江阴市部分乡镇工业集中区土壤重金属环境质量评价

2012-10-20 01:12徐秋军鲁宝权
环境科学导刊 2012年5期
关键词:多因子重金属污染

徐秋军,鲁宝权,孙 靖

(江阴秋毫检测有限公司,江苏江阴214400)

江阴市部分乡镇工业集中区土壤重金属环境质量评价

徐秋军,鲁宝权,孙 靖

(江阴秋毫检测有限公司,江苏江阴214400)

选取了江阴市工业企业较集中的青阳镇工业园区、周庄镇工业园区以及利港镇工业园区,并选取了有代表性的化工、机械制造以及电子材料企业周边土壤作为重要检测样品点,通过检测得出结论:土壤pH指标符合土壤环境质量标准·GB15618-1995,土壤表层土以及中层土都受到重金属污染,深层土在警戒线附近。

土壤质量;土壤污染;工业园区;江阴市

随着工业化进程的快速推进,环境污染问题日趋显现。近些年来,土壤污染案例较多。例如陕西凤翔铅污染、湖南浏阳镉中毒、山东临沂砷污染等,这些已经严重威胁到人们的安全[1~3]。土壤重金属污染问题是当前环境科学研究的重要内容之一,其中城市及市郊土壤重金属污染问题相当普遍。含重金属的污染物通过各种途径进入土壤,由于不能被土壤微生物分解,易在土壤中积累,影响农作物的产量和质量,并通过食物链在动物、人体内积累,严重影响人体健康,也可导致大气环境和水环境质量的恶化,造成生态系统的严重破坏。土壤中的重金属较难迁移,具有残留时间长、隐蔽性强、毒性大等特点,并且可经作物吸收后进入食物链,或者通过某些迁移方式进入到水、大气中,从而威胁人类的健康与其它动物的繁衍生息[4,5]。通过选取江阴市工业企业较集中的青阳镇工业园区、周庄镇工业园区以及利港镇工业园区,并选取了有代表性的化工、机械制造以及电子材料企业周边土壤作为重要检测样品点,检测其主要重金属污染物,根据其污染情况,有关监管部门可以采取积极措施,防止土壤受到重金属进一步污染。

1样品采集制备

1.1采样点位选择

参照《土壤环境监测技术规范·HJ/T 166-2004》布点确定检测点位,每个乡镇工业园区确定3个检测点位,表层土样采集深度0~20cm,中层样20~60cm,深层样60~100cm。

1.2样品前处理

样品采集后用聚乙烯塑封带密封保存,采集样品同时采集10%平行样品,样品采集后在风干室将土壤样品置于风干盘中,摊成2~3cm薄层,适时压碎,翻动,拣出碎石、植物残体。将风干好的样品用木锤敲碎过孔径20目尼龙筛,四分法分成两份,过100目筛,用于土壤元素全量分析。前处理好样品放于聚乙烯密封袋中干燥器中保存留样。

2实验部分

2.1实验仪器及试剂原子吸收分光光度计6501,日本岛津公司;石墨炉原子吸收分光光度计6501F,日本岛津公司;

元素灯(铜、锌、镍、铅、镉、铬),日本岛津公司;

10μl手动进样器;

便携式pH计,PHBJ-260上海雷磁公司;磁力搅拌器JB-1A,上海雷磁公司;

万分之一电子天平,HR-200日本AND;高氯酸优级纯,上海金鹿化工有限公司;氢氟酸优级纯,无锡市展望化工试剂有限公司;

盐酸优级纯,上海中试化工总公司;

硝酸优级纯,江阴苏龙微电子材料有限公司;标准土壤样品GSS-3,地矿部物化所测试所;铜、锌、镍、铅、镉、铬标准储备液1.0 g/L,上海市计量测试技术研究院。

2.2样品制备

将研磨好的样品以及标准土壤样品准确称取0.5g,于50ml聚四氟乙烯烧杯中,用水润湿后加入5ml盐酸,于通风橱内电热板110℃加热,样品初步分解蒸发至2ml,取下稍冷,加入2.5ml硝酸2ml、氢氟酸、2ml高氯酸,电热板150℃加热1h左右,开盖继续加热除硅。当加热至冒高氯酸白烟时,加盖,使黑色有机碳化合物分解,如果消解不完全重复以上操作。然后将溶液转移至50ml容量瓶中,1%稀硝酸定容。

3土壤重金属评价标准

根据土壤应用功能和保护目标,依据《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)作为土壤检测指标评价标准,见表1。

表1土壤环境质量二级标准(mg/kg)

3.1单因子评价法

逐一计算出土壤中各污染物的污染指数,通过其确定每项污染物的污染程度,污染指数采用土壤污染物浓度的实测值和评价标准比值来进行计算:

