 鎘會(huì)損傷腎小管, 出現(xiàn)糖 尿病, 鎘還會(huì)造成肺部損害, 心血管損害, 甚至還有致癌、致畸、致突變[2 ] 的報(bào)道。

鉛 鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來自汽油里添 加抗爆劑烷基鉛, 汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛, 飄落在公路兩 側(cè)數(shù)百米范圍內(nèi)的土壤中。另外礦山開采、金屬冶煉、煤的燃燒 等也是重要的污染源。在礦山、冶煉廠附近土壤含鉛量高達(dá) 1500cm? kg 以上[3 ]。隨著我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速發(fā)展,“三廢” 中的鉛也大量進(jìn)入農(nóng)田, 一般進(jìn)入土壤中的鉛在土壤中易與有機(jī)物

結(jié)合, 不易溶解, 土壤鉛大多發(fā)現(xiàn)在表土層, 表土鉛在土壤中幾乎不向下移動(dòng)。植物對鉛的吸收與積累, 決定于環(huán)境中鉛的濃度、土壤條

件、植物的葉片大小和形狀等。植物吸收的鉛主要累積在根部, 只有少數(shù)才轉(zhuǎn)移到地上部分。積累在根、莖和葉內(nèi)的鉛, 可影響 植物的生長發(fā)育, 使植物受害。鉛對植物的危害表現(xiàn)為葉綠素 下降。阻礙植物的呼吸及光合作用。谷類作物吸鉛量較大, 但多 數(shù)集中在根部, 莖稈次之, 籽實(shí)較少。因此, 鉛污染的土壤所生產(chǎn) 的禾谷類莖稈不易作飼料。

鉛對動(dòng)物的危害則是積累中毒。鉛是作用于人體各個(gè)系統(tǒng)

和器官的毒物, 能與體內(nèi)的一系列蛋白質(zhì)、酶和氨基酸內(nèi)的官能 團(tuán)絡(luò)合, 干擾機(jī)體多方面的生化和生理活動(dòng), 導(dǎo)致對全身器官產(chǎn) 生危害。

鉻 鉻的污染源主要是鉻電鍍、制革廢水、鉻渣等。鉻在土壤 中主要有兩種價(jià)態(tài): Cr 6+ 和Cr 3+。土壤中主要以三價(jià)鉻化合物存

在, 當(dāng)它們進(jìn)入土壤后, 90%以上迅速被土壤吸附固定, 在土壤 中難以再遷移。Cr 6+ 很穩(wěn)定, 毒性大, 其毒害程度比Cr 3+ 大100 倍。而Cr 3+ 則恰恰相反, Cr 3+ 主要存在于土壤與沉積物中。土壤

膠體對三價(jià)鉻具有強(qiáng)烈的吸附作用, 并隨PH 的升高而增強(qiáng)。土 壤對六價(jià)鉻的吸附固定能力較低, 僅有815%—3612%。不過普 通土壤中可溶性六價(jià)鉻的含量很小, 這是因?yàn)檫M(jìn)入土壤中的六 價(jià)鉻很容易還原成三價(jià)鉻, 這其中, 有機(jī)質(zhì)起著重要作用, 并且 這種還原作用隨著PH 的升高而降低。值得注意的是, 實(shí)驗(yàn)已證 明, 在PH 615—815 的條件下, 土壤的三價(jià)鉻能被氧化為六價(jià) 鉻, 同時(shí), 土壤中存在氧化錳也能使三價(jià)鉻氧化成六價(jià)鉻, 因此, 三價(jià)鉻轉(zhuǎn)化成六價(jià)鉻的潛在危害不容忽視。

植物對鉻的吸收, 95%蓄積于根部。據(jù)研究, 低濃度Cr6+能提高植物體內(nèi)酶活性與葡萄糖含量, 高濃度時(shí), 則阻礙水分和營 養(yǎng)向上部輸送, 并破壞代謝作用。

