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【摘要】土壤作为人类赖以生存与发展的物质基础,是城市生态系统地球化学循环的重要环节,城市土壤重金属污染,主要指Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属砷(As)等生物毒性显著的元素。土壤中的重金属铅、镉与人体健康密切相关,且植物对土壤中的铅、镉均有一定的吸收作用,人食用该土地上生长的果蔬势必对健康造成不良影响。
为研究滏阳河沿岸周围土壤重金属含量及其污染状况,选取了滏阳河邯郸市区段沿岸包括邯郸市油漆厂、龙湖公园和邯山广场八个取样点,每个取样点采集10份,共采集土壤80份。采用火焰原子分光光度法测定其中铅、镉的含量,了解滏阳河邯郸市区段沿岸土壤中重金属污染状况,为社会提供治理环境污染的科学依据。实验数据表明,本次检测的80个土壤样品中铅、镉的阳性率分别为86%和66%,说明这些地点的土壤均不同程度受到了重金属的污染。
【关键词】土壤;滏阳河;污染;重金属;邯郸市
1. 滏阳河沿岸土壤重金属污染的研究背景
随着经济的不断发展,我国的城市化是发展的必然趋势。根据《中国新型城市化报告-2011》,2011年的中国内地城市化率首次突破50%,达到了51.3%[1]。这意味着中国城镇人口首次超过农村人口,中国城市化进入关键发展阶段。城市是一个复合生态系统,也是一个极不稳定的人工生态系统[2],其中土壤作为人类赖以生存与发展的物质基础,也是城市生态系统地球化学循环的重要环节[3]。
城市土壤重金属污染,主要指Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属砷(As)等生物毒性显著的元素,也包括具有一定毒性的元素,如Zn、Cu、Co、Ni、Mn,、Sn、Mo等[4]。城市化过程中伴随大量含有重金属元素的工业"三废"、机动车废气和生活垃圾等污染物的排放,这些污染物直接或间接进入城市土壤,造成城市土壤的重金属污染,而且重金属很难被生物降解,通过吞食、吸入和皮肤吸收等途径进入人体,对人特别是儿童的健康造成危害[5]。
2滏阳河污染概况
滏阳河属海河流域子牙河系,全长402公里,是一条防洪、灌溉、排涝、航运等综合利用的骨干河道。发源于太行山东麓邯郸市峰峰矿区和村,在邯郸市境内段为最上段,自东武仕水库流经磁县、邯郸县、邯山区、丛台区、永年县、曲周县、鸡泽县至邯邢边界长约119公里,流域面积2747平方公里,其中东武仕水库坝下2407平方公里[6]。
20世纪70年代后,随着邯郸市经济的不断增长和滏阳河沿岸人口的不断增加,环境保护和水资源管理相对滞后,随着生活污水和工业废水的大量排入,致使滏阳河水质不断恶化,严重影响了工业用水和邯郸市民的生活用水[5-8]。因此治理污染,建立良好的水环境,已成为治理滏阳河的当务之急。目前,对于滏阳河邯郸市区段沿岸土壤铅、镉污染状况的研究报道甚少,为此,对滏阳河邯郸市区段沿岸土壤重金属铅、镉的污染状况进行调查与分析,旨在对该区域内控制铅、镉污染提供参考依据。
3实验方法和实验仪器
采用盐酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法,使土壤的矿物晶格遭到破坏,使待测元素全部进入试液中。之后在约1%的盐酸中,加入适量的KI,试液中的Pb2+、Cd2+与I-形成稳定的离子化合物,可被甲基异丁基甲酮(MIBK)萃取。将有机相注入火焰,使铅、镉化合物解离为处于基态的原子,从空心阴极灯发射的基态原子蒸气产生选择性吸收的谱线,在最佳条件下,测定铅、镉的吸光度。
⑴一般实验室仪器和以下仪器。
⑵原子吸收分光光度计(带有背景校正装置)
⑶铅空心阴极灯。
⑷镉空心阴极灯
⑸乙炔钢瓶
⑹空气压缩机。应备有除水、除油和除尘装置。
4结果与分析
4.1土壤样品中铅的含量
8个取样点中的铅检测结果见表4
8个取样点中的镉检测结果见表58.2结论
①滏阳河邯郸市区段沿岸土壤中,油漆厂周围土壤的铅、镉含量均或多或少高于其他七个地点,两个公路交叉口周围土壤铅镉含量也较高,生活区包括邯钢罗二生活区和罗城头村的含量不高,滏阳公园、龙湖公园和邯山广场的铅镉含量最低。
②邯郸市油漆厂土壤铅、镉含量超出了国家土壤环境质量达到了三级标准,联纺路与达康路交叉口、人民路与滏河大街交叉口一些样本的镉含量也达到了国家三级标准,说明这些地区受污染较严重,其他地点均未显示超标,说明所受污染并不严重,对周围居民的影响也较小,但仍应当引起有关部门的重视。
参考文献
[1]牛文元. 中国新型城市化报告-2011[M]. 北京: 科学出版社, 2011: 118.