式中,Pi为土壤中污染物i的污染指数;Ci为土壤中污染物i的实测质量分数,mg/kg;C0i为污染物i的评价标准,mg/kg。

在单因子评价中,Pi≤1表示土壤重金属含量未超标,作物生长发育正常,对人体健康无危害;Pi>1表示土壤重金属含量超标,存在金属污染,影响作物生长发育,危害人体健康[6]。

3.2多因子综合评价法

相对于单因子评价法,多因子评价综合考虑了土壤中各种污染因子的影响。采用内梅罗综合污染指数法计算污染指数:

式中,P为内梅罗综合指数;n为土壤中参与评价的污染物种类数;(Ci/C0i)max为所有污染物污染指数最大值的平方。实验采用单因子评价和多因子评价相结合的方法对土壤环境质量进行评价,污染等级和污染水平划分标准见表2[6]。

表2土壤重金属污染分级标准

4结果与分析

4.1标准曲线绘制

将储备液用1%稀硝酸逐级稀释配置标准曲线点,绘制标准曲线,见表3。

4.2青阳镇土壤检测点位表、中、深层金属检测指标(表4)及土壤金属污染多因子评价结果(表5)

4.3周庄镇土壤检测点位表、中、深层金属检测指标(表6)及土壤金属污染多因子评价结果(表7)

4.4利港镇土壤检测点位表、中、深层金属检测指标(表8)及土壤金属污染多因子评价结果(表9)

表3待测金属标准曲线、检测方法、参照标准

表4青阳镇土壤中重金属检测指标

表5青阳镇金属污染多因子评价结果

表6周庄镇土壤中重金属检测指标

表7周庄镇金属污染多因子评价结果表

表8利港镇土壤中重金属检测指标

表9利港镇金属污染多因子评价结果表

5结论

通过对选取的江阴市青阳镇、周庄镇以及利港镇企业周边土壤表层、中层及深层土壤进行检测,采用多因子单因子综合评价方法,评价检测土壤污染状况。土壤受污染程度顺序为青阳镇>周庄镇、利港镇,其中青阳镇土壤某机械厂、某纺织厂以及某电子厂表层、中层以及深层土壤都受到轻度或者中度污染;周庄镇3个检测点位土壤表层土、中层土基本受到轻度污染,深层土污染水平基本在警戒线附近;利港镇3个点位检测土壤表层、中层也基本受到轻度污染,深层土也基本在警戒线附近。检测评价说明3个乡镇土壤受到重金属污染,污染状况呈逐渐提升趋势。表层土壤受污染较重,这与表层土壤直接暴露在环境中和污染物质直接接触,较易受到污染有关;中层土以及深层土受污染物质迁移渗透也受到金属污染。现阶段环境保护部门注重大气、水质环境保护工作,土壤环境质量保护工作还存在缺失,土壤环境要引起重视。在文中由于条件所限所选检测点位较少,检测指标不够全面,只能单方面反映选择的3个乡镇工业园区土壤受重金属污染状况,不能反映总体状况,需要继续完善检测研究。

[1]曹洪法.陆地生态系统中重金属的污染 [J].环境科学,1981,2(2).

[2]陈志良.重金属污染土壤修复技术 [J].环境保护,2002,(6):21-23.

[3]徐林通.土壤重金属污染防治方法综述 [J].知识经济,2011,21:86.

[4]周启星,黄国宏.环境生物地球化学及全球环境变化[M].北京:科学出版社,2001.

[5]魏树和,周启星.重金属污染土壤植物修复基本原理及强化措施探讨 [J].生态学杂志,2004,23(1):65-72.

[6]熊俊,王飞.三峡库区香溪河消落区土壤重金属生态风险评价 [J].环境科学研究,2011,24(11):1318-1322.

Environmental Quality Assessment of Heavy Metal in Soil in the Township Industrial Parks of Jiangyin Muncipality

XU Qiu-jun,LU Bao-quan,SUN Jing
(Jiangyin Qiuhao Testing Company Ltd.,Jiangyin Jiangsu 214400 China)

The soil samples are taken from the adjacent area to the typical enterprises of chemical industry,machinery and electronic material production.These enterprises are located in the three township industrial parks namely Qingyang,Zhouzhuang and Ligang.The soil testing shows that the pH value is in compliance with the Environmental Quality Standards of Soil(GB15618-1995).But the top and middle layers of soil are contaminated with heavy metal,while the deep soil layer is just around the red line.

soil quality;soil pollution;industrial park;Jiangyin Municipality

X82

A

1673-9655(2012)05-0086-04

2012-03-19

徐秋军(1983-),男,江苏江阴人,毕业于南京财经大学应用化学专业,本科。现从事环境检测管理工作。

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