吉林市不同功能區土壤環境現狀研究

郝倩玉　劉家辛　王儒慧　張爾翼　王玉峰

摘 要

本文以吉林市不同功能區土壤為主要研究對象，測定土壤樣品pH、有機質及Cu、Pb、Zn、Cr四種重金屬含量，與相關標準及土壤背景值對比分析，對吉林市不同功能區土壤重金屬污染狀況進行綜合評價。

關鍵詞

吉林市;土壤現狀;綜合評價

中圖分類號： X833 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.11.072

0 引言

我國土壤污染總體形勢相當嚴峻，全國至少有1300～1600萬hm2耕地受到農藥污染，約占全國耕地的10%以上，污水灌溉污染耕地216.7萬hm2，固體廢棄物存占地和毀田13.3萬hm2，每年因重金屬污染的糧食達1200萬噸每年造成的直接經濟損失超過200億元人民幣[1]。我國農業土壤污染主要表現在肥料元素積累、多種重金屬污染嚴重、農藥和有機污染物殘留量高等方面。

本文以吉林市市區土壤主要研究對象，研究不同功能區土壤污染現狀，進行綜合評價，并針對土壤污染等問題提出合理的治理建議，為吉林市土壤環境現狀分析及污染治理提供參考。

1 樣品采集處理與分析

1.1 樣品采集

1.1.1 朱雀山土樣采集

朱雀山國家森林公園坐落于吉林市豐滿區，是以自然山水為基礎，天然森林為主體的生態風景旅游區，土壤相對潔凈，可作為吉林市市區土壤本底值對照組。

朱雀山土壤樣品采樣點的布設，沿朱雀山主山脈，分別從山腳、山腰、山頂、按游人區、游人較少區以及非游人區采集土壤樣品。

此外，分別從朱雀山山腳主干道兩旁的菜園和草莓采摘園來采集土壤樣品作為對照實驗。

本實驗采用梅花布點法采集土壤樣品，并運用四分法濃縮。

1.1.2 江北工業區土樣采集

吉林市江北區內有農藥廠，染料廠，工業園等廠子，該區域內土壤污染較為嚴重。

采用梅花布點法，優先布設在污染嚴重、對人類正常生產生活影響較大的位置。同時在環境潔凈的公園布點，作為對照，并分別在離污染工廠近的、離污染工廠遠的、臨近公園的居民區布點。

1.2 樣品處理

樣品采集后，將其從土封袋內取出分別放置于報紙上鋪開，去除土壤樣品中的碎石塊、動植物殘體等雜物，在室內陰涼處自然風干后，用研缽將土樣研磨至粉碎，分別過20目篩和80目篩，將篩出的土壤樣品分別裝于干凈土封袋內并進行標記以分析備用。

1.3 測定方法

（1）用pH計測定土壤酸堿度;

（2）重鉻酸鉀容量法測定朱雀山土壤有機質含量;

（3）原子吸收分光光度法測定朱雀山土壤中Cu、Pb、Zn、Cr四種重金屬含量;

（4）油浴滴定法測定江北工業區土壤有機質含量。

2 結果與分析

2.1 朱雀山和江北工業區土壤pH酸堿度情況與分析

朱雀山的極強酸性土壤均位于山頂區域，強酸性土壤位于山腳和山腰區域的游人區和游人較少區，說明受游人活動的影響，土壤酸型增加;酸性土壤位于山腳和山腰區域的非游人區，這說明植被覆蓋率高會緩解土壤的過度酸化。堿性土壤均位于兩處菜地區域，這可能與菜地區域地形地貌有關。

江北工業區只有吉化動力廠處土壤pH呈強酸性，分析是因為動力廠的生產過程中由燃煤供給動力，從而排放出酸性物質如含硫化合物、含氮化合物等進入土壤，使得其周圍土壤顯得過酸。吉化化肥廠、農藥廠、時通工業園等地pH偏堿可能原因是工廠廢料的排放堆積，工業園區pH普遍偏高，此類地點據調查不進行耕種，無人為施肥情況，則其pH偏高原因可能是生產運輸過程中工藝產物的泄露。住宅區、文教區、公園等地土壤pH都呈中性或是偏堿性。

2.2 朱雀山和江北工業區土壤有機質含量情況與分析

朱雀山土壤有機質含量處于較高水平，不同位置有機質含量差別較為明顯。山腳區域有機質含量呈中等水平，低于平均值。山腰區域有機質含量總體較高，與該區域植物種類豐富和人類及動物生理活動有關。山頂區域有機質含量均高于6%。兩處菜地有機質含量有顯著特征，菜園土壤有機質含量較低，可能與菜園施肥不到位或者澆水方式和時間不規范導致的土壤肥力下降有關。

