導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇重金屬污染分析，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

1.1采集和制備

選擇洽川濕地南到處女泉北到黃河魂入口之間濕地布點(diǎn)采樣，共設(shè)置18個(gè)采樣點(diǎn)，采樣點(diǎn)位置見圖1和圖2。每個(gè)采樣點(diǎn)同時(shí)采集3份樣品，每份1kg左右，混勻作為一個(gè)采樣點(diǎn)的樣品。樣品晾干后去除石子和動(dòng)植物殘?bào)w等異物，使之通過80目尼龍篩，利用四分法將采集的18個(gè)土壤樣品分別縮分。準(zhǔn)確稱取1．00g土樣置于100ml聚四氟乙烯燒杯中，用鹽酸—硝酸—?dú)浞帷呗人嵯?，定容?0ml容量瓶中。消解樣品同時(shí)做空白1份。

1.2測(cè)定

1.2.1試劑各元素的分析純?cè)噭糜谂渲苾?chǔ)備液和標(biāo)準(zhǔn)溶液。鹽酸、硝酸、高氯酸、氫氟酸均為分析純，二次蒸餾水。

1.2.2樣品測(cè)定采用WFX120原子吸收分光光度計(jì)（北京瑞利）測(cè)定試液中的Pb、Cd、Cr、Cu、Zn和Mn并根據(jù)回歸方程計(jì)算含量。

1.2.3準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)選取2號(hào)土壤樣品，加入一定量各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，消化后測(cè)定并計(jì)算加標(biāo)回收率，平行測(cè)定3次。

1.2.4精密度實(shí)驗(yàn)選取消化后的2號(hào)樣品，對(duì)各元素均連續(xù)進(jìn)樣5次，計(jì)算精密度。

1.3重金屬污染危害評(píng)價(jià)方法本文采用瑞典科學(xué)家Hakanson提出的潛在生態(tài)危害指數(shù)法，對(duì)濕地土壤重金屬累積程度和潛在危害進(jìn)行評(píng)價(jià)。該指數(shù)法不僅反映了某一特定環(huán)境中各種污染的影響，也反映了多種污染物的綜合影響，并以定量的方法劃分出潛在生態(tài)危害的程度，是目前國(guó)內(nèi)外土壤（沉積物）中重金屬污染評(píng)價(jià)研究的先進(jìn)方法之一。單項(xiàng)污染系數(shù)：Cif＝Cisurface／Cin式中：Cif是某一重金屬的污染系數(shù)，Cisurface是表層土壤重金屬濃度實(shí)測(cè)值，Cin是參比值。文章采用陜西表層土壤背景值作為參比值。單項(xiàng)污染系數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：Cif≤1為非污染，1≤Cif≤2為輕微污染，2≤Cif≤3為中度污染，Cif≥3為重度污染。潛在生態(tài)危害單項(xiàng)系數(shù)：Eir＝Tir×Cif式中：Eir是某一重金屬的潛在生態(tài)危害系數(shù)，Tir是某一種重金屬的毒性響應(yīng)系數(shù)，反映了重金屬對(duì)人體和固體物質(zhì)系統(tǒng)的危害，有關(guān)重金屬的毒性系數(shù)為：Pb＝5，Cd＝30，Cr＝2，Cu＝5，Mn＝1，Zn＝1。潛在生態(tài)危害綜合指數(shù)［3］：RI＝Σni＝1Eir。重金屬污染潛在生態(tài)危害系數(shù)和潛在生態(tài)危害綜合指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2洽川濕地土壤中重金屬污染情況及評(píng)價(jià)

2.1洽川土壤中重金屬測(cè)定結(jié)果洽川濕地土壤重金屬含量測(cè)定結(jié)果見表2，經(jīng)準(zhǔn)確性和精密度實(shí)驗(yàn)，回收率均高于90％，RSD均小于1％，測(cè)定結(jié)果可信。陜西省表層土壤重金屬的背景值見表3。在18個(gè)采樣點(diǎn)土樣測(cè)定結(jié)果中，Pb的含量為74．3～405．5mg／kg，均高于該地區(qū)該元素背景值21．6mg／kg；Cd的含量為1．7～7．5mg／kg，均高于該地區(qū)該元素背景值0．094mg／kg；Cr的含量為46．9～115．6mg／kg，只有5、7、13和14號(hào)采樣點(diǎn)低于該地區(qū)該元素背景值；Cu的含量為9．91～52．9mg／kg，其中1、5、9和14號(hào)采樣點(diǎn)低于該地區(qū)該元素背景值；Mn的含量為283．7～743．3mg／kg，其中1、4、7、12、13、14、17和18號(hào)采樣點(diǎn)低于該地區(qū)該元素背景值；Zn的含量為33．4～150．6mg／kg，6個(gè)采樣點(diǎn)低于該地區(qū)該元素背景值。

