吉林市春季主干道土壤铅含量变化初步研究

2022-09-11

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层[1]。城市土壤是城市污染物的源和汇, 关系到城市生态环境质量和人类健康。公路两侧土壤铅污染主要来源为汽车尾气排放[2]。重金属进入土壤之后很难迁移转化, 造成土壤的污染和破坏, 危害植物的生长和发育, 而人类食用被污染的植物后, 容易造成铅中毒, 给环境造成的影响是不可忽视的[3]。

本文以吉林市主干道两侧土壤为研究对象, 了解吉林市主干道土壤铅含量变化状况, 进一步掌握土壤环境情况, 明确污染的来源、分布、范围和发展趋势, 进而寻找预防、治理措施, 为该城市土壤重金属污染防治作参考, 具有重要的理论意义。

1 样品采集及处理

1.1 样品采集

选择吉林市两条主干道 (解放大路和吉林大街) , 每条主干道各设置12个采样点, 采用梅花形布点法取土壤样品。

1.2 样品的处理

将取回的土壤样品放置于阴凉处自然风干、挑去样品中的石块和树根。

1.2.1 土壤样品的消化

土样经处理后, 采用王水-高氯酸法进行消解。消解完成将消煮液用0.2%的H N O3, 过滤至5 0 m l容量瓶中, 用0.2%的H N O3定容。

1.2.2 制备样中铅的测定

样品的测定按国家标准 (GB/T17141-1997) 以及中华人民共和国林业行业标准执行, 测定仪器采用原子吸收分光光度计 (WFX-1F2B2型) 。

2 结果与分析

2.1 吉林市春季主干道两侧土壤铅含量

通过实验分析得到吉林市主干道—吉林大街和解放大路各采样点的土壤铅含量的数值, 并与《中国土壤元素环境背景值》[5]中铅含量的背景值比较。

2.2 吉林市春季主干道两侧土壤铅含量变化

2.2.1 吉林大街两侧土壤铅含量变化

从图1中可以看出, 吉林大街不同地点铅含量是吉林暗棕壤背景值的1.1~3.1倍, 其变化趋势为:随着向市中心的靠近, 铅含量逐渐增大, 其中最高值出现在光华路和吉林大街交叉口, 为吉林市商业繁华地, 百货大楼、东市场、数码广场等大型商业单位都在附近地段, 车流量较大, 汽车尾气的排放量较大, 重金属污染严重。

两个特殊点分别为江城广场与解放大路和吉林大街交叉口, 两点均为初春季节绿化土壤深翻, 绿化带新加的外来土, 破坏了原有的土壤结构和土壤组成, 重金属铅的含量降低。

从吉林大街南端到光华路与吉林大街交叉口为研究主要区域, 经研究发现:吉林大街两侧土壤中的铅含量从南端向市中心逐渐增高。吉林大街南端的车流量为210辆/h, 土壤铅的含量为26.0676mg/kg;恒山路与吉林大街交叉口的车流量为745辆/h, 土壤铅的含量为53.5585mg/kg。随着车流量的增加, 尾气的排放量增加, 土壤的铅含量增加。结果表明, 主干道土壤中的铅的主要来源为汽车尾气的排放。同时, 城市主干道土壤中的铅的来源除了与汽车尾气的排放量有关外, 还与汽车的排气量有关。

2.2.2 解放大路两侧土壤铅含量变化

通过实验分析得到解放大路各采样点的土壤铅含量的浓度变化, 利用Excel制成铅含量变化图, 如图2所示。

从图2中可以看出, 解放大路不同地点土壤的铅含量是吉林暗棕壤背景值的0.6~3.3倍, 其变化趋势为:从西端开始, 铅的含量是逐渐增加的, 到珲春街和解放大路交叉口处达到最高值, 然后逐渐减少。最低值点为解放大路西端, 是吉林市郊区, 人口密度小, 工商业不发达, 是土壤铅污染轻的地段;最高值点珲春街和解放大路交叉口为解放大路中段, 为商业聚集地段, 人口密度大, 交通繁忙, 受汽车尾气中的铅污染影响最大, 土壤中的铅高于其他路段。

综合以上分析, 吉林市主干道两侧土壤中铅主要来源于汽车尾气, 这与蔡志洲的研究结果相吻合, 城市中的铅污染主要来源汽车尾气的不合理排放及工业三废[5]。