江北大部分點位的有機質含量都極低，剩下含量較低與含量中等的數量相差無幾。

工廠中有機質含量較高的原因明顯是因為所得到的數據不是天然有機質，而是工廠排放的化工原料所致，由此我們可知江北工廠有機污染程度較為嚴重。有機質含量最高的布點位置是公園，公園生態環境良好，受到的污染也相對較少，土壤肥力保持的較好，周邊綠化良好，植被較為豐盛，人工維護痕跡明顯。

上述結果分析可知，吉林市自然區域和人類活動區土壤有機質含量屬于正常水平。工業區存在土壤污染情況。

2.3 朱雀山和江北工業區土壤重金屬含量情況

朱雀山土壤中Cu、Pb、Zn三種重金屬元素含量均在農用地土壤污染風險管控標準所規定的范圍之內，且小于農用地土壤污染風險篩選值，Cr含量均小于四大土壤背景值，這說明朱雀山土壤重金屬污染風險較低，一般情況下可以忽略。

江北工業區內所有工廠Cu、Pb含量都在國家第二類地篩選值內，同時觀察到所有工廠的重金屬含量都非常接近。大多數工廠Zn含量超過吉林市背景值。居民區、五處學校Cu、Pb含量在國家標準的篩選值內，Zn、Cr含量都未超過吉林市背景值。公園四種重金屬含量都未超國家篩選值及吉林市背景值，說明公園土壤狀態良好。

上述結果分析可知，吉林市自然區域和居民活動區整體重金屬含量屬于正常水平，個別工業區某種重金屬含量存在超標現象。

3 結論與討論

3.1 結論

（1）朱雀山土壤總體呈強酸性，酸化較為嚴重。這與中國雨水pH為5.6有關，符合中國土壤pH整體情況;土壤有機質含量較高，說明朱雀山內植被覆蓋率高、生物多樣性豐富有助于土壤中有機質的留存;朱雀山土壤中Cu、Pb、Zn三種重金屬含量均低于農用地土壤污染風險篩選值，未超標，Cr含量均低于四大土壤背景值，且四種重金屬含量均低于中國土壤背景值[8]，土壤重金屬污染風險低;朱雀山土壤環境質量良好，暫未受到重金屬污染。

（2）吉林市工業區pH總體呈中性，高于吉林市背景值[9]，公園土壤略顯堿性，人工維護明顯，土壤肥力較高。公園綠化條件好，有機質含量高，Cu、Pb含量都在國家篩選值內，Cr、Zn含量均未超過吉林市背景值[10]。

3.2 討論

（1）土壤有機質含量越高，越有利于植物生長，農作物越高產。朱雀山土壤有機質含量處于較高水平，為避免今后有機質含量降低，應當適當調節土壤pH，以達到適宜水平，使土壤微生物活動加快，促進有機質分解。同時，對游人排放垃圾進行管理，避免垃圾廢料影響土壤肥力。此外，還應注重植物多樣性，對于枯黃的植物應及時救治或清除并加以補種，使植被覆蓋率始終保持較高水平。

（2）朱雀山土壤重金屬污染風險低，但山腳游人區屬于尚清潔土壤，臨界警戒線，需引起重視。這與山腳區域游人活動密切相關，由于山腳區域游人較多，且活動范圍大，因此勢必會對此區域土壤環境造成危害。同時，山腳居民不合理施用化肥、殺蟲劑、除草劑等藥劑也會對山腳區域土壤產生進一步的危害。此外，管理者應對朱雀山土壤重金屬進行監測，若發現存在污染風險，應及時進行治理。

（3）吉林市江北工業區pH總體呈中性，高于吉林市背景值，在兩處公園土壤略顯堿性，人工維護明顯，土壤肥力較高。吉化動力廠pH顯著呈酸性，原因可能是其生產工藝中燃煤過程所致。兩處公園綠化條件好，有機質含量高，在有機合成廠、吉化化肥廠、乙二醇廠等地有機質含量異常偏高，可能存在有機污染。

（4）Cu、Pb含量都在國家篩選值內，公園、文教區、住宅區的Cr、Zn含量均未超過吉林市背景值，乙二醇廠Cr含量高于吉林市背景值，這可能與其生產工藝與凈化裝置有關，吉化化肥廠、農藥廠、染料廠、吉林盛金工貿、大宇化工五處Zn含量超過吉林市背景值，這與這幾處生產作業及交通運輸有關。為防治污染，首先，可以改進企業生產工藝，優化設備，實現清潔生產，節能減排。

參考文獻

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