徐秋軍,魯寶權,孫 靖
(江陰秋毫檢測有限公司,江蘇江陰214400)
江陰市部分鄉鎮工業集中區土壤重金屬環境質量評價
徐秋軍,魯寶權,孫 靖
(江陰秋毫檢測有限公司,江蘇江陰214400)
選取了江陰市工業企業較集中的青陽鎮工業園區、周莊鎮工業園區以及利港鎮工業園區,并選取了有代表性的化工、機械制造以及電子材料企業周邊土壤作為重要檢測樣品點,通過檢測得出結論:土壤pH指標符合土壤環境質量標準·GB15618-1995,土壤表層土以及中層土都受到重金屬污染,深層土在警戒線附近。
土壤質量;土壤污染;工業園區;江陰市
隨著工業化進程的快速推進,環境污染問題日趨顯現。近些年來,土壤污染案例較多。例如陜西鳳翔鉛污染、湖南瀏陽鎘中毒、山東臨沂砷污染等,這些已經嚴重威脅到人們的安全[1~3]。土壤重金屬污染問題是當前環境科學研究的重要內容之一,其中城市及市郊土壤重金屬污染問題相當普遍。含重金屬的污染物通過各種途徑進入土壤,由于不能被土壤微生物分解,易在土壤中積累,影響農作物的產量和質量,并通過食物鏈在動物、人體內積累,嚴重影響人體健康,也可導致大氣環境和水環境質量的惡化,造成生態系統的嚴重破壞。土壤中的重金屬較難遷移,具有殘留時間長、隱蔽性強、毒性大等特點,并且可經作物吸收后進入食物鏈,或者通過某些遷移方式進入到水、大氣中,從而威脅人類的健康與其它動物的繁衍生息[4,5]。通過選取江陰市工業企業較集中的青陽鎮工業園區、周莊鎮工業園區以及利港鎮工業園區,并選取了有代表性的化工、機械制造以及電子材料企業周邊土壤作為重要檢測樣品點,檢測其主要重金屬污染物,根據其污染情況,有關監管部門可以采取積極措施,防止土壤受到重金屬進一步污染。
1.1采樣點位選擇
參照《土壤環境監測技術規范·HJ/T 166-2004》布點確定檢測點位,每個鄉鎮工業園區確定3個檢測點位,表層土樣采集深度0~20cm,中層樣20~60cm,深層樣60~100cm。
1.2樣品前處理
樣品采集后用聚乙烯塑封帶密封保存,采集樣品同時采集10%平行樣品,樣品采集后在風干室將土壤樣品置于風干盤中,攤成2~3cm薄層,適時壓碎,翻動,揀出碎石、植物殘體。將風干好的樣品用木錘敲碎過孔徑20目尼龍篩,四分法分成兩份,過100目篩,用于土壤元素全量分析。前處理好樣品放于聚乙烯密封袋中干燥器中保存留樣。
2.1實驗儀器及試劑原子吸收分光光度計6501,日本島津公司;石墨爐原子吸收分光光度計6501F,日本島津公司;
元素燈(銅、鋅、鎳、鉛、鎘、鉻),日本島津公司;
10μl手動進樣器;
便攜式pH計,PHBJ-260上海雷磁公司;磁力攪拌器JB-1A,上海雷磁公司;
萬分之一電子天平,HR-200日本AND;高氯酸優級純,上海金鹿化工有限公司;氫氟酸優級純,無錫市展望化工試劑有限公司;
鹽酸優級純,上海中試化工總公司;
硝酸優級純,江陰蘇龍微電子材料有限公司;標準土壤樣品GSS-3,地礦部物化所測試所;銅、鋅、鎳、鉛、鎘、鉻標準儲備液1.0 g/L,上海市計量測試技術研究院。
2.2樣品制備
將研磨好的樣品以及標準土壤樣品準確稱取0.5g,于50ml聚四氟乙烯燒杯中,用水潤濕后加入5ml鹽酸,于通風櫥內電熱板110℃加熱,樣品初步分解蒸發至2ml,取下稍冷,加入2.5ml硝酸2ml、氫氟酸、2ml高氯酸,電熱板150℃加熱1h左右,開蓋繼續加熱除硅。當加熱至冒高氯酸白煙時,加蓋,使黑色有機碳化合物分解,如果消解不完全重復以上操作。然后將溶液轉移至50ml容量瓶中,1%稀硝酸定容。
根據土壤應用功能和保護目標,依據《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)作為土壤檢測指標評價標準,見表1。

表1土壤環境質量二級標準(mg/kg)
3.1單因子評價法
逐一計算出土壤中各污染物的污染指數,通過其確定每項污染物的污染程度,污染指數采用土壤污染物濃度的實測值和評價標準比值來進行計算:

