趙一先

摘 要：土壤的重金屬污染是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和資源開發(fā)中環(huán)境影響評價(jià)的重要敏感因子，尤其在工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，重金屬污染對土壤質(zhì)量造成了很大危害。為此文章在實(shí)地調(diào)查、材料搜集、實(shí)驗(yàn)室分析基礎(chǔ)上，對上海地區(qū)內(nèi)的重金屬含量進(jìn)行了調(diào)查，并結(jié)合我國《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》以及土壤背景值對結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，評估上海地區(qū)重金屬含量背景值的現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：環(huán)境影響評價(jià)；重金屬污染；土壤背景值

土壤中的重金屬來源很多，有降水、污水排放、固體廢料等，必須引起重視。文章通過大量實(shí)測數(shù)據(jù)對上海地區(qū)農(nóng)田土壤重金屬含量進(jìn)行調(diào)查，為環(huán)境治理提供參考。

1 材料和方法

1.1 樣本獲取

在東經(jīng)120°52′至122°12′，北緯30°40′至31°53′之間， 以1：100000土壤圖、1：5000地圖以及1：10000航空地圖為基礎(chǔ)，結(jié)合上海地區(qū)內(nèi)的土壤類型、土地覆蓋、地形地貌科學(xué)合理的設(shè)置布點(diǎn)。采樣點(diǎn)確定：采樣點(diǎn)均選擇在土壤類型比較集中的區(qū)域，并在地市相對穩(wěn)定和平坦地區(qū)設(shè)點(diǎn)；不在洼地和坡腳地區(qū)設(shè)采樣點(diǎn)；忽略城市、道路、住宅、墳?zāi)沟扔绊戄^大的區(qū)域；采樣點(diǎn)距離公路、鐵路距離≥300m；不在面積較小、母質(zhì)母巖交錯(cuò)等地設(shè)點(diǎn)。共搜集土壤樣品1520個(gè)，采樣點(diǎn)深度≤20cm，采用四分法保持各點(diǎn)均勻的混合樣本1kg，除雜風(fēng)干后用2mm篩研磨至100g，經(jīng)100目尼龍篩備用。

1.2 樣品測定

本次研究測定項(xiàng)目為八種常見的重金屬元素分別為鉻、鎳、汞、砷、銅、鋅、鉛、鎘，重金屬元素的測定方法為：樣本首先均經(jīng)過鹽酸、硝酸、氫氟酸和高氯酸消煮，其中用AA370MC原子吸收分光光度法來測定銅、鋅，用GA3201石墨爐原子吸收光譜法來測定鉻、鎳、鉛、鎘，用原子熒光分光光度法來測定汞、砷。

1.3 數(shù)據(jù)處理和制圖

用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，并用DPS、Excel等數(shù)據(jù)軟件對數(shù)據(jù)制表。圖形繪圖采用Arc View3.5進(jìn)行。

2 土壤評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法

2.1 土壤背景值標(biāo)準(zhǔn)

本次研究中以上海市環(huán)保局上海地區(qū)深層土壤測定值作為背景值標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 評價(jià)方法

數(shù)據(jù)可通過Arc INFO對樣本進(jìn)行處理，選取數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢面插值、克里格插值、樣條函數(shù)法插值、逆距離加權(quán)插值檢驗(yàn)后，最終選擇使用逆距離插值的加權(quán)模型對其進(jìn)行插值。綜合評級分級中，結(jié)合樣本測定結(jié)果進(jìn)行歸類，首先將重金屬含量插值后的結(jié)果生成GRID文件，然后倒入到ERDAS IMAGINE中以IMG格式輸出，然后利用ERDAS IMAGINE軟件中的Mode Maker函數(shù)完成建模，將土壤的檢測結(jié)果按照分級標(biāo)準(zhǔn)輸入到模型中，最終獲得上海地區(qū)內(nèi)的土壤評價(jià)分級圖。

對于土壤重金屬含量的單指標(biāo)評價(jià)，采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法和單因子污染指數(shù)法來進(jìn)行，求得內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)對其土壤的質(zhì)量進(jìn)行分級，并結(jié)合上海市地區(qū)和國家土地環(huán)境評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為4級。

3 土壤重金屬含量的結(jié)果和分析

3.1 重金屬含量統(tǒng)計(jì)分析

對1520個(gè)土壤樣本進(jìn)行分析，含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1所示。

3.2 土壤重金屬含量的空間分布

結(jié)合分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析，并用ERDAS IMAGINE生成了上海地區(qū)土壤綜合分級圖，結(jié)果如圖1所示。

本次研究中采用了逆距離插值的方法，插值結(jié)果相對來說能較好的呈現(xiàn)出上海地區(qū)重金屬空間分布的基本特點(diǎn)。結(jié)合正金屬的分布規(guī)律采用Arc GIS中的地統(tǒng)計(jì)模塊對單指標(biāo)含量近似正態(tài)分布的As和Hg進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上聯(lián)合地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對土壤分級結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，最終確定圖1結(jié)果。從圖1中可以看到，重金屬元素的空間分布差異非常大，除了As以外，各個(gè)元素較為集中，4級土壤的分布多為寶鋼、月浦工業(yè)園區(qū)、羅店工業(yè)園區(qū)、吳淞工業(yè)區(qū)、寶山城市工業(yè)園區(qū)附近。3級則集中新區(qū)北部；2級土壤集中在崇明島、南匯、奉賢、青浦；1級土壤則主要在南匯南部、青浦部分區(qū)域、崇明大部分區(qū)域。從4級土壤的分布規(guī)律可以看出城市活動(dòng)和現(xiàn)代工業(yè)園區(qū)對土壤質(zhì)量的嚴(yán)重危害，這些區(qū)域內(nèi)的重金屬含量較高，污染嚴(yán)重。

4 結(jié)束語

重金屬污染是對土壤質(zhì)量影響最大也是最為嚴(yán)重的問題，由于特殊的存在機(jī)制以及生物效應(yīng)的復(fù)雜性，使得重金屬污染的研究是當(dāng)今環(huán)境保護(hù)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)。文章對上海地區(qū)農(nóng)田的重金屬污染進(jìn)行了分析，結(jié)果除了As外其他7類重金屬含量均顯著高于背景值含量，污染嚴(yán)重，并就其空間分布特征進(jìn)行了分析，對環(huán)境保護(hù)提供了有效參考。

參考文獻(xiàn)

[1]尤冬梅.農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測及其空間估值方法研究[D].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

[2]王恒.吉林省土壤-水稻系統(tǒng)環(huán)境質(zhì)量分析評估及重金屬復(fù)合污染研究[D].中國科學(xué)院研究生院（東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所），2014.