貴州黎平某硅廠周邊土壤重金屬含量分析與污染狀況評價

朱守立++詹孝慈

摘 要：對黎平縣工業(yè)區(qū)某硅廠土壤重金屬Cu、Zn、Pb、Cd含量進行初步調查，并采用單因子污染指數(shù)法、內梅羅綜合污染指數(shù)法對土壤重金屬進行污染評價。結果表明：該硅廠周邊土壤已受到一定程度的重金屬污染，以Cu污染最為嚴重，已達中度污染水平，其余3種元素為輕度污染。

關鍵詞：土壤 重金屬 污染指數(shù) 評價

中圖分類號：X753 文獻標識碼：A 文章編號：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。硅礦冶煉廠在煉硅過程中產生大量帶有微量重金屬元素的粉塵，導致周圍土壤受到不同程度的重金屬元素的污染。該研究對黎平工業(yè)區(qū)某硅廠周邊土壤重金屬污染特征進行調查分析，旨在為當?shù)毓I(yè)區(qū)土壤重金屬污染治理及環(huán)境質量安全評價提供參考。

1 材料和方法

1.1 樣品采集

黎平縣工業(yè)區(qū)常年主導風向為西向，以此為依據(jù)共設計了4個采樣方位，分別為垂直于主導風向的北向（N）和南向（S），下風向的東向（E）以及上風向的西向（W）。以硅廠邊緣為起始點，由近及遠分別采集100～300 m范圍內的土壤樣品。用小鏟取表層（0～20cm）土壤5～10個分樣組成混合樣，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，帶回實驗室。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，讓其自然風干，進一步用瓷缽磨碎研細并過100目的尼龍篩，裝瓶并貼上標簽，供分析測定用。

1.2 實驗方法

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物劇烈反應后，再加高氯酸2 mL，提高溫度強火加熱至冒白煙，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%硝酸溫熱溶解，溶解鹽類后，仍然用1%硝酸定容至100 mL容量瓶，搖勻，立即轉移至聚乙烯瓶中貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 樣品測定

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分別測定樣品中鋅、銅、鉛、鎘、鉻的含量。具體方法采用國標GB/T 17140-1997和GB/T 17138-1997方法進行測定[4]。

2 結果與討論

2.1 土樣重金屬含量測定

通過對土壤樣品采用原子吸收分光光度計進行測定土壤重金屬含量。采用我國《土壤環(huán)境質量標準》（GB 15618-1995）二級標準作為評價依據(jù)，對各項污染物的含量限值進行污染評價[4]。質量分級標準根據(jù)中國綠色食品發(fā)展中心《綠色食品產地環(huán)境質量現(xiàn)狀評價綱要（試行）》（1994年）的規(guī)定，土壤污染水平等級可劃分為5個污染等級[4]。

2.2 評價結果與分析

通過測定土壤數(shù)據(jù)，并采用單項污染指數(shù)法和內梅羅綜合污染指數(shù)法兩種方法[5]，對調查區(qū)土壤重金屬的污染狀況進行了評價。由表1的單項污染指數(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的污染達到中度污染程度。

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

從各元素的綜合污染指數(shù)的測定及對照土壤污染水平分級標準可知，該硅廠周邊土壤Cu的污染較嚴重，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)順序為Cu>Zn>Cd>Pb。

3 結論與建議

（1）實驗結果表明，硅廠的粉塵對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Cu、Pb、Zn、Cd4種重金屬的含量值最大，隨著采樣點距離的增加，重金屬含量逐漸降低，其中東向污染強度最高，西向污染強度最低。南向和北向在相同距離的污染強度基本接近，由此推測該工業(yè)區(qū)常年的主導風向—— 西風是影響硅廠周邊土壤重金屬分布特征的主導因素。

（2）實驗結果表明，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造成硅廠周圍土壤重金屬污染，必須采取相應的措施防止進一步污染，同時應開展土壤重金屬污染調查治理研究，通過采取生物修復技術、化學修復、物理化學修復[6]等手段凈化重金屬污染，使其恢復土壤生態(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

[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.污染土壤修復原理與方法[M].北京：科學出版社，2004：568.

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

[4] 國家環(huán)境保護局.土壤環(huán)境質量標準（GB15618-1995）[S].北京：中國標準出版社，2004.

[5] 國家環(huán)境保護總局.土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范（HJ/T166-2004）[S].北京：中國標準出版社，2004.

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