連云港市化工區(qū)土壤中重金屬含量的研究

焦云帆　王英

【摘 要】本文對(duì)連云港市化工區(qū)排污口周邊土壤進(jìn)行了采樣、重金屬含量檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)化工區(qū)排污口周邊土壤中存在重金屬污染：1號(hào)樣中除Cr和As外，其余重金屬含量均處于超標(biāo)污染，尤其是Cu（Pi=5.29）、Pb（Pi=2.59）、Cd（Pi=2.367）和Hg（Pi=2.34）都是重度或中度污染，Zn（Pi=1.14）和Ni（Pi=1.57）處于輕度污染；2號(hào)樣和3號(hào)樣中污染程度降低，但Cu、Zn、Cd和Ni的Pi值仍然大于0.7，處于安全警戒狀態(tài)或輕度污染。

【關(guān)鍵詞】土壤；重金屬；含量；污染

中圖分類號(hào)： X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）25-0228-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.25.105

【Abstract】In this paper，We sampled the soil near the sewage outlet in Lianyungang chemical industry district，and then we detected and analyzed the heavy metal content in the samples.We found the heavy metal pollution exsting in this area：1st sample，besides the Cr and As， it has the excessive pollution of heavy metal，especially Cu（Pi=5.29），Pb（Pi=2.59），Cd（Pi=2.367）and Hg （Pi=2.34）are severe or moderate pollution，Zn（Pi=1.14）and Ni（Pi=1.57）are mild contamination；The pollution degree of sample 2 and sample 3 was decreased，but the Pi values of Cu，Zn，Cd and Ni were still greater than 0.7，and they were in a state of safety alert or mild contamination.

【Key words】Soil；Heavy metal；Content；Pollution

土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)將重金屬直接或間接地引入土壤中，致使土壤中重金屬明顯高于原生含量，并造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象[1]。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快，我國(guó)土壤受重金屬污染現(xiàn)象也變的越來越嚴(yán)重，據(jù)2014年《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，我國(guó)土壤污染類型主要是無機(jī)型為主，無機(jī)污染物超標(biāo)點(diǎn)位數(shù)占全部超標(biāo)點(diǎn)位的82.8%，無機(jī)污染物大多是重金屬污染物，對(duì)我國(guó)可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展及人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅[2]。

連云港市是國(guó)家沿海大開發(fā)的重點(diǎn)發(fā)展城市，“一帶一路”戰(zhàn)略的節(jié)點(diǎn)城市。近年來，連云港市的化工企業(yè)得到了快速發(fā)展，土壤中重金屬污染防治也成為連云港市環(huán)保中重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)[3-7]。為了進(jìn)一步研究這一問題，我們對(duì)連云港市化工區(qū)排污口周邊土壤進(jìn)行了采樣，并對(duì)樣品進(jìn)行了重金屬含量檢測(cè)，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 土壤樣品的采集

在連云港市開發(fā)區(qū)化工區(qū)排污口附近，從排污口附近開始并向外，間隔50米左右依次采集3個(gè)土壤樣本各1.0kg左右，依次標(biāo)號(hào)為1號(hào)樣、2號(hào)樣和3號(hào)樣。土樣風(fēng)干，研磨過篩裝瓶備用[8]。

1.2 土壤樣品中重金屬測(cè)量方法

樣品中銅、鉛、鋅、鎘、鉻和鎳采用電感耦合等離子質(zhì)譜法（ICP-MS）；汞采用中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ 923-2017中的土壤和沉積物總汞的測(cè)定：催化熱解-冷原子吸收分光光度法；砷采用中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ680-2013中的土壤和沉積物 汞、砷、硒、鉍、銻的測(cè)定：微波消解/原子熒光法。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器和試劑

儀器：賽默飛世爾（ThermoFisher）XSeriesII電感耦合等離子體質(zhì)譜儀ICP-MS；美國(guó)CEM公司MARSX微波消解儀；MiL estone公司DMA-80直接測(cè)汞儀；北京吉天公司AFS9230原子熒光光度計(jì)。

試劑：硝酸（GR）、氫氟酸（GR）、30%雙氧水、鹽酸（GR），以上試劑均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)。