鉻對人體與動(dòng)物也是有利有弊。人體含鉻過低會(huì)產(chǎn)生食欲 減退等癥狀。而Cr 6+ 具有強(qiáng)氧化作用, 對人體主要是慢性危害, 長期作用可引起肺硬化、肺氣腫、支氣管擴(kuò)張, 甚至引發(fā)癌癥[5 ]。

砷 土壤砷污染主要來自大氣降塵、尾礦與含砷農(nóng)藥, 燃煤 是大氣中砷的主要來源。通常砷集中在表土層10cm 左右, 只有 在某些情況下可淋洗至較深土層, 如施磷肥可稍增加砷的移動(dòng) 性。土壤中砷的形態(tài)按植物吸收的難易劃分, 一般可分為水溶性 砷、吸附性砷和難溶性砷, 通常把水溶性砷、吸附性砷總稱為可 給性砷, 是可被植物吸收利用的部分。土壤中砷大部分為膠體吸 收或和有機(jī)物絡(luò)合——螯合或和磷一樣與土壤中鐵、鋁、鈣離子 相結(jié)合, 形成難溶化合物, 或與鐵、鋁等氫氧化物發(fā)生共沉。PH 和 EH 值影響土壤對砷的吸附, PH 值高, 土壤砷吸附量減少而 水溶性砷增加;土壤在氧化條件下, 大部分是砷酸, 砷酸易被膠 體吸附, 而增加土壤固砷量。隨EH 降低, 砷酸轉(zhuǎn)化為亞砷酸, 可 促進(jìn)砷的可溶性, 增加砷害。植物在生長過程中, 吸收有機(jī)態(tài)砷 后可在體內(nèi)逐漸降解為無機(jī)態(tài)砷。砷可通過植物根系及葉片的 吸收并轉(zhuǎn)移至體內(nèi)各部分, 砷主要集中在生長旺盛器官。作物根

莖葉、籽粒含砷量差異很大, 如水稻含砷量分布順序是稻根 >莖葉 > 谷殼 > 糙米, 呈自下而上遞降變化規(guī)律。

砷中毒可影響作物生長發(fā)育, 砷對植物危害的最初癥狀是

葉片卷曲枯萎, 進(jìn)一步是根系發(fā)育受阻, 最后是植物根、莖、葉全 部枯死。

砷對人體危害很大, 在體內(nèi)有明顯的蓄積性, 它能使紅血球 溶解, 破壞正常的生理功能, 并具有遺傳性、致癌性和致畸性 等[5 ]。治理措施

土壤受污染后, 蓄積在土壤中的有害物質(zhì)能遷移到水、空氣 和植物中, 最終進(jìn)入人體。土壤污染一旦形成, 就會(huì)造成長遠(yuǎn)的

影響, 而且難以消除。因此, 我們應(yīng)以 “預(yù)防為主” , 積極做好土壤 的保護(hù)工作。

土壤污染的防護(hù)要采取綜合措施, 首先要控制和消除土壤 的污染源, 同時(shí)對已經(jīng)污染的土壤采取措施, 消除土壤中的污染 物或控制污染物遷移轉(zhuǎn)化, 使其不能進(jìn)入食物鏈。

生物防治 土壤污染物質(zhì)可通過生物降解或植物吸收而凈

化土壤。如羊齒鐵角蕨屬的一種植物, 有較強(qiáng)的吸收土壤重金屬 能力, 對土壤中鎘的吸收率可達(dá)到10% , 連種多年可使土壤鎘含 量降低50%。

施加抑制劑 輕度污染的土壤, 施加某種抑制劑, 可改變污

染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化, 減少作物吸收, 如使用石灰可增加土

壤PH, 使銅、鋅、汞、鎘等金屬或氫氧化物沉淀。據(jù)實(shí)驗(yàn), 施用石 灰后稻米含鎘量可降低30%。堿性磷酸鹽可與土壤中的鎘形成 磷酸鎘沉淀, 對消除鎘污染具有重要意義。

