彬縣煤礦區運煤干線兩側土壤重金屬污染狀況調查

王勇波　王黛瑩　賀葉群　陳瑩　尹宇剛

摘 要：以彬縣煤礦區運煤干線兩側土壤為研究對象，通過實地采樣、實驗檢測、數據分析等方法，分析了土壤重金屬含量和污染程度。結果表明：（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）在彬縣煤礦區運煤干線兩側土壤中，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。

關鍵詞：煤礦區；運煤干線；土壤；重金屬污染

前言

我國是煤炭生產和消費大國，煤炭在能源消費結構的比例占到70%以上[1]。公路運輸作為我國煤炭資源由礦區輸送到消費區的主要方式，雖然在資源調配和能源供給方面發揮著巨大作用的同時，但也對公路沿線兩側土壤環境造成了嚴重的污染。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入公路沿線兩側土壤中，從而造成土壤環境多種類型的污染，尤以重金屬污染最為嚴重、危害程度最高[2-3]。鑒于此，本文以彬縣煤礦區運輸道路的兩側土壤為研究對象，通過實地采樣、實驗檢測、數據分析等方法，研究其重金屬污染狀況，以期為煤礦區運輸道路沿線兩側土壤重金屬污染治理提供科學依據。

1 采樣與實驗

1.1 樣品的采集與處理

本次實驗過程中所有土壤樣品均取自咸陽市彬縣煤礦區運煤主道路兩側，本次采樣一共有三個采樣斷面（方向與運煤干線垂直），利用GPS進行打點，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，每個斷面的取樣點為9個，一共取樣27個，對于不同點的樣品采用保鮮袋單獨封裝，帶回實驗室進行后續處理。樣品采回后，剔除較大石塊和雜質，烘干處理，樣品烘干后對樣品進行研磨、采用0.15毫米的篩子過篩處理。

1.2 實驗方法

將過篩后的27個取樣點的土壤樣本每個取2g作為實驗樣本，同時給每個點的樣品設立兩個平行樣，則每個點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 結果與分析

2.1 實驗結果

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據并求取平均值，結果見表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 結束語

（1）通過實地采樣和試驗檢測，發現彬縣煤礦區運煤干線兩側土壤存在多種重金屬元素，且在土壤垂向結構上分布特征不同。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）基于單項指數法，評價了彬縣煤礦區運煤干線兩側土壤重金屬Cd、Cr、Pb、Zn、Cu的污染程度。結果表明：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

[1]陳峰，胡振琪，柏玉，等.矸石山周圍土壤重金屬污染的生態風險評價[J].農業環境科學報，2006，25（增刊）：575-578.

[2]徐友寧，陳社斌，陳華清，等.大柳塔煤礦開發土壤重金屬污染影響研究[J].中國礦業，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，朱兆洲，等.土壤重金屬污染評價方法[J].生態學雜志，2011，30（5）：889-896.

作者簡介：王勇波（1993，03-），男，陜西周至人，西安科技大學地質與環境學院，環境工程專業在讀本科生。