2.2 樣品的前處理

方法一：稱取0.1g左右干燥過篩后樣品于消解罐中，加入9mL濃硝酸和3mL氫氟酸和2mL 30%雙氧水，于微波消解中按照程序消解。轉(zhuǎn)入電熱板，趕酸至近干，用2%硝酸溶解殘?jiān)６ㄈ萦?0mL比色管中，搖勻靜置待測(cè)。

方法二：稱取風(fēng)干、過篩樣品0.1g置于消解罐中，加入少量水潤(rùn)濕，加入6mL濃鹽酸、2mL硝酸，混勻。按照微波消解程序進(jìn)行消解。結(jié)束后冷卻，轉(zhuǎn)移至比色管中，用純水定容至25mL。

2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

土壤樣品在連云港市環(huán)保局進(jìn)行檢測(cè)，按方法一處理的土壤樣品使用XSeriesII電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）進(jìn)行測(cè)定，得到樣品中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和Ni的含量；使用DMA-80直接測(cè)汞儀，采用催化熱解-冷原子吸收分光光度法測(cè)得樣品中Hg的總含量；按方法二處理的土壤樣品使用AFS9230原子熒光光度計(jì)測(cè)得樣品中As的含量。土壤中重金屬含量數(shù)據(jù)見表1。

3 數(shù)據(jù)的分析

采用單因子指數(shù)法對(duì)土壤樣品測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，計(jì)算公式如下：

Pi=Ci/Si

式中：Pi—土壤中污染物i的環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；

Ci—污染物ide實(shí)測(cè)濃度，mg·kg-1；

Si—i種重金屬的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995）中Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)的臨界值，pH6.5～7.5，mg·kg-1。

如果Pi≤0.7時(shí)，土壤環(huán)境質(zhì)量處于清潔安全狀態(tài)；如果0.7≤Pi≤1.0時(shí)，土壤重金屬含量沒有超標(biāo)污染，但處于安全警戒狀態(tài)；如果Pi≥1.0時(shí)，土壤重金屬含量超標(biāo)污染，其中1.0≤Pi≤2.0為輕度污染，2.0≤Pi≤3.0為中度污染，Pi≥3.0為重度污染[1]。

表2是三個(gè)土壤樣品的各個(gè)金屬的環(huán)境質(zhì)量指數(shù)，從表2中我們可以發(fā)現(xiàn)在化工區(qū)排污口附近土壤中（1號(hào)樣），除Cr和As外，其余重金屬含量均處于超標(biāo)污染，尤其是Cu、Pb、Cd和Hg都是重度或中度污染，Zn和Ni處于輕度污染。隨著遠(yuǎn)離排污口，2號(hào)樣和3號(hào)樣中污染程度降低，但Cu、Cd和Ni的Pi值仍然大于0.7，處于安全警戒狀態(tài)或輕度污染。

4 結(jié)論

通過對(duì)連云港市化工區(qū)周邊土壤中重金屬含量的檢測(cè)與分析，我們發(fā)現(xiàn)化工區(qū)排污口附近土壤重金屬污染比較嚴(yán)重，周邊土壤重金屬污染處于警戒狀態(tài)，這與文獻(xiàn)報(bào)道的基本相符，建議采用植物修復(fù)技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)對(duì)土壤中重金屬污染。

【參考文獻(xiàn)】

[1]范拴喜編.土壤重金屬污染與控制[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社.2011.11.

[2]環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部.全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)[EB/OL].http：//www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/qt/201404/W020140417558995804588.pdf，2014.

[3]李玉，馮志華，李谷祺等.連云港近岸海域沉積物中重金屬污染來源及生態(tài)評(píng)價(jià)[J].海洋與湖沼.2010.11，829.

[4]李玉，李宏觀.連云港近海沉積物重金屬歷史分布特征及其來源[J].水生態(tài)學(xué)雜志.2016.11，59

[5]梁玲，尚慶偉，謝修慶等.連云港市郊區(qū)稻田土壤與水稻重金屬鎘含量分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技.2012.3，296

[6]尚慶偉，張來振，許學(xué)宏等.連云港市耕地土壤重金屬污染狀況初探[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展.2013.2，71

[7]王璐璐，李金瓶，楊星宇等.連云港市郊土壤、水體和蔬菜中重金屬污染特征與環(huán)境評(píng)價(jià)[J].淮海工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2017.6，34.

[8]農(nóng)業(yè)推廣技術(shù)服務(wù)中心編.土壤分析技術(shù)規(guī)范（第二版）[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.2006.6.