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：對黎平縣工業區某硅廠土壤重金屬Cu、Zn、Pb、Cd含量進行初步調查，并采用單因子污染指數法、內梅羅綜合污染指數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 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

隨著工業化和城市化的飛速發展，城市土壤環境污染日益嚴重，城市土壤環境問題越來越受到重視，城市工業區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。該研究對黎平工業區某硅廠周邊土壤重金屬污染特征進行調查分析，旨在為當地工業區土壤重金屬污染治理及環境質量安全評價提供參考。

1 材料和方法

1.1 樣品采集

黎平縣工業區常年主導風向為西向，以此為依據共設計了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備用。

1.2.2 樣品測定

根據土壤樣品中重金屬含量確定過濾液是否稀釋及稀釋倍數，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《土壤環境質量標準》（GB 15618-1995）二級標準作為評價依據，對各項污染物的含量限值進行污染評價[4]。質量分級標準根據中國綠色食品發展中心《綠色食品產地環境質量現狀評價綱要（試行）》（1994年）的規定，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

通過測定土壤數據，并采用單項污染指數法和內梅羅綜合污染指數法兩種方法[5]，對調查區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，由此推測該工業區常年的主導風向—— 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，使其恢復土壤生態系統的正常功能，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狀與防治方法[J].土壤與環境，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.環境監測（修訂版）[M].北京：高等教育出版社，2006：147-211.

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

[5] 國家環境保護總局.土壤環境監測技術規范（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