玉環(huán)市平原區(qū)土壤重金屬含量及分布特征

張玉城 王勤榮 謝墩鵬

摘 要：在玉環(huán)市土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查所取得的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)平原區(qū)表層土壤樣品中重金屬含量及分布特征，探討了土壤中重金屬元素含量分布特征以及可能存在的來(lái)源。

關(guān)鍵詞：土地質(zhì)量；重金屬元素；含量特征；玉環(huán)市

中圖分類(lèi)號(hào)：S-3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190415014

1 概況

玉環(huán)市位于浙江省東南端，地勢(shì)北高南低，丘陵平原相間。平原區(qū)出露地層為第四系全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)，土壤類(lèi)型為水稻土、潮土和鹽土，成土母質(zhì)類(lèi)型為濱海相淤泥。

2 樣品采集與測(cè)試分析

2.1 樣品采集與加工

采樣工作以1∶50000地形圖為工作手圖，采用GPS進(jìn)行定點(diǎn)。樣品按平均9點(diǎn)/km2進(jìn)行控制，共采集表層土壤樣品483件。所采集的樣品過(guò)10目的泥龍篩，送樣重量為200g。

2.2 樣品測(cè)試

測(cè)試由遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院完成，采用X射線熒光光譜法測(cè)定Zn、Cu、Cr、Pb、Ni等元素，等離子體質(zhì)譜法測(cè)定Cd元素，原子熒光光度法測(cè)定As和Hg元素，并通過(guò)插入國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和密碼樣進(jìn)行質(zhì)量控制，測(cè)試精確度監(jiān)控、精密度監(jiān)控，分析質(zhì)量合格率100%。

3 玉環(huán)市土壤地球化學(xué)特征

3.1 土壤重金屬元素含量背景

土壤重金屬污染的非均勻性，采用平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和富集系數(shù)等統(tǒng)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，土壤重金屬元素含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果及浙江省土壤背景值見(jiàn)錯(cuò)誤：引用源未找到。

從表1可見(jiàn)土壤重金屬的含量范圍較大，平均變異程度有大到小的順序?yàn)椋篊u>Hg>Cd>As>Cr>Ni>Zn>Pb，重金屬變異系數(shù)大致可分為2個(gè)層次，Cu、As、Hg、Cd元素含量的變異系數(shù)在40%以上，而Cr、Ni、Zn、Pb含量的變異系數(shù)在20～30%，表明不同地點(diǎn)的Cu、As、Hg、Cd含量有較大的差異，而Cr、Ni、Zn、Pb含量分布比較集中。平原區(qū)土壤中重金屬含量與浙江省土壤背景值比較可所得的富集系數(shù)表明，Cd富集系數(shù)為3.44，Cu富集系數(shù)為2.55，表現(xiàn)為較強(qiáng)富集，可能受到較強(qiáng)擾動(dòng)，而Zn、Pb、Ni、Cr和Ni富集系數(shù)為1.81、1.50、1.35、1.21和1.35，表現(xiàn)為一定的弱富集。而As富集系數(shù)僅0.97，說(shuō)明As擾動(dòng)性較小。

3.2 重金屬元素的來(lái)源分析

為進(jìn)一步了解土壤重金屬的來(lái)源，對(duì)重金屬元素進(jìn)行聚類(lèi)分析，選取Pearson相關(guān)法，所得聚類(lèi)關(guān)系圖見(jiàn)圖1。從柱狀圖可將重金屬分為3大類(lèi)，第1大類(lèi)包括Zn、Cu、Pb和Cd，Cu一般來(lái)源染料、合金冶金、電鍍、油漆等[7]，Zn一般來(lái)源合金冶煉、金屬涂層、墨水、化妝品、涂料、橡膠等[26]，Pb一般來(lái)源油漆、殺蟲(chóng)劑、汽車(chē)添加劑、焊接劑、黃銅青銅制品等[7]，Cd一般來(lái)自成土母質(zhì)和化工、電鍍、冶金、染料、電子產(chǎn)品加工等行業(yè)[8]。

第2大類(lèi)為Ni、Cr和As，As一般來(lái)源成土母質(zhì)和化工、冶煉、染料和燃煤等[2]，Cr一般來(lái)自冶煉、電鍍、橡膠業(yè)以及煤和石油的燃燒等[3]，Ni一般與冶金、合金、電鍍以及煤和石油的燃燒等[3]，第3大類(lèi)為Hg，Hg一般來(lái)源燃煤以及農(nóng)藥、化肥的施用[6]。

通過(guò)上述分析可見(jiàn)，玉環(huán)市平原區(qū)土壤中Cd、Cu、Zn、Pb、Ni、Cr和Ni與浙江省土壤背景值相比，具有較高的含量和富集因子，從元素含量的空間分布特征來(lái)看，Cd、Cu、Zn元素分布與工業(yè)區(qū)域分布較吻合，Pb、Ni、Cr和Ni元素分布與工業(yè)、城區(qū)和交通相吻合。

由此可以推斷玉環(huán)市金屬加工、冶金、電鍍等為代表的工業(yè)活動(dòng)是造成土壤重金屬來(lái)源的主要因素，同時(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)也加劇了Cu和Zn元素的累積。

4 結(jié)論

玉環(huán)市土壤中重金屬元素（Cd元素）富集系數(shù)為3.44，Cu富集系數(shù)為2.55，說(shuō)明玉環(huán)市內(nèi)土壤中受到人為因素影響最大，且變異系數(shù)較大，局部地區(qū)分布較集中。

以金屬加工、冶金、電鍍等為代表的工業(yè)活動(dòng)是造成土壤重金屬的主要來(lái)源，同時(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)也加劇了Cu和Zn元素的累積。

上述工作僅僅針對(duì)土壤樣品中重金屬全量數(shù)據(jù)獲取，為了進(jìn)一步獲得更加準(zhǔn)確的結(jié)論，需進(jìn)一步進(jìn)行土壤重金屬污染查證工作。

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