東莞市土壤環(huán)境背景水平初探

馬純玉+胡榮光+譚曉輝

摘要：本文對6個東莞市典型地形地質(zhì)點(diǎn)位進(jìn)行土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測，結(jié)果顯示絕大部分點(diǎn)位及土層中的無機(jī)元素含量低于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的自然背景值，但普遍受到輕微有機(jī)污染。本文是對東莞市土壤環(huán)境背景水平初探，其研究結(jié)果能夠為東莞市土壤環(huán)境質(zhì)量管理提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：土壤；無機(jī)；有機(jī)；背景

中圖分類號：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2017）04-0023-04

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.011

Abstract： In this paper， the soil environmental quality monitoring of six typical terrain geological sites in Dongguan City was carried out. The results showed that the content of inorganic elements in most points and soil layers was lower than that of soil environmental quality standard， but it was generally slight Organic pollution. This paper is a preliminary study on the background of soil environment in Dongguan City， and its research results can provide a reliable scientific basis for soil environmental quality management in Dongguan City.

Key words：Soil；Inorganic； Organic； Background

土壤是人類賴以生存和發(fā)展的最重要的資源環(huán)境之一，隨著工業(yè)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快等，人類活動不可避免的對土壤環(huán)境質(zhì)量造成了破壞。由于土壤污染具有累積性和不可逆性等特點(diǎn)，因此，了解土壤環(huán)境背景水平，并利用土壤環(huán)境背景值科學(xué)評估土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及變化趨勢，對土壤環(huán)境質(zhì)量的治理及修復(fù)具有重要的意義。

成土母質(zhì)是地球化學(xué)基準(zhǔn)和背景濃度的重要控制因素，不同的成土母質(zhì)或地質(zhì)背景形成不同的土壤環(huán)境背景水平[1]。本次調(diào)查選取了東莞市不同成土母質(zhì)的山脈及村莊等相對清潔區(qū)域，采集剖面土壤進(jìn)行典型化學(xué)元素的分析，并與國家標(biāo)準(zhǔn)（自然背景）、中國土壤元素背景值及其他地區(qū)進(jìn)行對比，初步探索東莞市不同成土母質(zhì)區(qū)域的土壤環(huán)境背景水平，為土壤修復(fù)及環(huán)境管理提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 地質(zhì)概況與點(diǎn)位分布

東莞市位于廣東省中南部，珠江口東岸，東江下游的珠江三角洲，毗鄰廣州市、深圳市和惠州市。地勢東南高、西北低，地貌以丘陵臺地、沖積平原為主。地形上，東莞東南部多山，其中銀瓶嘴山主峰高898.2米，是東莞市最高山峰；中南部低山丘陵成片，為丘陵臺地區(qū)；東北部接近東江河濱，崗地發(fā)育，陸地和河谷平原分布其中，為易于積水的埔田區(qū)；西北部是東江沖積而成的三角洲平原，是地勢低平、水網(wǎng)縱橫的圍田區(qū)；西南部是瀕臨珠江口的江河沖積平原，地勢平坦而低陷，是受潮汐影響較大的沙咸田地區(qū)。本次調(diào)查在東莞市典型地形地質(zhì)區(qū)域各布設(shè)1～2個采樣點(diǎn)，力求采樣點(diǎn)具備代表性，采樣點(diǎn)信息如表1所示，采樣點(diǎn)位分布如圖1所示。

1.2 樣品采集與分析

各采樣點(diǎn)分別選取1個相對潔凈的點(diǎn)位進(jìn)行剖面取樣，。每個剖面按土壤發(fā)育層次采集 A（0～20cm）、B（40～60cm）、C（100～120cm）三層土樣，剖面每層樣品采集 2kg 左右。采樣次序自下而上，共采集土壤樣品18個。樣品經(jīng)風(fēng)干、研磨、過篩后進(jìn)行化學(xué)元素分析測試。

本次研究涉及的土壤化學(xué)元素，除了測定pH、陽離子交換量 、鎘、鉻、汞、砷、鉛、銅、鋅、鎳、六六六、滴滴涕等12個常規(guī)項目外，還根據(jù)東莞市環(huán)境特點(diǎn)、主要污染物類型等另外選取了有機(jī)質(zhì)含量、錳、鈷、硒、釩、氟化物、多環(huán)芳烴類、苯并（a）芘、石油烴、土壤機(jī)械組成等10個特征項目進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 理化性質(zhì)分析

