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    杭州城市土壤重金属的化形态及环境效应

    浙江双色球走势图2 www.hhsas.com 杭州城市土壤重金属的化学形态及环境效应

    宋明义1,2,刘军保2,周涛发1,蔡子华2,斯小君2

    1. 合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥230009;

    2. 浙江省地质调查院,浙江杭州311203

    摘要:通过对杭州城市土壤重金属异常中Hg、Cd、Pb、Zn、Cu采用改进的连续浸提实验进行形态分析结果表明,表层土壤中Hg以残渣态和强有机态为主,Cd以铁锰氧化态、弱有机结合态、残渣态和离子交换态为主,Pb、Zn、Cu以残渣态、弱有机结合态和铁锰氧化态为主。相比之下,Cd与Cu的活性组分分别为最高和次高,部分蔬菜样品中重金属含量超标,对该地区农产品的安全已构成威胁。研究发现,上述重金属除与地质背景、土壤理化性质有关外,与人类经济活动关系尤为密切。

    关键词:城市土壤;重金属;化学形态;环境效应;杭州市

    中图分类号:X131.3 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)02-0666-05

    随着工业生产和乡镇企业经济的快速发展,工业“三废”的排放、汽车尾气、城市污泥和垃圾等造成的环境污染日趋严重。由于城市周边地区土壤物质来源多元化、化学成分复杂、有毒有害物质增多和人工扰动明显等情况,对生态环境已造成较严重的危害,其中以土壤污染最为严重。由于重金属在土壤中不断累积,这些重金属通过作物根部吸收进入可食部分,导致食物链污染,严重危害人类健康,已引起社会广泛的关注[1-7]。因此,研究重金属在土壤中的赋存形态、迁移能力和生物有效性,采取有效对策减少重金属对生态环境造成的危害,具有重要的现实意义。

    本次研究根据浙江省农业地质环境调查总体要求,在土壤地球化学调查的基础上,选择杭州市经济发达、人口较为密集的城区以及工业发达、污染企业相对集中的城镇分三个异常区采集土壤、作物样品,进行形态分析研究,调查总面积200 km2。共采集表层土壤样81件,深层土壤样48件,有效态样品4件,重金属形态样品5件,水系沉积物样品3件。

    1 土壤地球化学特征

    异常区所在地质背景为第四系洪冲积成因的镇海组粉砂、亚粘土等;土壤类型以以古荡

    -笕桥一线为界,北侧为水稻土,南侧为潮土(闲潮土和流沙板土);土壤酸碱度pH在6.5-6.8,总体处于中性-微碱性环境。由北西至南东土壤酸碱度由中性向碱性增高,异常区地球化学特征见表1。

    2 取样和样品分析

    将野外采集的土壤形态分析样品经室内自然风干、磨细过100目筛以备实验用。采用Tessier 等[8]连续提取法进行Hg、Cd、Pb、As、Cr、Zn、Cu测定,具体步骤和形态含义如下:

    MgCl2提取可交换态:称取100目土壤样品2.5 g于离心杯中,加入1 mol·L-1,氯化镁溶

    液在25 ℃条件下超声提取,分取清液加浓HCl用蒸馏水稀释,用ICP-OES法测定Cd、Pb、Zn、Cu。加HCl,用蒸馏水稀释,用原子荧光仪测定Hg。该形态重金属被吸附在粘土、腐殖质表面,易迁移转化和被植物吸收。

    NaAc提取碳酸盐态:在离心杯中加1 mol·L-1,醋酸钠溶液超声提取,离心分离分取清液。重金属被吸附在碳酸盐表面或以共沉淀形式存在,当pH 值下降易重新释放进入环境中。

    Na4P2O7提取弱有机结合态:加0.1 mol·L-1,Na4P2O7超声提取,分离取清液加HNO3,高氯酸加热硝解有机质,加入HCl微热溶解可溶盐。用ICP-OES测定Cd、Pb、Zn、Cu。加HCl用原子荧光仪测定Hg。该形态重金属以土壤腐殖酸吸附形

    式存在,与土壤结合力较弱。

    NH2OH HCl提取铁锰氧化态:加0.25 mol/L

    杭州城市土壤重金属的化形态及环境效应

    元素面积/km强度/(mol·kg) 衬度规模极值/(mg·kg) 异常下限pH 有机质/%表层富集系数

    Hg 135 0.802 2.12 142.731 3.549 0.5

    6.5~8.5 0.5~1.5 6~5.3

    Cd 60 0.278 1.32 28.6 0.691 0.21 1.9~3.5 Pb 112 59.4 1.32 19008 163 45 1.7~4.0 Zn 140 184.8 1.54 69107 582 120 1.8~3.4 Cu 40 98.5 1.97 14330 602 50 2.2~6.6

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