增施有機(jī)肥 有機(jī)膠體和粘土礦物膠體, 對土壤中重金屬和農(nóng)藥有一定吸附力。因此增加土壤有機(jī)質(zhì), 改良砂性土壤, 能促

進(jìn)土壤對土壤有毒物的吸附作用, 增加土壤容量, 提高土壤的自 凈能力。

加強(qiáng)水漿管理 水稻土壤的氧化還原狀態(tài)可影響水稻土中

重金屬的遷移轉(zhuǎn)化。淹水可明顯抑制水稻對鎘、銅、鉛、鋅的吸 收, 落干將促進(jìn)水稻的吸收。

客土、深翻 被重金屬嚴(yán)重污染的土壤, 若面積不大, 可用客 土換土法, 對換出土壤要妥善處理, 防止次生污染。亦可將污染 土壤翻到下層, 深埋程度以不污染作物而定。參考文獻(xiàn)

[1 ]吳沈春等 環(huán)境與健康 北京 人民衛(wèi)生出版社 1982.9 [2 ]陳炳卿等 食品污染與健康 北京 化學(xué)工業(yè)出版社.環(huán)境 科學(xué)與工程出版中心 2002.7 [3 ]劉靜玲等 環(huán)境污染與控制 北京 化學(xué)工業(yè)出版社.環(huán)境 科學(xué)與工程出版中心 2001.2 [4 ]胡望鈞等 常見有毒化學(xué)品環(huán)境事故應(yīng)急處置技術(shù)與監(jiān) 測方法 北京 中國環(huán)境科學(xué)出版社 1993.3 [ 5 ]徐厚恩等 中國污染物有毒危險(xiǎn)性評價(jià) 北京 北京醫(yī)科 大學(xué).中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社 1997.5

第五篇：無錫市典型農(nóng)田土壤重金屬污染現(xiàn)狀評價(jià)

無錫市典型農(nóng)田土壤重金屬污染現(xiàn)狀評價(jià)

摘要：為了解無錫市農(nóng)田重金屬污染現(xiàn)狀，選取典型的3個(gè)糧食產(chǎn)區(qū)和2個(gè)蔬菜基地針對鉻、砷、鎘、鉛、銅、鋅、鎳、汞等項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)查與分析，在此基礎(chǔ)上采用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)羅梅綜合污染指數(shù)法進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明，單項(xiàng)污染程度均為無污染，綜合污染等級均為清潔，土壤污染分擔(dān)率總鎳最大，總鉛最小。

關(guān)鍵詞：無錫；農(nóng)田；重金屬

一、調(diào)查區(qū)域基本資料

1、糧食產(chǎn)區(qū)

（1）江陰市徐霞客鎮(zhèn)陽莊村萬頃良田：位于徐霞客鎮(zhèn)馬鎮(zhèn)社區(qū)，面積約2000畝，引進(jìn)開發(fā)良種及高新技術(shù)，開展秸稈綜合利用，實(shí)現(xiàn)規(guī)模、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、安全、高效的產(chǎn)業(yè)目標(biāo)和綠色、清潔、有序、優(yōu)美的環(huán)境目標(biāo)。萬頃良田只種植一季水稻，冬季農(nóng)田閑置，春季種植紫云英作為有機(jī)綠肥，不施用化肥、農(nóng)藥，旨在產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的有機(jī)米。

（2）錫山區(qū)東港鎮(zhèn)東南村太湖水稻示范園：位于東港鎮(zhèn)，面積約300多公頃。園區(qū)以水稻或水稻種植小麥輪種為主，經(jīng)過土地整治后，土地高低平整，有利于推廣機(jī)械化和保證灌溉效果，全面建設(shè)灌溉系統(tǒng)，精確用水，保證穩(wěn)定豐收。示范園在立項(xiàng)之初便是以提高主要糧食作物水稻（輪種小麥）的單位產(chǎn)量和質(zhì)量為出發(fā)點(diǎn)和目標(biāo)，是典型的水稻大田集中經(jīng)營。