從表2可以看出，本次調(diào)查的背景點(diǎn)A層土壤pH范圍為4.34～6.34， B層土壤pH范圍為4.40～5.70，C層土壤pH范圍為4.63～5.83，總的來說，本次土壤背景點(diǎn)均屬于酸性土壤；A層土壤有機(jī)質(zhì)含量在0.58%～1.43%之間，B層土壤有機(jī)質(zhì)含量在0.27%～1.26%之間，C層土壤有機(jī)質(zhì)含量在0.49%～2.87%之間，按照全國第二次土壤普查及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，除麻涌鎮(zhèn)東太村C層土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到三級（中等）水平外，其余點(diǎn)位土壤有機(jī)質(zhì)含量均處在四級（較低）及以下水平；A、B、C層土壤陽離子交換量的范圍分別為4.98～10.4 cmol/kg、5.66～13.60 cmol/kg和6.35～13.8cmol/kg，除麻涌鎮(zhèn)東太村A層土壤外陽離子交換量略小于5 cmol/kg外，其他點(diǎn)位A、B、C層土壤陽離子交換量均大于5 cmol/kg，各土層之間差異不大；按照國際制土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)，從土壤機(jī)械組成測試結(jié)果可以看出，砂粒的含量在50.43%～71.5%之間，比例最高，且粗砂粒含量明顯大于其他粒級；黏粒和粉粒含量分別在9.86%～27.91%之間和13.13%～26.55%之間，比例較低。

2.2 無機(jī)元素分析

圖2可以看出，大部分無機(jī)元素在各點(diǎn)位的垂直變化不大。Cu、Zn、Ni、Cr、As、Mn、Co等大部分重金屬元素在麻涌鎮(zhèn)東太村呈現(xiàn)出隨采樣深度增加，濃度先略微降低再升高的趨勢，且麻涌鎮(zhèn)東太村點(diǎn)位除Pb和V元素外，其余無機(jī)元素的濃度都不高或較低。有研究指出[2]，土壤金屬含量與機(jī)械組成關(guān)系密切，土壤粘粒成分越大， 金屬含量較高的趨勢， 反之則相反。可能是由于該點(diǎn)位地質(zhì)屬于第四系沉積物，土壤機(jī)械組成中砂粒的比例明顯較高，而黏粒的比例較少，因此土壤金屬含量普遍較低。石排鎮(zhèn)燕窩村除A、B層Mn元素略高于其它點(diǎn)位外，其余各元素在該點(diǎn)位垂直幾乎無變化，且無含量很高或很低的元素，說明該點(diǎn)位土壤化學(xué)成分較穩(wěn)定。砷、氟化物在塘廈鎮(zhèn)電光村含量較高，可能由于該采樣點(diǎn)位于水庫附近，成土母質(zhì)為沉積巖（湖積物），有研究表明[3][4]，砷、氟化物在沉積巖中更容易富集。大嶺山森林公園點(diǎn)位的Cu、Ni、Cr、Co、V等元素的含量較高，這與呂建樹等的研究結(jié)果相吻合[5]，說明這些元素受成土母質(zhì)的控制。謝崗鎮(zhèn)銀瓶山點(diǎn)位所有元素均處于較低水平，而成土母質(zhì)同屬花崗巖的南城區(qū)水濂山點(diǎn)位元素含量均顯著高于銀瓶山，說明銀瓶山作為自然保護(hù)區(qū)，其土壤受環(huán)境污染的程度很小，能夠較好的反映該成土母質(zhì)的土壤背景水平，而水濂山作為城市中的自然風(fēng)景區(qū)，難免受到人為污染的影響。值得注意的是，鎘和汞作為土壤中毒性較強(qiáng)的污染物，在本次的調(diào)查中含量少或未檢出，說明選取的點(diǎn)位能夠較好地代表東莞市土壤背景值。