2.2洽川濕地重金屬污染評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)結(jié)果見表4、表5，從兩表可以分析得出：從單項(xiàng)污染系數(shù)看，Pb的單項(xiàng)污染系數(shù)均大于3，洽川濕地屬于Pb重度污染；Cd的單項(xiàng)污染系數(shù)均大于3，洽川濕地屬于Cd重度污染；Cr除5、7、13和14采樣點(diǎn)單項(xiàng)污染系數(shù)小于1屬于無(wú)污染，其余采樣點(diǎn)均在1～2之間，屬于輕微污染；各個(gè)采樣點(diǎn)Cu的單項(xiàng)污染系數(shù)在0．46～2．47之間，處于無(wú)污染到中度污染；Mn的單項(xiàng)污染系數(shù)在0．51～1．36之間，濕地Mn污染處于無(wú)污染到輕度污染；Zn的單項(xiàng)污染系數(shù)在0．48～2．17之間，處于無(wú)污染到中度污染。從潛在生態(tài)危害單項(xiàng)系數(shù)分析，Pb的生態(tài)危害單項(xiàng)系數(shù)3號(hào)點(diǎn)處于中等生態(tài)危害，4號(hào)點(diǎn)處于強(qiáng)生態(tài)危害，其余點(diǎn)均屬于輕微生態(tài)危害；對(duì)于Cd，各采樣點(diǎn)均處于極強(qiáng)生態(tài)危害；對(duì)于Cr、Cu、Mn和Zn，各采樣點(diǎn)均處于輕微生態(tài)危害。從潛在生態(tài)危害綜合指數(shù)分析，11號(hào)點(diǎn)處于強(qiáng)生態(tài)危害，其余采樣點(diǎn)均屬于很強(qiáng)生態(tài)危害，主要是Cd的危害造成。從污染情況看分析，濕地重金屬污染Cd最嚴(yán)重，Pb次之，Cu和Zn污染較弱，Cr和Mn的污染最輕。

篇2

中圖分類號(hào)：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）03（a）-0-02

1 問題分析

針對(duì)海量數(shù)據(jù)，應(yīng)從整體上對(duì)污染程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。而內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)土壤的綜合污染，以突出最高一項(xiàng)污染指數(shù)的作用。在土壤中有很多重金屬元素有相似的存在形式和傳播途徑，并且有相同的污染源，因此在進(jìn)行通過數(shù)據(jù)分析，說明重金屬污染的主要原因時(shí)，基于統(tǒng)計(jì)原理建立起來(lái)正態(tài)模型，不同的重金屬有不同的傳播方式，其大體分為大氣傳播、水體傳播、固體傳播，因金屬元素在土壤中大部分以穩(wěn)定形態(tài)存在，故忽略重金屬元素在固體土壤中的傳播。根據(jù)收集的信息和題目中的有關(guān)資料對(duì)重金屬污染物的傳播特征的分析，可將8種重金屬污染物分為兩類。一類是在大氣中傳播，而大氣傳播的污染物最終經(jīng)空氣沉降進(jìn)入土壤；一類是在土壤中傳播。對(duì)于在大氣中傳播的重金屬污染物，文章建立重金屬污染物在氣體中擴(kuò)散模型，根據(jù)所在的空間任意位置土壤表面的重金屬污染物濃度的多少來(lái)確立污染源的位置，函數(shù)的最大值即為污染源的位置；同理建立了重金屬污染物在土壤中的傳播模型。

2 模型建立及求解

2.1 土壤的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與分級(jí)

2.1.1 單因子指數(shù)法

2.1.3 評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

該文采用GB15618-1995《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。土壤環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指數(shù)分級(jí)參考了《綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)綱要》中規(guī)定進(jìn)行分級(jí)，等級(jí)劃分為1等級(jí)屬清潔水平適合發(fā)展有機(jī)食品；2級(jí)屬尚清潔水平適合發(fā)展無(wú)公害食品生產(chǎn)；3級(jí)以后屬于污染水平，不適宜無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)。

計(jì)算得到綜合污染評(píng)價(jià)指標(biāo)后，通過分析比較得出該城區(qū)的各個(gè)功能區(qū)重金屬的污染程度由高至低排序?yàn)椋汗I(yè)區(qū)主干道區(qū)生活區(qū)公園綠地區(qū)山區(qū)。

2.2 重金屬污染的原因分析

（2）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)陣，求出相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值和特征向量。