（3）無錫惠山都市農(nóng)業(yè)園（一期）：總規(guī)模為5400畝，是一個(gè)集生產(chǎn)、生態(tài)、高效、集約于一體的現(xiàn)代稻作主題園區(qū)。一期工程位于玉祁街道蓉東村，土壤以烏泥土、烏散土為主，主要作物種類為水稻，有機(jī)肥投入較少，磷、鉀及中微量元素肥料施用比例偏低。

2、蔬菜基地

（1）江陰市滕國俊陽莊菜業(yè)專業(yè)合作社蔬菜種植基地：位于徐霞客鎮(zhèn)馬鎮(zhèn)社區(qū)，種植面積約650畝，主要有葉菜類、根莖類、果菜類、菌類等幾大類，共70余個(gè)品種。以白屈港河水為灌溉水源，根據(jù)蔬菜種類的不同采用微噴、滴灌、噴灌等灌溉形式。肥料主要為有機(jī)肥和復(fù)合肥兩種，其中有機(jī)肥為作物種植之前以雞糞、菜餅、豆餅等作為土壤基肥。

（2）宜興市周鐵鎮(zhèn)洋溪村蔬菜種植基地：位于具有“魚米之鄉(xiāng)”美稱的太湖之濱，洋溪由原洋溪、舊瀆、張家、向陽、橫柑合并而成，屬太湖地區(qū)一級保護(hù)級別，產(chǎn)業(yè)以蔬菜種植為主，無工業(yè)污染?，F(xiàn)有蔬菜面積3336畝，其中蔬菜大棚面積約70%，主要種植百合、蘿卜等各類蔬菜，一年兩季。灌溉方式以自挖水渠灌溉為主，灌溉水來源主要是洋溪河、橫蕩河，無污水灌溉。土壤質(zhì)地為壤土、濕、無根系。

二、監(jiān)測、評價(jià)技術(shù)方法

1、樣品采集：所有糧食產(chǎn)區(qū)和蔬菜基地均采用網(wǎng)格布點(diǎn)，從中隨機(jī)抽取5個(gè)地塊，在每個(gè)監(jiān)測地塊的中心部位布設(shè)1個(gè)采樣點(diǎn)，采集0～20cm表層土壤。

2、樣品處理及測定：樣品置陰涼處自然風(fēng)干后經(jīng)粗磨過2毫米篩，充分?jǐn)嚢琛⒒旌现敝辆鶆?，用瑪珞球磨機(jī)或手工研磨繼續(xù)進(jìn)行細(xì)磨過孔徑0.25毫米（60目）的尼龍篩，最后研磨至全部通過孔徑0.15毫米（100目）的尼龍篩。分析方法選用HJ、GB/T等標(biāo)準(zhǔn)方法。

3、數(shù)據(jù)分析及評價(jià)：選擇總鎘、總汞、總砷、總鉛、總鉻、總銅、總鋅、總鎳8個(gè)項(xiàng)目采用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)羅梅綜合污染指數(shù)法進(jìn)行評價(jià)，土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)，土壤單項(xiàng)污染指數(shù)、土壤綜合污染指數(shù)及土壤污染分擔(dān)率計(jì)算和土壤污染程度分級評價(jià)執(zhí)行《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》。

4、質(zhì)量保證：采取全程序空白、實(shí)驗(yàn)室平行、質(zhì)控樣分析等質(zhì)控措施，確保監(jiān)測全程各項(xiàng)操作技術(shù)和質(zhì)量控制活動(dòng)的規(guī)范性和完備性，以及監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

三、監(jiān)測結(jié)果與評價(jià)

