上海寶山區(qū)農(nóng)田土壤中持久性毒害污染物含量特征與來(lái)源分析.pdf

1、土壤是人類(lèi)賴以生存的自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源,土壤環(huán)境狀況不但直接關(guān)系到農(nóng)產(chǎn)品安全和人體健康,而且影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。然而,隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,土壤污染問(wèn)題越來(lái)越突出,已成為世界性問(wèn)題。持久性毒害污染物(包括鉛Pb、汞Hg、鎘Cd、鉻Cr等有毒重金屬和多氯聯(lián)苯PCBs、多環(huán)芳烴PAHs、有機(jī)氯農(nóng)藥、二噁英等持久性有機(jī)污染物)是目前土壤中最主要的污染物。這些污染物可經(jīng)由大氣沉降、污水灌溉、污泥和農(nóng)藥化肥施用等多種途徑進(jìn)入土壤中,而土

2、壤中的持久性毒害污染物則可通過(guò)“污染物-土壤-植物-人類(lèi)”這種具有最普遍意義的污染物遷移途徑危害人類(lèi)健康,又可通過(guò)氣-土界面、水-土界面的擴(kuò)散,進(jìn)入大氣和水體,造成污染面的擴(kuò)大。寶山區(qū)是上海的商品糧和副食品生產(chǎn)基地之一,然而該區(qū)的農(nóng)田土壤正受到來(lái)自工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各種污染源的污染威脅。根據(jù)寶山區(qū)的具體情況,開(kāi)展本區(qū)農(nóng)田土壤污染物含量狀況調(diào)查和來(lái)源分析研究,對(duì)于摸清區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量狀況和污染特征、加強(qiáng)區(qū)域土壤污染防治、保障食品安全和居民

3、身心健康、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。 本研究從2006年7月至今,根據(jù)寶山區(qū)的農(nóng)田分布情況,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、野外采樣、樣品測(cè)試和數(shù)據(jù)分析,對(duì)寶山區(qū)農(nóng)田土壤中重金屬、有機(jī)氯農(nóng)藥和多環(huán)芳烴的含量狀況和污染程度進(jìn)行了調(diào)查研究,并通過(guò)研究交通干道兩側(cè)農(nóng)田土壤污染特征和大氣降塵重金屬含量狀況,分析了道路交通排放和大氣沉降對(duì)土壤污染物累積的影響,初步探討了本區(qū)土壤污染物的特征來(lái)源。通過(guò)本研究,主要得到以下結(jié)論：

4、 (1)寶山區(qū)農(nóng)田表層土壤理化性質(zhì)和全氮、全磷、有效鉀等營(yíng)養(yǎng)鹽含量基本處于正常范圍,可以滿足作物正常生長(zhǎng)需要；除了砷之外,寶山區(qū)農(nóng)田表層土壤中重金屬鎘、鉻、銅、鉛、鋅、鎳、錳、汞的平均含量比上海市土壤背景值高出了5％～132％,說(shuō)明近二十多年來(lái)土壤中大部分重金屬元素發(fā)生了不同程度的累積；寶山區(qū)農(nóng)田土壤重金屬含量大多符合國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求,但部分區(qū)域重金屬鋅、鎳、銅和鉻含量有不同程度的超標(biāo)；個(gè)別區(qū)域土壤中硒和釩含量超過(guò)了

5、土壤臨界風(fēng)險(xiǎn)限值,可能會(huì)形成一定的土壤污染。 (2)寶山區(qū)農(nóng)田土壤有機(jī)氯農(nóng)藥DDT總殘留量平均為0.057 mg·kg-1,最高值為0.694 mg·kg-1;DDT的4種衍生物在本研究區(qū)均有檢出,p,p'-DDE,p,p'-DDD,p,p'-DDT,o,p'-DDT的平均含量分別為0.032、0.007、0.018、0.000 mg·kg-1;本研究中大部分點(diǎn)位土壤DDT殘留量低于國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值0.50mg·k

6、g-1,但是有個(gè)別點(diǎn)位DDT殘留量超標(biāo)；另有4個(gè)點(diǎn)位的p,p'-DDT/p,p'-DDE比值大于1,且其DDT總殘留量也較高,存在禁用后又受到新施加DDT污染的可能性。 (3)在研究區(qū)寶山區(qū)農(nóng)田土壤中,16種優(yōu)控多環(huán)芳烴均有檢出,16種優(yōu)控多環(huán)芳烴總含量(PAH16)的范圍為0.204～6.754 mg·kg-1,平均1.173 mg·kg-1。說(shuō)明本研究區(qū)農(nóng)田土壤已經(jīng)受到了一定程度的PAHs污染；根據(jù)不同環(huán)數(shù)PAHs的相對(duì)豐

7、度法和PAHs組分的濃度比值法判斷,寶山區(qū)表層土壤中PAHs主要來(lái)源于石油和煤等化石燃料的高溫燃燒和汽車(chē)尾氣排放。 (4)對(duì)寶山區(qū)滬太路沿線菜地表層土壤和蔬菜的研究表明,交通干道沿線菜地表層土壤多環(huán)芳烴含量顯著高于同區(qū)域普通農(nóng)田表層土壤多環(huán)芳烴含量。滬太路沿線菜地土壤中16種優(yōu)控多環(huán)芳烴總量(PAH16)和8種可疑致癌多環(huán)芳烴總量(PAH8)平均為2.750和1.694 mg·kg-1,分別比同區(qū)域普通農(nóng)田土壤相應(yīng)平均含量高出

8、134％和123％。部分蔬菜的重金屬含量超過(guò)了國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值,蔬菜中鎘、鉛、汞的平均含量分別為0.07,0.64和0.03 mg·kg-1,分別超出國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值40％,220％和200％,對(duì)蔬菜質(zhì)量和食用者的健康形成直接威脅。 (5)對(duì)寶山區(qū)降塵重金屬的研究表明,本區(qū)降塵的重金屬含量和沉降通量均較高,尤以Cr,Zn含量和沉降通量偏高的現(xiàn)象更為顯著,夏季Cr和Zn的沉降通量分別達(dá)0.100 ton·km-2yr-1