式中,Pi為土壤中污染物i的污染指數;Ci為土壤中污染物i的實測質量分數,mg/kg;C0i為污染物i的評價標準,mg/kg。
在單因子評價中,Pi≤1表示土壤重金屬含量未超標,作物生長發育正常,對人體健康無危害;Pi>1表示土壤重金屬含量超標,存在金屬污染,影響作物生長發育,危害人體健康[6]。
3.2多因子綜合評價法
相對于單因子評價法,多因子評價綜合考慮了土壤中各種污染因子的影響。采用內梅羅綜合污染指數法計算污染指數:

式中,P為內梅羅綜合指數;n為土壤中參與評價的污染物種類數;(Ci/C0i)max為所有污染物污染指數最大值的平方。實驗采用單因子評價和多因子評價相結合的方法對土壤環境質量進行評價,污染等級和污染水平劃分標準見表2[6]。

表2土壤重金屬污染分級標準
4.1標準曲線繪制
將儲備液用1%稀硝酸逐級稀釋配置標準曲線點,繪制標準曲線,見表3。
4.2青陽鎮土壤檢測點位表、中、深層金屬檢測指標(表4)及土壤金屬污染多因子評價結果(表5)
4.3周莊鎮土壤檢測點位表、中、深層金屬檢測指標(表6)及土壤金屬污染多因子評價結果(表7)
4.4利港鎮土壤檢測點位表、中、深層金屬檢測指標(表8)及土壤金屬污染多因子評價結果(表9)

表3待測金屬標準曲線、檢測方法、參照標準

表4青陽鎮土壤中重金屬檢測指標

表5青陽鎮金屬污染多因子評價結果

表6周莊鎮土壤中重金屬檢測指標

表7周莊鎮金屬污染多因子評價結果表

表8利港鎮土壤中重金屬檢測指標

表9利港鎮金屬污染多因子評價結果表
5結論
通過對選取的江陰市青陽鎮、周莊鎮以及利港鎮企業周邊土壤表層、中層及深層土壤進行檢測,采用多因子單因子綜合評價方法,評價檢測土壤污染狀況。土壤受污染程度順序為青陽鎮>周莊鎮、利港鎮,其中青陽鎮土壤某機械廠、某紡織廠以及某電子廠表層、中層以及深層土壤都受到輕度或者中度污染;周莊鎮3個檢測點位土壤表層土、中層土基本受到輕度污染,深層土污染水平基本在警戒線附近;利港鎮3個點位檢測土壤表層、中層也基本受到輕度污染,深層土也基本在警戒線附近。檢測評價說明3個鄉鎮土壤受到重金屬污染,污染狀況呈逐漸提升趨勢。表層土壤受污染較重,這與表層土壤直接暴露在環境中和污染物質直接接觸,較易受到污染有關;中層土以及深層土受污染物質遷移滲透也受到金屬污染。現階段環境保護部門注重大氣、水質環境保護工作,土壤環境質量保護工作還存在缺失,土壤環境要引起重視。在文中由于條件所限所選檢測點位較少,檢測指標不夠全面,只能單方面反映選擇的3個鄉鎮工業園區土壤受重金屬污染狀況,不能反映總體狀況,需要繼續完善檢測研究。
[1]曹洪法.陸地生態系統中重金屬的污染 [J].環境科學,1981,2(2).
[2]陳志良.重金屬污染土壤修復技術 [J].環境保護,2002,(6):21-23.
[3]徐林通.土壤重金屬污染防治方法綜述 [J].知識經濟,2011,21:86.
[4]周啟星,黃國宏.環境生物地球化學及全球環境變化[M].北京:科學出版社,2001.
[5]魏樹和,周啟星.重金屬污染土壤植物修復基本原理及強化措施探討 [J].生態學雜志,2004,23(1):65-72.
[6]熊俊,王飛.三峽庫區香溪河消落區土壤重金屬生態風險評價 [J].環境科學研究,2011,24(11):1318-1322.
Environmental Quality Assessment of Heavy Metal in Soil in the Township Industrial Parks of Jiangyin Muncipality
XU Qiu-jun,LU Bao-quan,SUN Jing
(Jiangyin Qiuhao Testing Company Ltd.,Jiangyin Jiangsu 214400 China)
The soil samples are taken from the adjacent area to the typical enterprises of chemical industry,machinery and electronic material production.These enterprises are located in the three township industrial parks namely Qingyang,Zhouzhuang and Ligang.The soil testing shows that the pH value is in compliance with the Environmental Quality Standards of Soil(GB15618-1995).But the top and middle layers of soil are contaminated with heavy metal,while the deep soil layer is just around the red line.
soil quality;soil pollution;industrial park;Jiangyin Municipality
X82
A
1673-9655(2012)05-0086-04
2012-03-19
徐秋軍(1983-),男,江蘇江陰人,畢業于南京財經大學應用化學專業,本科。現從事環境檢測管理工作。