冶煉廠周邊農業土壤中重金屬污染特征研究

熊榮威

[摘要]為研究冶煉廠周邊土壤重金屬污染狀況，從某冶煉廠周邊農用地共采集9個樣品進行檢測。結果表明：重金屬Cu、Zn、Pb、Cd平均含量分別為273.71 、129.62 、76.00 、0.05mg/kg。以湖北省土壤背景值為評價標準，冶煉廠附近農業土壤重金屬主要污染因子為Cu，其次是Pb;總體呈重污染狀態。

[關鍵詞]冶煉廠;土壤;重金屬;污染評價

[中圖分類號]X53[文獻標識碼]A

金屬冶煉被認為是重金屬最重要的排放源之一。大冶有色冶煉廠是我國大型銅冶煉廠之一，年產粗銅18萬t、陰極銅25萬t、硫酸55萬t。金屬冶煉排放的廢水和廢氣進入環境，進而污染土壤。重金屬具有殘留時間長、隱蔽性強、生物毒性大、降解難的特點，且能通過食物鏈的傳遞，最終給居民的健康帶來隱患。為此，以冶煉廠附近的農用地為研究對象，對采樣點四種土壤重金屬（Cu、Pb、Cr、Zn）含量進行測定，綜合評價土壤金屬污染情況，研究結果為冶煉廠周邊農業土壤重金屬污染防治提供指導和依據。

1 材料與方法

1.1 樣品的采集與處理

經實地調查后，2016年3月在冶煉廠附近的菜地共采集土壤樣品9個，樣品去除雜物，自然晾干并研磨過100篩，用聚乙烯袋密封保存。

1.2 實驗分析與評價方法

王水回流消解樣品，原子吸收分光光度計測定重金屬含量。本研究遵循實驗室質量控制方法，所取數據為3 個平行樣的均值，數據采用SPSS19分析。采用單因子指數Pi和尼梅羅綜合污染指數PN對土壤污染狀況進行評價。

Pi=Ci/Si

式中，Ci為污染物i的實測濃度（mg/kg）;Si為污染物i的評價標準（mg/kg）。（Ci/Si）max為污染物中污染指數最大值，（Ci/Si）ave為各污染物中污染指數的算數平均值。土壤重金屬污染分5級： PN≤0.7，清潔;0.73.0，重污染。本研究中選用湖北省土壤元素背景值作為污染物評價標準。

2 結果與討論

2.1 土壤重金屬含量情況

樣品重金屬含量如表1所示。由表1可見，樣品中重金屬Cu、Zn、Pb、Cd含量平均值分別為273.71 、129.62 、76.00 、0.05mg/kg。重金屬變異系數大小排序為：Cd>Pb>Cu>Zn。Cd、Pb變異系數較大，空間分布差異顯著，受到人類生產活動較強干擾。Cu和Pb含量是湖北省土壤背景值的7.92倍和1.85倍，只有Cd含量偏低。由于冶煉廠主要盛產銅，廢水污染及廢氣沉降，加重了周邊土壤中銅元素的污染。

2.2 土壤重金屬污染評價

由表2可知，輕度污染狀態的樣點只有T1、T2，其余樣點處于重污染狀態。四種重金屬污染程度大小順序為Cu> Pb>Zn> Cd，Cu為主要污染因子，Pb為次要污染因子。由于Cu的Pi都較大，致使P綜也很高，各點位Cu表現出不同程度的污染。

3 結論

重金屬Cu、Zn、Pb、Cd的平均值分別為273.71、129.62、76.00 、0.05mg/kg。變異系數大小排序為：Cd> Pb>Cu>Zn。

以湖北省土壤背景值為評價標準，土壤重金屬主要污染因子為Cu，其次是Pb，總體呈重污染狀態。

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