1、重金屬監(jiān)測結(jié)果

3個(gè)糧食產(chǎn)區(qū)各個(gè)土壤監(jiān)測點(diǎn)總鎘的濃度范圍為0.05毫克/公斤-0.247毫克/公斤，總汞范圍為0.022-0.495毫克/公斤，總砷范圍為3.07-10.6毫克/公斤，總鉛范圍為28.3-86.6毫克/公斤，總鉻范圍為39.1-100毫克/公斤，總銅范圍為15.7-44.4毫克/公斤，總鋅范圍為14.9-118毫克/公斤，總鎳范圍為24.4-43.3毫克/公斤。

2個(gè)蔬菜基地各個(gè)土壤監(jiān)測點(diǎn)的總鎘的濃度范圍為0.21毫克/公斤-0.280毫克/公斤，總汞范圍為0.031-0.386毫克/公斤，總砷范圍為34.7-13.9毫克/公斤，總鉛范圍為20.4-37.4毫克/公斤，總鉻范圍為32.0-81.9毫克/公斤，總銅范圍為18.0-33.4毫克/公斤，總鋅范圍為57.8-83.4毫克/公斤，總鎳范圍為12.0-37.5毫克/公斤。

2、重金屬污染評價(jià)

糧食產(chǎn)區(qū)各個(gè)土壤監(jiān)測點(diǎn)總鎘的單項(xiàng)污染指數(shù)范圍為0.17-0.82，總汞范圍為0.04-0.70，總砷范圍為0.28-0.42，總鉛范圍為0.10-0.15，總鉻范圍為0.23-0.33，總銅范圍為0.27-0.52，總鋅范圍為0.27-0.47，總鎳范圍為0.57-0.87，8個(gè)重金屬指標(biāo)單項(xiàng)指數(shù)評價(jià)分級均為無污染；土壤綜合污染指數(shù)范圍在0.57-0.63，污染等級均為清潔。土壤污染分擔(dān)率總鎳>總鎘>總鋅>總銅>總砷>總鉻>總汞>總鉛。

蔬菜基地各個(gè)土壤監(jiān)測點(diǎn)總鎘的單項(xiàng)污染指數(shù)范圍為0.07-0.93，總汞范圍為0.06-0.77，總砷范圍為0.16-0.46，總鉛范圍為0.07-0.12，總鉻范圍為0.16-0.41，總銅范圍為0.19-0.40，總鋅范圍為0.23-0.34，總鎳范圍為0.24-0.75，8個(gè)重金屬指標(biāo)單項(xiàng)指數(shù)評價(jià)分級均為無污染；土壤綜合污染指數(shù)范圍在0.42-0.68，污染等級均為清潔。土壤污染分擔(dān)率總鎳>總鎘>總汞>總銅>總鋅>總鉻>總砷>總鉛。

四、結(jié)論

1、本次選取無錫市3個(gè)糧食產(chǎn)區(qū)和2個(gè)蔬菜基地的土壤中總鎘、總汞、總砷、總鉛、總鉻、總銅、總鋅、總鎳8個(gè)重金屬項(xiàng)目單項(xiàng)污染程度均為無污染，綜合污染等級均為清潔，處于安全水平。

2、糧食產(chǎn)區(qū)和蔬菜基地兩類農(nóng)田的8個(gè)重金屬項(xiàng)目的濃度范圍和平均濃度基本無明顯差別。

3、從土壤污染分擔(dān)率來看，糧食產(chǎn)區(qū)和蔬菜基地土壤污染分擔(dān)率均為總鎳最大，總鉛最小，除總汞項(xiàng)目的污染分擔(dān)率前后兩者有較大區(qū)別，其余項(xiàng)目均無明顯差別。

作者簡介：周?S（1979-），男，江蘇無錫人，學(xué)歷：學(xué)士，工作單位：無錫市環(huán)境監(jiān)測中心站，工程師。