高利峰

（商洛學院城鄉(xiāng)規(guī)劃與建筑工程學院，陜西商洛726000）

商洛市商丹園區(qū)土壤重金屬Cu、Zn、Ni污染評價*

高利峰

（商洛學院城鄉(xiāng)規(guī)劃與建筑工程學院，陜西商洛726000）

以商洛市商丹園區(qū)土壤為研究對象，采用三酸消解法和原子吸收分光光度計對土壤的重金屬含量進行測定，并用單因子污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)法對土壤重金屬污染現(xiàn)狀進行了評價。結果表明：從單因子污染指數(shù)來看，林地受到了Cu的污染，耕地和工業(yè)用地均受到了Cu、Zn和Ni的污染，多因子綜合污染指數(shù)為1.21，土壤重金屬處于輕度污染狀態(tài)。

土壤；重金屬；污染評價

土壤是城市環(huán)境的重要組成部分，也是人類賴以生存和發(fā)展的重要基礎，重金屬污染是土壤環(huán)境惡化的重要表現(xiàn)。由于人類生產(chǎn)生活的干擾和不同的土地利用方式，城市土壤中的重金屬含量存在較大的空間差異性［1-3］。在城市化高速發(fā)展的今天，城市生態(tài)環(huán)境壓力持續(xù)增大，如果不對其進行研究和治理，將會影響城市化的進程。通過對商洛市商丹園區(qū)不同用地類型的土壤重金屬含量進行測定和評價，對商丹園區(qū)實現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1　材料與方法

1.1研究區(qū)概況

商洛市界于東經(jīng)108°34′20″～111°1′25″，北緯33°2′30″～34°24′40″之間。東西長約229 km，南北寬約138 km?？偯娣e19 292 km2，占全省總面積的9.36%。轄商州、洛南、丹鳳、山陽、商南、鎮(zhèn)安、柞水1區(qū)6縣，122個鎮(zhèn)，4個辦事處，總人口為249萬人。商丹園區(qū)范圍包括商洛市商州區(qū)和丹鳳縣的8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、2個街道辦事處，規(guī)劃面積98 km2，占商洛市國土面積的0.5%，總人口8萬人。

1.2樣品的采集

以商洛市商丹園區(qū)為例，在區(qū)內(nèi)共設置9個采樣點，每隔1km采集1個土樣。編號分別為A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9。其中，A1、A2為林地，A3、A4、A5為耕地，A6、A7、A8、A9為工業(yè)用地。每個采樣點劃定相距10 m的等邊三角形，再在3個頂點分別選定3個點采集表層10 cm土樣，并將這3個點土樣就地混合。采集完后將土樣自然風干，研磨成粉末狀，將每個點的3份土樣混合，過100目篩，放置于干燥器內(nèi)備用。

1.3樣品元素的測定

1.3.1土壤pH測定

稱取5 g樣品，置于小燒杯中，再向其中加入25 mL蒸餾水，靜置30min，然后將pH計插入小燒杯中，用玻璃棒攪拌，待數(shù)值穩(wěn)定后，讀取pH數(shù)值。

1.3.2三酸消解及測定

本實驗使用硝酸-氫氟酸-高氯酸體系進行消解。每個樣品稱取相同質(zhì)量的土樣，質(zhì)量為0.2000g，用原子吸收分光光度計測定Cu、Zn、Ni的吸光度，并根據(jù)相應的標準曲線圖得出各元素的濃度。

1.4評價方法

1.4.1評價標準

按照GB15618—1995土壤環(huán)境質(zhì)量標準，二級標準為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、維護人體健康的土壤限制值。目前多數(shù)有關土壤重金屬污染的研究都采用國家二級標準［4］。鑒于此，對商丹園區(qū)土壤重金屬污染評價中也采用GB15618—1995二級標準（見表1）。

表1　GB 15618—1995土壤環(huán)境質(zhì)量標準二級標準mg/kg

1.4.2評價方法

對商丹園區(qū)土壤重金屬污染狀況評價，主要采用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法。其計算公式如下：

式中：Ci是重金屬含量實測值；Si是土壤環(huán)境質(zhì)量二級標準值；Pi是重金屬元素的污染指數(shù)，單因子污染等級劃分標準見表2。

表2　單因子污染等級劃分標準

表3　綜合污染指數(shù)等級劃分標準

2　結果與分析

2.1土壤pH分析

表4為商丹園區(qū)各采樣點的土壤pH，從表4可以看出，所測土樣的pH均大于7.5，屬于堿性土壤。因此，土樣中重金屬的標準值Cu為100 mg/kg、Zn為300 mg/kg、Ni為60 mg/kg。

