吳永紅

(閩江學(xué)院地理科學(xué)系，福建福州 350108)

0 引言

城市土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是城市生態(tài)系統(tǒng)地球化學(xué)循環(huán)的重要環(huán)節(jié)[1～3]，隨著我國城市化、工業(yè)化進程的不斷推進，城市資源、生態(tài)與環(huán)境壓力日益突顯[4].城市土壤重金屬累積對城市環(huán)境、城市綠地建設(shè)及人類身體健康構(gòu)成了極大影響[5，6]，因此，城市土壤重金屬污染問題也越來越受到多方關(guān)注[7～10]，成為國際研究的熱點[11～13]，已列入環(huán)保部門議事日程[14].福州地處中國東南沿海，福建省省會，海西經(jīng)濟圈建設(shè)的龍頭城市，全省經(jīng)濟、政治、文化中心，居民區(qū)密集.近年來城市交通中機動車輛快速增加，引起的環(huán)境問題也愈顯突出.本文就福州市市區(qū)主要交通干道機動車交通密度分配及其兩側(cè)土壤重金屬含量進行調(diào)查分析，旨在弄清機動車交通對城市土壤重金屬污染的影響，以期為城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)及重金屬污染的控制與防治提供科學(xué)依據(jù).

1 研究區(qū)概況

福州地處中國東南沿海，北緯 25°15＇～26°29＇，東經(jīng) 118°08＇～120°31＇之間，福建省東部的閩江口，與臺灣省隔海相望.區(qū)域地貌屬河口盆地地貌類型，城區(qū)位于盆地中央，現(xiàn)轄鼓樓、倉山、臺江、晉安、馬尾五區(qū)和閩侯、福清、羅源、長樂、連江、平潭、永泰、閩清二市六縣.區(qū)域氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，年均溫16～20℃左右，年降水量900～2100毫米，降水量由沿海向內(nèi)陸逐漸減少.本次研究采樣點集中于福州市主城區(qū)交通干道，另外閩侯縣上街鎮(zhèn)大學(xué)城內(nèi)交通量相對較少，選取閩江學(xué)院作為研究點以作對比.采樣點分布位置如圖1，采樣點具體點位如表1.

2 樣品采集及實驗方法

2.1 土壤樣品采集及實驗方法

土壤樣品采樣點選取福州市區(qū)交通干道兩側(cè)10 m范圍內(nèi)綠化帶土壤，為保證采集樣品的精確性，取樣點盡量選取近年來無人工填土、取土、垃圾堆放等活動的保育綠地.去除植物殘體、碎石雜質(zhì)等，利用牛角藥匙藥勺取深度0～5cm表層土壤.樣品裝入聚乙烯塑封袋帶回實驗室，在40℃烘箱條件下干燥72小時，瑪瑙研缽充分研磨后過100目篩.樣品重金屬元素含量用日本造XRF－1800掃描型X射線熒光光譜儀測定，稱取2～4克樣品放入聚乙烯圓片中，在37.5 t壓力下制成內(nèi)徑約為30 mm，外徑約為40 mm的樣片，上機測試.本方法選用國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)水系沉積GSD－9為控制標(biāo)準(zhǔn)，各元素回收率在90% ～100%.為保證樣品測試的精確度，每個樣品分三個平行樣測試，三次重復(fù)測試相對標(biāo)準(zhǔn)偏差＜10%，取平均值作為最終測定值.

2.2 道路交通密度調(diào)查

在福州市主要交通干道選定的測量位置分別布置監(jiān)測點，為避免調(diào)查數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差，測量工作在正常工作日無交通擁堵現(xiàn)象的同一時段進行，每個測量點分別監(jiān)測兩個時間段，交通高峰時段(8:00～9:00)和普通時段(10:00～11:00)，每段監(jiān)測1小時，取平均值作為該監(jiān)測點機動車數(shù)量的最終確定值.