2.3 與國家標(biāo)準(zhǔn)（自然背景）、中國土壤元素背景值及其他地區(qū)對比

將本次調(diào)查結(jié)果與土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995）[6]中一級標(biāo)準(zhǔn)即自然背景值對比，絕大部分點(diǎn)位及土層中的無機(jī)元素含量低于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的自然背景值。大嶺山森林公園土壤中銅含量略高于標(biāo)準(zhǔn)，麻涌鎮(zhèn)東太村、石排鎮(zhèn)燕窩村土壤中鋅、總砷含量略高于標(biāo)準(zhǔn)；南城區(qū)水濂山土壤中鋅和塘廈鎮(zhèn)電光村土壤中砷與標(biāo)準(zhǔn)相比含量較高；全部點(diǎn)位土壤中的鉛含量都不同程度的超過標(biāo)準(zhǔn)，可以初步推測鉛是東莞市土壤元素污染源之一。與全國背景值[7]相比結(jié)果跟土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)接近，即絕大多數(shù)點(diǎn)位及土層中的無機(jī)元素較接近或低于全國背景值。但與廣東省及深圳市[7]相對比，調(diào)查的多數(shù)點(diǎn)位元素背景水平均高于廣東省和深圳市背景值，這可能是由于東莞市工業(yè)發(fā)展水平較高，來自于企業(yè)等人為污染比較大，一定程度上已經(jīng)對東莞市土壤造成了污染；同時也說明，在目前的環(huán)境質(zhì)量條件下，清潔區(qū)域也只能是相對的，人為污染已經(jīng)無法避免。

2.4 有機(jī)元素分析

由表4可以看出，六六六、滴滴涕在各點(diǎn)位各土層均未檢出，而石油烴和多環(huán)芳烴類檢出率則為100%，說明東莞市土壤背景點(diǎn)位可能普遍受到輕微污染。但這兩種元素檢出的含量都很低，可能是由于水體或大氣的擴(kuò)散作用遷移至土壤中造成的污染。

3 結(jié)論

（1）本次調(diào)查點(diǎn)位土壤背景點(diǎn)均屬于酸性土壤；除麻涌鎮(zhèn)東太村C層土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到三級（中等）水平外，其余點(diǎn)位土壤有機(jī)質(zhì)含量均處在四級（較低）及以下水平；土壤機(jī)械組成為砂粒比例較高。

（2）大部分無機(jī)元素在各點(diǎn)位的垂直變化不大，而每個點(diǎn)位土壤中無機(jī)元素含量的高低與其成土母質(zhì)類型有明顯相關(guān)。

（3）將本次調(diào)查結(jié)果與國家標(biāo)準(zhǔn)（自然背景）、中國土壤元素背景值及其他地區(qū)對比，除了鉛元素外，絕大多數(shù)點(diǎn)位及土層中的無機(jī)元素較接近或低于國家標(biāo)準(zhǔn)（自然背景值）及全國背景值，說明本次調(diào)查選取的點(diǎn)位，基本能夠代表東莞市不同地質(zhì)類型土壤的背景水平。

（4）可能是由于水體或大氣的擴(kuò)散遷移作用，導(dǎo)致本次調(diào)查中有機(jī)元素石油烴和多環(huán)芳烴類檢出率為100%。

（5）本文是對東莞市土壤環(huán)境背景水平初探，其研究結(jié)果能夠為東莞市土壤環(huán)境質(zhì)量管理提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]成杭新等.中國城市土壤化學(xué)元素的背景值與基準(zhǔn)值[J].地學(xué)前緣，2014，21（3）：265-306.

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[3] Armienta等.墨西哥地下水中的砷和氟化物[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)技術(shù)方法動態(tài)，2009 （3）：1-6.

[4] 張福存等.中國主要地方病區(qū)地質(zhì)環(huán)境研究進(jìn)展與展望[J].中國地質(zhì)，2010，37 （3）：551-562.

[5] 呂建樹等.日照市土壤重金屬來源解析及環(huán)境風(fēng)險評價[J].地理學(xué)報 ， 2012 ， 67 （7） ：109-122.

[6] 國家環(huán)境保護(hù)局.土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 15618-1995）[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1995：1-21.

[7] 中國環(huán)境監(jiān)測總站.中國土壤元素背景值[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1990.330-382 .

作者簡介：馬純玉（1985-），女，碩士研究生，工程師，研究方向為土壤監(jiān)測，生態(tài)遙感監(jiān)測等。