表4　不同采樣點土壤pH

2.2土壤重金屬含量分析

對商丹園區(qū)9個采樣點的土壤重金屬含量測定后，得出Cu、Zn、Ni含量如表5所示。其中，Zn含量最大，為257.0～416.5 mg/kg，平均值為351.4 mg/kg，最高值在工業(yè)用地，最低值在林地，最高為最低值的1.6倍；其次是Cu，其含量為116.5～160.0 mg/kg，平均值為133.8 mg/kg，最高值在工業(yè)用地，最低值在林地，最高為最低值的1.4倍；Ni含量最小，為55.4～74.3 mg/kg，平均值為67.5 mg/kg，最高值在工業(yè)用地，最低值在林地，最高為最低值的1.3倍。由此可知，Cu、Zn、Ni含量最高值都出現(xiàn)在工業(yè)用地，最低值都出現(xiàn)在林地，工業(yè)用地受土壤重金屬的危害較大。主要是因為園區(qū)內(nèi)工礦企業(yè)排放工業(yè)三廢導致重金屬含量較高；其次是滬陜高速、312國道，以及城市干道過境園區(qū)，汽車尾氣排放也使土壤重金屬含量較高。

表5　Cu、Zn、Ni含量測定結果mg/kg

2.3土壤環(huán)境質(zhì)量評價

對商丹園區(qū)土壤重金屬含量測定后，用單因子污染指數(shù)及其指數(shù)等級劃分標準對3種土壤重金屬進行評價（見表6）。Cu的污染指數(shù)最高值出現(xiàn)在工業(yè)用地，為1.60，最低值出現(xiàn)在林地，為1.17，Cu在3類用地中均為輕度污染；Zn的污染指數(shù)最高值出現(xiàn)在工業(yè)用地，為1.39，最低值出現(xiàn)在林地，為0.86，Zn在工業(yè)用地和耕地中均為輕度污染，在林地中為非污染狀態(tài)；Ni的污染指數(shù)最高值出現(xiàn)在工業(yè)用地，為1.24，最低值出現(xiàn)在林地，為0.92，Ni在工業(yè)用地和耕地中均為輕度污染，在林地中為非污染狀態(tài)。雖然林地中沒有被Zn和Ni污染，但由于單因子污染指數(shù)接近1，也存在一定的污染風險。

表6　商丹園區(qū)土壤重金屬污染指數(shù)

商丹園區(qū)不同用地類型中，土壤重金屬的多因子綜合污染指數(shù)為1.21，說明土壤重金屬屬于輕度污染。其中林地的多因子綜合污染指數(shù)最低，為1.08，耕地次之，為1.26，工業(yè)用地最高，為1.40，3種用地類型均達到輕度污染。

3　結論與討論

通過對商丹園區(qū)不同用地類型的土壤樣品進行檢測和分析，并對其進行系統(tǒng)評價，結果表明：所檢測的3種元素中Zn、Cu和Ni均超過二級標準，為輕度污染狀態(tài)。商丹園區(qū)土壤重金屬Zn平均含量較高，Cu平均含量次之，Ni平均含量較少。這主要是因為園區(qū)內(nèi)有煉鋅廠等工業(yè)企業(yè)，隨著園區(qū)內(nèi)工業(yè)企業(yè)數(shù)量的逐年增加，污染的壓力會進一步增大。因此，為了減少污染帶來的土壤重金屬含量增加，可從以下幾個方面進行防治：

1）按照可持續(xù)發(fā)展的理念對工業(yè)企業(yè)進行技術改造，并采用循環(huán)經(jīng)濟的原則減少廢物的排放。

2）分類收集和處理生產(chǎn)廢物，并進行集中處置或綜合利用，以減少污染物的排放。

3）建立清潔生產(chǎn)審核機制，加強環(huán)境管理，減少土壤重金屬污染物。

4）加強環(huán)境執(zhí)法檢查，嚴格做到環(huán)境污染物達標排放。

［1］馬建華，張麗，李亞麗.開封市城區(qū)土壤性質(zhì)與污染的初步研究［J］.土壤通報，1999，30（2）:93-96.

［2］王美青，章明奎.杭州市城郊土坡重金屬含量和形態(tài)的研究［J］.環(huán)境科學學報，2002，22（2）:603-608.

［3］盧瑛，龔子同，張甘霖.南京城市土壤Pb的含量及其化學形態(tài)［J］.環(huán)境科學學報，2002，22（2）:156-160.

［4］國家質(zhì)量技術監(jiān)督局.土壤環(huán)境質(zhì)量標準：GB 15618—1995［S］.北京：中國標準出版社，1995.

Pollution Evaluation of Heavy Metals of Cu，Zn and Ni in the Soil of Shangdan Economic Zone in Shangluo

Gao Lifeng
（College of Urban，Rural Planning and Architectural Engineering，Shangluo University，ShangluoShaanxi726000）

Taking the soil of Shangdan Economic Zone in Shangluo as the study object，the heavy metals pollution in soil was detected by three acid digestion and atomic absorption spectrometer.The heavy metals pollution in soil situation was evaluated by single factor pollution index and comprehensive pollution index.The results showed that from single factor pollution index angle，the forest land was polluted by Cu，the plow land and the industrial land were both polluted by Cu，Zn and Ni. The multiple factorscomprehensive pollution index was1.21 and heavy metalsin soil belonged to slight pollution.

soil；heavy metals；pollution evaluation

X53

B

1005-8206（2016）03-0038-03

高利峰（1981—），講師，研究方向為資源環(huán)境。E-mail：glf0126@163.com。

陜西省教育廳專項科研計劃項目（12JK0652）；商洛學院教育教學改革研究計劃項目（14jyjx105）

2015-10-09