[2]HERNANDEZ-MORENO J M, RODRIGUEZ-GONZALEZ JI,ES-PINO-MESA M. Evaluation of the BCRsequential extraction for trace elements in European reference volcanic soils[J].European Journal of Soil Science, 2007, 58(2): 419-430.
[3]汪权方, 陈百明, 李家永, 等. 城市土壤研究进展与中国城市土壤生态保护研究[J]. 水土保持学报, 2003, 17(4): 142-145.
[4]张磊, 宋凤斌, 王晓波. 中国城市土壤重金属污染研究现状及对策[J]. 生态环境, 2004, 13(2): 258-260.
[5]吴新民, 潘根兴. 城市不同功能区土壤重金属分布初探[J]. 土壤学报, 2005, 42(3): 513-517.
[6]李 波, 林玉锁. 公路两侧农田土壤铅污染及对农产品质量安全的影响[J]. 环境监测管理与技术, 2005, 11(1): 11-14.
[7]黄忠臣, 王崇臣, 王鹏, 等. 北京地区部分公路两侧土壤中铅和镉的污染现状与评价[J]. 环境化学, 2008, 27(2): 267-268.
[8]陈国光, 梁晓红, 周国华, 等. 土壤元素污染等级划分方法及其应用[J]. 中国地质, 2011, 38(6): 1631-1639.
为研究滏阳河沿岸周围土壤重金属含量及其污染状况,选取了滏阳河邯郸市区段沿岸包括邯郸市油漆厂、龙湖公园和邯山广场八个取样点,每个取样点采集10份,共采集土壤80份。采用火焰原子分光光度法测定其中铅、镉的含量,了解滏阳河邯郸市区段沿岸土壤中重金属污染状况,为社会提供治理环境污染的科学依据。实验数据表明,本次检测的80个土壤样品中铅、镉的阳性率分别为86%和66%,说明这些地点的土壤均不同程度受到了重金属的污染。
【关键词】土壤;滏阳河;污染;重金属;邯郸市
1. 滏阳河沿岸土壤重金属污染的研究背景
随着经济的不断发展,我国的城市化是发展的必然趋势。根据《中国新型城市化报告-2011》,2011年的中国内地城市化率首次突破50%,达到了51.3%[1]。这意味着中国城镇人口首次超过农村人口,中国城市化进入关键发展阶段。城市是一个复合生态系统,也是一个极不稳定的人工生态系统[2],其中土壤作为人类赖以生存与发展的物质基础,也是城市生态系统地球化学循环的重要环节[3]。
城市土壤重金属污染,主要指Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属砷(As)等生物毒性显著的元素,也包括具有一定毒性的元素,如Zn、Cu、Co、Ni、Mn,、Sn、Mo等[4]。城市化过程中伴随大量含有重金属元素的工业"三废"、机动车废气和生活垃圾等污染物的排放,这些污染物直接或间接进入城市土壤,造成城市土壤的重金属污染,而且重金属很难被生物降解,通过吞食、吸入和皮肤吸收等途径进入人体,对人特别是儿童的健康造成危害[5]。
2滏阳河污染概况
