污染場(chǎng)地周邊農(nóng)田土壤重金屬的污染特征及PMF源解析研究.pdf

1、土壤是生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分，是人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要基地。然而由于近年來不合理的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展造成土壤環(huán)境的污染，其中以土壤重金屬污染問題尤為突出。查明污染來源是進(jìn)行土壤重金屬污染治理的根本前提。
　　本文以浙江省受鉛蓄電池企業(yè)影響的某污染場(chǎng)地周邊農(nóng)田土壤為研究對(duì)象，采集104個(gè)表層土樣，分析測(cè)定了10種重金屬元素(Cd、Pb、As、Hg、Zn、Cu、Cr、Ni、Co、Mn)和其它元素(Al、P、S、K)。以當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸岛蛧?guó)家土壤

2、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，利用富集因子法研究了土壤重金屬在表層的富集特征，并借助Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法評(píng)價(jià)重金屬污染程度及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。其中40個(gè)土樣使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法(GB/T25282-2010)進(jìn)行了重金屬Cd和Pb形態(tài)特征分析，結(jié)合地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法明確土壤重金屬污染的空間變化特征，進(jìn)一步運(yùn)用正定矩陣因子法準(zhǔn)確判斷土壤重金屬的污染源，最終實(shí)現(xiàn)各污染源貢獻(xiàn)值和分擔(dān)率的定量解析。結(jié)果表明:
　　(1)研究區(qū)普遍存在重金屬累積現(xiàn)象，受

3、到不同程度的人類活動(dòng)干擾。其中土壤Cd的累積尤為突出，土壤Cd的平均含量為0.33mgkg-1，以國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，其超標(biāo)率為35.58％，且在幾種重金屬中的富集因子最高為1.92。土壤Pb的均值為35.91mgkg-1，有46.15％土樣Pb含量超過背景值。土壤As的平均含量為16.25mgkg-1，有95.19％點(diǎn)位出現(xiàn)富集現(xiàn)象。土壤Zn、Cr的平均含量分別為114.87、77.85mgkg-1，且高于各自相應(yīng)的背景值

4、。對(duì)于土壤Cu、Ni、Hg則基本保持背景含量，受人為活動(dòng)的干擾作用較小。
　　(2)通過對(duì)土壤重金屬形態(tài)分析表明，從各形態(tài)的平均含量來看，Cd的賦存形態(tài)以弱酸提取態(tài)為主(42.35％)，其次是可還原態(tài)(40.91％)，而殘?jiān)鼞B(tài)、可氧化態(tài)含量較低，分別為11.78％和4.97％。水溶態(tài)含量非常低，均值為0.003mgkg-1。土壤Pb的形態(tài)含量表現(xiàn)出與Cd不同的分布特征，Pb的賦存形態(tài)以可還原態(tài)為主(54.89％)，其次是殘?jiān)鼞B(tài)(3

5、2.62％)，可氧化態(tài)、弱酸提取態(tài)含量較低，分別為8.99％和3.50％。水溶態(tài)含量同樣相對(duì)非常低，均值為0.21mgkg-1。
　　(3)根據(jù)土壤重金屬潛在生態(tài)危害系數(shù)的分析結(jié)果，土壤Cd有61.54％的樣點(diǎn)出現(xiàn)生態(tài)危害，表明土壤Cd的生態(tài)危害嚴(yán)重。土壤Hg有22.12％個(gè)樣點(diǎn)為中等生態(tài)危害水平，有一定程度的危害性。根據(jù)各重金屬的潛在生態(tài)危害系數(shù)平均值，幾種重金屬的危害程度大小為Cd＞Hg＞As＞＞Pb＞Cu＞Ni＞Cr＞Zn。

6、土壤重金屬的綜合生態(tài)危害指數(shù)(RI)均值為137.24，104個(gè)土樣中有21個(gè)處于中等生態(tài)危害水平（150≤RI＜300），4個(gè)處于強(qiáng)生態(tài)危害水平，最高的1個(gè)RI值達(dá)到825.29，體現(xiàn)了很強(qiáng)的生態(tài)危害。該區(qū)域在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重金屬防治中，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先加強(qiáng)對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較高的土壤Cd的控制。
　　(4)運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)得到土壤重金屬含量空間分布圖，土壤Cd、Pb含量呈現(xiàn)明顯的由中心向四周遞減的空間分布規(guī)律。土壤As的高值區(qū)域分布在正東方向，而土壤H

7、g含量的高值區(qū)域分布在距離鉛蓄電池廠較遠(yuǎn)的東北部。土壤Zn與Cu有相似的分布格局，二者分布規(guī)律都不是很明顯。土壤Cr與Ni在研究區(qū)的分布相對(duì)均勻。
　　(5)利用正定矩陣因子分析法并結(jié)合前面的分析研究，最終得到3個(gè)重金屬污染源，分別是土壤母質(zhì)源、農(nóng)業(yè)化學(xué)投入品源、鉛蓄電池企業(yè)源。其中土壤母質(zhì)源對(duì)Ni、Cr貢獻(xiàn)較大，分別為56.67％、58.09％;農(nóng)業(yè)化學(xué)投入品與Zn、Cu的含量關(guān)系密切，貢獻(xiàn)分別為46.39％、47.93％;而鉛