遵义县土壤重金属污染特征分析及防治

2022-09-11

遵义县是贵州省农业生产基地, 其土壤环境质量状况直接影响到人民群众的身体健康。工业“三废”、农药、化肥的施用、不合理的耕作措施等, 使土壤污染日益严重。我国加入W T O后, 对农产品的产量和品质都提出了较高的要求, 而高品质的农产品的生产是和土壤环境质量息息相关的。因此, 及时了解、分析和跟踪国内外土壤环境质量研究的最新发展方向和前沿, 开展农产地土壤重金属的空间变异分析, 研究土壤重金属污染的空间动态变化规律和污染趋势, 分析造成土壤重金属污染空间分布的原因。从而推动土壤的安全利用, 降低因土壤污染而损害人们健康的风险, 同时研究方法和手段还可以为今后相关部门进行土壤污染的控制、管理以及土壤污染的预测、预警等提供资料和依据。

1 研究区概况

遵义县位于贵州北部, 隶属遵义市, 地理坐标:东经106°17′22″~107°25′25″, 北纬27°13′15″~28°04′09″。东接湄潭县、瓮安县, 西达仁怀市、金沙县, 南临息烽县、开阳县, 北部环抱遵义市红花岗区和汇川区。国土总面积4 0 9 2.6 6 k m 2, 其中耕地面积1212km2, 占总面积的30%。土壤类型以黄壤土类、水稻土类、紫色土类为主。遵义县地处大娄山山脉南侧, 属黔中丘原和黔北山地过渡地带。

遵义县是全省商品粮、油菜籽、生猪、烤烟生产基地县, “全国无公害农产品示范基地县”、“中国‘双低’油菜生产大县”和“全国商品瘦肉型猪基地县”, 常年粮食产量在5 0万吨以上。工业经济已初步形成了以冶金、化工、建材、能源、医药、食品为支柱的格局,

2 调查范围和布点

根据重金属分布的空间变异性和城郊土壤空间差异十分明显的特点, 采用非均匀性布点方法, 采样点选在被采土壤类型特征明显的地方, 地形相对平坦、稳定、植被良好的地点。采样点远离坡脚、洼地等具有从属景观特征的地点和城镇、住宅、道路、沟渠、粪坑、坟墓附近等处人为千扰大的地方, 采样点以剖面发育完整、层次较清楚、无侵入体为准。样点涉及遵义县石板镇、南白镇、三合镇、苟江镇、三岔镇、乌江镇、龙坑镇、鸭溪镇等1 5个乡镇 (分布情况见图1) 共8 0 0余个样品。

3 样品分析方法

土壤重金属元素分析方法:准确称取0.1000g的100目土壤样品, 加入5ml优级纯浓硝酸, 加盖后在沸腾的水浴中加热三小时, 加热期间振荡几次, 定容至5 0 m l, 静置后取上清液进行分析。As、Hg As、Hg用原子荧光法 (AFS-230E, 北京海光仪器公司) 测定, Cd、Pb、Cr采用石墨炉-原子吸收光谱仪 (AAS Vario 6, 德国耶拿仪器有限公司) 测定。

分析过程中所用水均为二次去离子水, 试剂均采用优级纯, 每批样品测定均作全程试剂空白, 同时在分析测试过程中C d以G S S-5标准参考土壤, As、P b、C r以GSS-2标准参考土壤, Hg以GSS-3标准参考土壤进行全程质量控制, 标样从国家标准物质中心购置, 且每批样品中随机抽取1 0%~1 5%样品用作内检。每批检测样品中, 要求标准样品检测结果合乎规定误差要求, 内检样品合格率不小于9 0%, 即认为该批分析结果有效, 否则予以重做。测试结果表明, 全部样品均检出五种重金属, 检出率100%。

4 评价方法

评价因子:根据国家无公害农业基地的标准, 选取了影响大的5种重金属污染元素 (As、Pb、Cd、Cr、Hg) 作为土壤环境质量评价因子。评价标准:采用N Y 5 0 1 0--2002无公害环境土壤质量要求。该标准把土壤环境质量分为3个等级。2级标准为保障农业生产, 维护人体健康的土壤限制值。本文选取3级标准, 具体指标见表l。

评价模式:

单项污染指数:Pi=Ci/Si

综合污染指数

式中:P为土壤中i元素单项污染指数;Ci为i元素的实际浓度;Si为i元素的评价标准;P综合为综合污染指数;n为样品个数;Pi m a x为所有元素单项污染指数中的最大值;Wi为土壤污染物分担率 (%) 。

土壤质量分级标准, 综合污染指数全面反映了各污染物对土壤污染的不同程度, 同时充分考虑了高浓度物质对土壤环境质量的影响。因此, 本文中用综合污染指数代表Cd、Pb、Cr、Hg、As 5种重金属对土壤的综合污染程度, 因而评定土壤质量等级更客观。在评价时可兼顾考虑单项污染指数, 以表示某一有害物质的影响, 单项污染指数越高的元素对综合污染指数的贡献率和影响就越大。结合地区实际和相关标准, 将土壤污染等级划分列于表2。

5 结果分析

根据遵义县1 5个采样乡镇土壤样本测定结果, 用Excel软件对遵义县800个样品5种重金属污染指数进行统计计算, 分别得各乡镇单项污染指数、综合污染指数及单项污染指数分担率, 遵义县土壤样品数C d含量污染指数P i在2.0~3.0之间, 为中度污染的占12.82%, Pi在1.0~2.0之间, 为轻度污染的占51.52%, Pi在0.7~1.0之间, 处于警戒级的占23.17%, 处于安全级占12.49%;该地区土壤样品数H g含量污染指数P i在2.0~3.0之间, 为中度污染的占2.7 0%, P i在1.0~2.0之间, 为轻度污染的占8.3 2%。

Pi在0.7~1.0之间, 处于警戒级的占2 1.7 1%, 处于安全级占6 7.2 7%;该地区土壤样品数C r含量污染指数P i在0.7~1.0之间, 处于警戒级的占3.9 4%, 其它样品均处于安全级;该地区土壤样品数P b含量污染指数P i在0.7~1.0之间, 处于警戒级的占0.6 7%, 其它样品均处于安全级;该地区土壤样品数As含量污染指数Pi在1.0~20之间, 为轻度污染的占1.8 0%, 在0.7~1.0之间, 处于警戒级的占2.7 0%, 其它样品均处于安全级。

6 防治措施

遵义县农业土壤尽管重金属平均含量较高, 但综合污染指数仍属尚清洁的警戒级, 部分乡镇土壤受到轻度污染, 个别乡镇受到中度污染。为保证农产品和食品安全, 重金属污染应引起高度重视, 采取积极有效措施治理污染土壤。防治土壤重金属污染的方法很多, 但由于土壤污染的潜在性、不可逆性、长期性和后果的严重性, 土壤污染的治理应立足于防重于治的基本方针。一旦污染后再去治理, 那是十分困难的目前, 大多数治理方法尚处于试验阶段, 结合遵义县土壤重金属Cd、Hg、As污染较明显的实际情况, 提出以下可能性的措施:

(1) 采取有效措施, 严格控制工业“三废”排放。从源头上控制污染物的排放, 是解决重金属污染的关键, 研制促进经济增长和节能减排有机统一、良性互动的政策措施, 完善工业经济能源消耗和污染排放统计制度, 建立科学合理的工业经济和节能减排指标体系、监测体系和考核体系。在煤工、铝加工、矿石冶炼、水泥建材等行业大力推广先进生产工艺和综合利用技术、淘汰落后技术和工艺;大力发展循环经济形成产业间的大循环, 使行业产生的废弃物得到最大限度的利用。

(2) 合理施肥、科学施肥化学措施。施用改良剂、抑制剂等降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性, 从而降低污染物进入生物链的能力, 减轻对土壤生态环境的危害。

(3) 加强生物修复技术的应用与研究。这种技术主要通过两种途径来达到对土壤中重金属的净化作用: (1) 通过生物作用改变重金属在土壤中的化学形态, 使重金属固定或解毒, 降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性; (2) 通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。

摘要：通过对贵州遵义县旱地土壤重金属 (As、Pb、Cd、Cr、Hg) 进行分析, 采取综合污染指数进行评价, 得出遵义县土壤重金属污染特征, 为有关部门进行土壤污染控制、管理和土壤污染的预测、预警提供依据。

关键词：土壤,重金属,分布规律,遵义县