滏阳河属海河流域子牙河系,全长402公里,是一条防洪、灌溉、排涝、航运等综合利用的骨干河道。发源于太行山东麓邯郸市峰峰矿区和村,在邯郸市境内段为最上段,自东武仕水库流经磁县、邯郸县、邯山区、丛台区、永年县、曲周县、鸡泽县至邯邢边界长约119公里,流域面积2747平方公里,其中东武仕水库坝下2407平方公里[6]。
20世纪70年代后,随着邯郸市经济的不断增长和滏阳河沿岸人口的不断增加,环境保护和水资源管理相对滞后,随着生活污水和工业废水的大量排入,致使滏阳河水质不断恶化,严重影响了工业用水和邯郸市民的生活用水[5-8]。因此治理污染,建立良好的水环境,已成为治理滏阳河的当务之急。目前,对于滏阳河邯郸市区段沿岸土壤铅、镉污染状况的研究报道甚少,为此,对滏阳河邯郸市区段沿岸土壤重金属铅、镉的污染状况进行调查与分析,旨在对该区域内控制铅、镉污染提供参考依据。
3实验方法和实验仪器
采用盐酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法,使土壤的矿物晶格遭到破坏,使待测元素全部进入试液中。之后在约1%的盐酸中,加入适量的KI,试液中的Pb2+、Cd2+与I-形成稳定的离子化合物,可被甲基异丁基甲酮(MIBK)萃取。将有机相注入火焰,使铅、镉化合物解离为处于基态的原子,从空心阴极灯发射的基态原子蒸气产生选择性吸收的谱线,在最佳条件下,测定铅、镉的吸光度。
⑴一般实验室仪器和以下仪器。
⑵原子吸收分光光度计(带有背景校正装置)
⑶铅空心阴极灯。
⑷镉空心阴极灯
⑸乙炔钢瓶
⑹空气压缩机。应备有除水、除油和除尘装置。
4结果与分析
4.1土壤样品中铅的含量
8个取样点中的铅检测结果见表4
8个取样点中的镉检测结果见表58.2结论
①滏阳河邯郸市区段沿岸土壤中,油漆厂周围土壤的铅、镉含量均或多或少高于其他七个地点,两个公路交叉口周围土壤铅镉含量也较高,生活区包括邯钢罗二生活区和罗城头村的含量不高,滏阳公园、龙湖公园和邯山广场的铅镉含量最低。
②邯郸市油漆厂土壤铅、镉含量超出了国家土壤环境质量达到了三级标准,联纺路与达康路交叉口、人民路与滏河大街交叉口一些样本的镉含量也达到了国家三级标准,说明这些地区受污染较严重,其他地点均未显示超标,说明所受污染并不严重,对周围居民的影响也较小,但仍应当引起有关部门的重视。
参考文献
[1]牛文元. 中国新型城市化报告-2011[M]. 北京: 科学出版社, 2011: 118.
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[4]张磊, 宋凤斌, 王晓波. 中国城市土壤重金属污染研究现状及对策[J]. 生态环境, 2004, 13(2): 258-260.
[5]吴新民, 潘根兴. 城市不同功能区土壤重金属分布初探[J]. 土壤学报, 2005, 42(3): 513-517.
[6]李 波, 林玉锁. 公路两侧农田土壤铅污染及对农产品质量安全的影响[J]. 环境监测管理与技术, 2005, 11(1): 11-14.
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[8]陈国光, 梁晓红, 周国华, 等. 土壤元素污染等级划分方法及其应用[J]. 中国地质, 2011, 38(6): 1631-1639.