鉛冶煉廠周邊土壤大氣重金屬沉降特征分析

張　靖

（北京礦冶研究總院北京100160）

鉛冶煉廠周邊土壤大氣重金屬沉降特征分析

張靖

（北京礦冶研究總院北京100160）

本文針對我國某鉛冶煉廠附近農田土壤大氣重金屬沉降過程中的時空變異特征，以冶煉廠為中心，在廠界四周相同距離之內安置合理數量的監測儀器，依據《酸沉降監測技術規范》（HJ/T165-2004），收集大氣干濕沉降混合樣品，采用原子吸收分光光度法分析樣品中Pb、As、Hg、Cd含量，得出其沉降通量分別為0.00512g/m2·a、0.001572 g/m2·a、0.000128 g/m2·a、0.0195 g/m2·a。結合大氣預測計算出的總沉積量：Pb 0.00308g/m2·a、As 0.000461g/m2·a、Hg 0.000073g/m2·a、Cd 0.00783g/m2·a，得出Pb、As、Hg、Cd季節沉降量最高值多出現在夏季，最低值出現在冬季的時間分布特征。

鉛冶煉；土壤；大氣重金屬；沉降特征

1　材料與方法

1.1監測點布設

本文選取某鉛冶煉廠附近農田作為試驗地，并在該廠區東、西、北三個方向約500m距離布設三個監測點：監測點A、監測點B和監測點C。廠區屬北亞熱帶偏北高原季風氣候區，四季氣候變化不明顯，冬無嚴寒，夏無酷暑。年日照時數2030.2h。年平均氣溫14.7℃，年平均降水量810.8mm，年最大降水量509.7mm，年最小降水量215.5mm，降雨多在7～8月，主導風向為南風。

1.2土壤監測采樣

該廠區所在區域土壤類型主要有：紅壤、黃壤、石灰土、水稻土、紅色石灰土、沖積土等，其中，紅壤面積最大，占土地總面積的38.97%。在監測點A、監測點B和監測點C用無蓋聚乙烯桶作為沉降接收容器，以月為周期，采集干濕沉降混合樣品，共收集36個樣品。采樣器放置點的注意事項主要有：(1)應設置在離開樹林、土丘及其它障礙物足夠遠的地方；(3)采樣器應固定在支撐面上，使接樣器的開口邊緣處于水平，離支撐面的高度大于1.2m，以避免雨大時泥水濺入試樣中；(3)采樣器周圍基礎面要堅固，或有草覆蓋，避免大風揚塵給采樣帶來影響。

1.3數據處理及結果

式中，F為月沉降通量，mg/m2；Qs為每月重金屬溶解部分，mg/m2；Qi為每月重金屬沉淀部分，mg/m2；V為溶液總體積，L；Cs為溶液樣品元素濃度，mg/L；M為月沉淀總質量，g；Ci為沉淀樣品元素質量分數，mg/g；S為監測面積，m2。采用算數加和得到年沉降通量，mg/m2·a。通過計算，得到土壤中Pb的春、夏、秋、冬季節的沉降通量及年沉降通量分別為0.00583mg/m2·a、0.00831mg/m2· a、0.00601mg/m2·a、0.00457mg/m2·a及0.00618mg/m2·a；As的春、夏、秋、冬季節的沉降通量及年沉降通量分別為0.000984mg/m2·a、0.001002mg/m2·a、0.000835mg/m2·a、0.000734mg/m2·a及0.000889 mg/m2·a；Hg的春、夏、秋、冬季節的沉降通量及年沉降通量分別為0.000106m g/m2·a、0.000138mg/m2·a、0.000098mg/m2·a、0.000084mg/m2·a及0.000106mg/m2·a；Cd的春、夏、秋、冬季節的沉降通量及年沉降通量分別為0.0193mg/m2·a、0.0206mg/m2·a、0.0084mg/m2·a、0.0066mg/m2·a及0.013725mg/m2·a。

1.4大氣沉降量預測

大氣沉降量預測采用寧波五六軟件開發室開發的EIAProA2008大氣預測軟件，根據該廠區大氣污染源強，在預測方案中勾選“計算總沉積率”參數，分別對Pb、As、Hg、Cd進行季均和全時段預測，預測總沉積量結果為：Pb的春、夏、秋、冬季節的沉降通量及年沉降通量分別為0.00468mg/m2·a、0.00513mg/m2·a、0.00301mg/m2·a、0.00215mg/m2·a及0.003743mg/m2·a；As的春、夏、秋、冬季節的沉降通量及年沉降通量分別為0.000673mg/m2·a、0.000629mg/m2·a、0.000545mg/m2·a、0.00031mg/m2·a及0.000539mg/m2· a；Hg的春、夏、秋、冬季節的沉降通量及年沉降通量分別為0.000083mg/m2·a、0.000102mg/m2·a、0.000075mg/m2·a、0.000058mg/m2·a及0.0000795mg/m2·a；Cd的春、夏、秋、冬季節的沉降通量及年沉降通量分別為0.00783mg/m2·a、0.00894mg/m2·a、0.00616mg/m2·a、0.00487mg/m2·a及0.00695mg/m2·a。

2　鉛冶煉廠附近農田區域重金屬沉降過程中的時間分布特征

大氣重金屬沉降主要受降雨類型、降雨量、風速、風向等氣象條件、季節變化以及降塵來源和性質等多種因素的影響，因此具有一定的時間分布特征。根據差異顯著性檢驗及大氣季均沉降量預測結果表明，隨著季節的交替，四種重金屬沉降通量存在一定的變化規劃。Pb、As、Hg、Cd季節沉降量最高值多出現在夏季，最低值出現在冬季。主要是由于該廠區所處地區7～8月降雨較多，空氣中不能自由降落的塵粒被雨水帶到地表，從而使土壤中重金屬元素沉降量增加。而冬季雨水較少，且風速較大，易于污染物擴散，因此其沉降量相對較低。

3　結語

綜上所述，通過計算出Pb、As、Hg、Cd季節沉降量，得到鉛冶煉廠附近農田區大氣重金屬沉降季節規律特征，為環境影響評價中冶煉廠選址、平面布置、大氣污染防治措施、及其周邊土壤重金屬影響因素分析提供參考依據。

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張靖（1984—），女，漢，南寧市人，碩士研究生，工程師，研究方向：環境影響評價，應急預案。