3 結(jié)果與討論

3.1 城市土壤重金屬含量結(jié)果分析

福州市各采樣點土壤重金屬含量分析結(jié)果顯示(表2)，10個采樣點中，7號采樣點土壤中Zn富集現(xiàn)象最為嚴(yán)重，是福建省土壤背景值的24.1倍，是中國土壤背景值的27.97倍;Pb富集的最高點也在7號點，是福建省土壤背景值的5.06倍，是中國土壤背景值的 8.04 倍.Sr，Cu，Cr的富集程度也在7號點達到最大，分別為福建省土壤背景值的3.28，4.25，5.71 倍.其它各采樣點中，Pb 的含量也都明顯高于福建省土壤背景值及中國土壤背景值，Zr在1，4，7，10號采樣點土壤樣品中含量低于福建省土壤背景值及中國土壤背景值，其它幾個采樣點均高于背景值.所有土壤樣品中Sr含量均低于中國土壤背景值，3，4，5，6，7號四個采樣點土壤 Sr含量高于福建省土壤背景值.Zn，Cu，Mn、Cr含量在各個采樣點中均高于福建省土壤背景值，在1，2號采樣點中Mn含量低于中國土壤背景值，其它點均高于中國土壤背景值，而Cr含量只有在7號采樣點中高于中國土壤背景值.Rb在各采樣點中只有1、10號采樣點含量低于福建省及中國土壤背景值，其它點均高于背景值.Ni含量在 1，2，6，8，9 號采樣點中低于福建省土壤背景值，只有10號采樣點Ni含量高于中國土壤背景值，其它均低于中國土壤背景值.所有采樣點中，F(xiàn)e含量都高于中國土壤背景值，2，6，9號采樣點中Fe含量低于福建省土壤背景值，其它幾點均高.

表1 福州城市土壤樣品采樣點編號與名稱

表2 福州城市土壤重金屬含量

表3 福州市各交通干道機動車交通密度

3.2 道路交通密度調(diào)查結(jié)果

對福州市主要交通干道選定監(jiān)測點進行機動車交通密度調(diào)查(表3)，6、7號監(jiān)測點為福州市主要交通樞紐節(jié)點，車流量較大，4號監(jiān)測點車流量在交通高峰時段與普通時段差別較大，其次為3號監(jiān)測點，為福州市重要交通集散廣場，車流量也較大.1號采樣點位于福州主城區(qū)外圍地帶，機動車交通密度較城市中心區(qū)域有所減少，10號點位于閩侯縣上街鎮(zhèn)大學(xué)城內(nèi)，機動車流量最少.各監(jiān)測點機動車交通密度關(guān)系為7＞6＞4＞3＞5＞8＞2＞9＞1＞10.

3.3 道路交通密度與重金屬元素富集的相關(guān)性分析

對福州市各路段機動車交通密度與土壤重金屬含量進行雙側(cè)相關(guān)性檢驗(表4)，在顯著性水平α =0.05上，土壤中 Pb、Zn、Sr含量與機動車交通密度呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.682、0.694、0.76.Cr含量與機動車交通密度也表現(xiàn)出一定相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為 0.617.而 Zr、Rb、Cu、Fe、Mn、Ni在同一顯著水平上并未表現(xiàn)出與機動車密度的相關(guān)性.

表4 福州城市土壤重金屬含量與機動車交通密度的相關(guān)系數(shù)

4 結(jié)語

福州城市土壤不同程度受到重金屬污染，各采樣點中 Zn，Pb，Cu，Cr，Mn 含量均超過福建省土壤背景值，Sr，Zr，Ni，Rb，F(xiàn)e 含量在一些研究點中也明顯高于福建省土壤背景值.Pb，Zn，Sr，Cu，Cr的富集程度在7號點達到最大，為福建省土壤背景值的 5.06，24.1，3.28，4.25，5.71 倍.對各監(jiān)測點機動車交通密度與土壤重金屬含量進行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，土壤中Pb，Zn，Sr含量與機動車交通密度呈顯著正相關(guān)，Cr含量與機動車交通密度也表現(xiàn)出一定相關(guān)性，而 Zr，Rb，Cu，F(xiàn)e，Mn，Ni含量與機動車交通密度并沒有表現(xiàn)出明顯相關(guān)性.

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