彬縣煤礦區(qū)運(yùn)煤干線兩側(cè)土壤重金屬污染狀況調(diào)查

王勇波　王黛瑩　賀葉群　陳瑩　尹宇剛

摘 要：以彬縣煤礦區(qū)運(yùn)煤干線兩側(cè)土壤為研究對象，通過實(shí)地采樣、實(shí)驗(yàn)檢測、數(shù)據(jù)分析等方法，分析了土壤重金屬含量和污染程度。結(jié)果表明：（1）重金屬元素Cr在土壤中的含量介于888.6～1119.4mg/kg，且主要集中在10～20cm土壤層中；重金屬元素Pb在土壤中的含量介于318.2～601.4mg/kg，且主要集中在20～30cm土壤層中；重金屬元素Cu、Cd在土壤中的含量分別介于53.93～93.73mg/kg、20.1～23.9mg/kg，且較為均勻分布在各個土壤層中；重金屬元素Zn在土壤中的含量介于897.9～1212.7mg/kg，且主要集中在0～10cm土壤層中。（2）在彬縣煤礦區(qū)運(yùn)煤干線兩側(cè)土壤中，重金屬元素Pb、Cu不存在污染問題；重金屬元素Zn存在中度污染問題；重金屬元素Cd、Cr存在重度污染問題。

關(guān)鍵詞：煤礦區(qū)；運(yùn)煤干線；土壤；重金屬污染

前言

我國是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國，煤炭在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的比例占到70%以上[1]。公路運(yùn)輸作為我國煤炭資源由礦區(qū)輸送到消費(fèi)區(qū)的主要方式，雖然在資源調(diào)配和能源供給方面發(fā)揮著巨大作用的同時，但也對公路沿線兩側(cè)土壤環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。在道路、地形、天氣等多種因素的影響下，煤炭公路運(yùn)輸過程中往往會造成大量煤炭粉塵及汽車尾氣顆粒物飄散并進(jìn)入公路沿線兩側(cè)土壤中，從而造成土壤環(huán)境多種類型的污染，尤以重金屬污染最為嚴(yán)重、危害程度最高[2-3]。鑒于此，本文以彬縣煤礦區(qū)運(yùn)輸?shù)缆返膬蓚?cè)土壤為研究對象，通過實(shí)地采樣、實(shí)驗(yàn)檢測、數(shù)據(jù)分析等方法，研究其重金屬污染狀況，以期為煤礦區(qū)運(yùn)輸?shù)缆费鼐€兩側(cè)土壤重金屬污染治理提供科學(xué)依據(jù)。

1 采樣與實(shí)驗(yàn)

1.1 樣品的采集與處理

本次實(shí)驗(yàn)過程中所有土壤樣品均取自咸陽市彬縣煤礦區(qū)運(yùn)煤主道路兩側(cè)，本次采樣一共有三個采樣斷面（方向與運(yùn)煤干線垂直），利用GPS進(jìn)行打點(diǎn)，各個采樣斷面之間間隔約1km。采集每個斷面上距離公路1m、3m及5m處的0-10cm、10-20cm、20-30cm的土樣，每個斷面的取樣點(diǎn)為9個，一共取樣27個，對于不同點(diǎn)的樣品采用保鮮袋單獨(dú)封裝，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行后續(xù)處理。樣品采回后，剔除較大石塊和雜質(zhì)，烘干處理，樣品烘干后對樣品進(jìn)行研磨、采用0.15毫米的篩子過篩處理。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

將過篩后的27個取樣點(diǎn)的土壤樣本每個取2g作為實(shí)驗(yàn)樣本，同時給每個點(diǎn)的樣品設(shè)立兩個平行樣，則每個點(diǎn)的樣品及其兩個平行樣品為一組，記錄、編號，用電板消解法對土壤進(jìn)行消解。消解后用真空泵分離土樣與消解液，再用火焰原子吸收分光光度計測定消解液中重金屬因子Cu、Zn、Pb、Cd、Cr含量，從而得到各土壤樣品中的重金屬含量情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

分別測得27個樣品的重金屬元素Cd、Cr、Pb、Zn、Cu的含量后，按照距公路的位置和土壤深度歸并數(shù)據(jù)并求取平均值，結(jié)果見表1。

2.2 分析與討論

（1）由表1可知，重金屬元素Cr在土壤中的含量介于888.6～11

19.4mg/kg，且主要集中在10～20cm土壤層中；重金屬元素Pb在土壤中的含量介于318.2～601.4mg/kg，且主要集中在20～30cm土壤層中；重金屬元素Cu在土壤中的含量介于53.93～93.73mg/kg，且較為均勻分布在各個土壤層中；重金屬元素Zn在土壤中的含量介于897.9～1212.7mg/kg，且主要集中在0～10cm土壤層中；重金屬元素Cd在土壤中的含量介于20.1～23.9mg/kg，且較為均勻分布在各個土壤層中。

3 結(jié)束語

（1）通過實(shí)地采樣和試驗(yàn)檢測，發(fā)現(xiàn)彬縣煤礦區(qū)運(yùn)煤干線兩側(cè)土壤存在多種重金屬元素，且在土壤垂向結(jié)構(gòu)上分布特征不同。重金屬元素Cr在土壤中的含量介于888.6～1119.4mg/kg，且主要集中在10～20cm土壤層中；重金屬元素Pb在土壤中的含量介于318.2～601.4mg/kg，且主要集中在20～30cm土壤層中；重金屬元素Cu、Cd在土壤中的含量分別介于53.93～93.73mg/kg、20.1～23.9mg/kg，且較為均勻分布在各個土壤層中；重金屬元素Zn在土壤中的含量介于897.9～1212.7mg/kg，且主要集中在0～10cm土壤層中。

（2）基于單項(xiàng)指數(shù)法，評價了彬縣煤礦區(qū)運(yùn)煤干線兩側(cè)土壤重金屬Cd、Cr、Pb、Zn、Cu的污染程度。結(jié)果表明：重金屬元素Pb、Cu不存在污染問題；重金屬元素Zn存在中度污染問題；重金屬元素Cd、Cr存在重度污染問題。

參考文獻(xiàn)

[1]陳峰，胡振琪，柏玉，等.矸石山周圍土壤重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險評價[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)報，2006，25（增刊）：575-578.

[2]徐友寧，陳社斌，陳華清，等.大柳塔煤礦開發(fā)土壤重金屬污染影響研究[J].中國礦業(yè)，2007，16（7）：47-50，54.

[3]Yenilmmez F， KuterN， Emil M K， et al.Evaluation of pllution levels at an abandoned coal mine site in turkey with aid of GIS[J].International Journal of Coal Geology，2011，86（1）：12-19.

[4]郭笑笑，劉從強(qiáng)，朱兆洲，等.土壤重金屬污染評價方法[J].生態(tài)學(xué)雜志，2011，30（5）：889-896.

作者簡介：王勇波（1993，03-），男，陜西周至人，西安科技大學(xué)地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院，環(huán)境工程專業(yè)在讀本科生。