（3）進(jìn)行正交變換，使用方差最大法。得到5個(gè)主因子提供了源資料的87.756%的信息，滿足因子分析的原則，而且從上表可以看出旋轉(zhuǎn)前后總的累計(jì)貢獻(xiàn)率沒有發(fā)生變化，即總的信息量沒有損失，采用此標(biāo)準(zhǔn)下的分析結(jié)果。

（4）確定因子個(gè)數(shù)，計(jì)算因子得分，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2.2.2 金屬元素污染原因

根據(jù)該市空間立體分布圖和各功能區(qū)的分布圖，結(jié)合各個(gè)功能區(qū)的分布特點(diǎn)，由重金屬元素空間分布圖分析可知：（1）主因子1體現(xiàn)出的三個(gè)主要變量因子為Ni、Cu Cr三種重金屬元素。Ni元素廣泛的分布在該城市各個(gè)功能區(qū)。分析可能是易于傳播的污染介質(zhì)造成的，如煤的燃燒產(chǎn)生的粉塵、顆粒，以及含有Ni元素的巖石的風(fēng)化等；Cu元素及Cr元素分布在城市的西南方，分布著工業(yè)區(qū)、生活區(qū)、公園綠地區(qū)、主干道區(qū)。Cu、Cr兩種金屬元素是工業(yè)生產(chǎn)中所形成的廢氣、廢水和固體排放物中均大量存在的污染物。（2）主因子2體現(xiàn)出兩個(gè)主要變量因子為Pb、Cd，其在來(lái)源上關(guān)聯(lián)較密切，兩種重金屬元素的最大值均出現(xiàn)在工業(yè)區(qū)。其在空間上近似可認(rèn)為是一個(gè)帶狀的污染源，這主要因?yàn)镻b主要來(lái)自市中心交通汽車尾氣的排放，而且在研究取得西北部有兩個(gè)明顯的富集中心，形成一個(gè)高值區(qū)。該市表層土壤中的Cd含量市中心地帶比西北城區(qū)高，東南城區(qū)又比市中心地帶高，恰好與當(dāng)?shù)氐闹黠L(fēng)向相一致，表明大氣中含Cd污染物的干濕沉降也是造成土壤Cd污染的一個(gè)重要原因。（3）主因子3體現(xiàn)出一個(gè)主要變量因子Hg。該金屬元素在生活區(qū)分布含量偏高，污染較為嚴(yán)重，其主要的污染原因可為人類活動(dòng)造成水體汞污染，來(lái)自氯堿、塑料、電池、電子等工業(yè)排放的廢水。（4）主因子4體現(xiàn)出一個(gè)主要變量因子As，該金屬元素在各個(gè)功能區(qū)的分布較平均，這是因?yàn)榈奈廴驹炊鄻印４髿夂槲廴境龓r石風(fēng)化、火山爆發(fā)等自然原因外，主要來(lái)自工業(yè)生產(chǎn)及含砷農(nóng)藥的使用、煤的燃燒。含砷廢水、農(nóng)藥及煙塵都會(huì)污染土壤。（5）主因子5體現(xiàn)出一個(gè)主要變量因子，的分布具有明顯的特點(diǎn)，在城市的西部富集，產(chǎn)生一高值區(qū)，該部靠近工業(yè)區(qū)，工業(yè)上的三廢是其富集的主要原因。

2.3 重金屬污染物傳播模型

3 大氣―平均風(fēng)速的廓線模式

大氣擴(kuò)散主要是風(fēng)的作用，平均風(fēng)速的廓線模式是隨高度變化的。在大氣擴(kuò)散模型中平均風(fēng)速的廓線模式定義為風(fēng)速隨高度變化的曲線。風(fēng)速的線性數(shù)學(xué)表達(dá)方式成為風(fēng)速廓線模式。根據(jù)我國(guó)《指定地方天氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)原則和方法》（GB/T 3840-1991）所制定的方法，采用米函數(shù)風(fēng)速廓線模式。

冪函數(shù)分素廓線模式是在近地層、中性層、平坦下墊面的條件下推到出來(lái)的。該模式應(yīng)用高度較高，可達(dá)到300m或更高的高度，且隨應(yīng)用高度增加，精度下降。

4 水體

6 模型評(píng)價(jià)及推廣

6.1 模型評(píng)價(jià)

6.1.1 優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)用主成分分析方法將多維因子納入同一系統(tǒng)進(jìn)行定量化研究、理論成熟的多元統(tǒng)計(jì)分析方法。通過分析變量之間的相關(guān)性，使得所反映信息重疊的變量被某一主成分替代，減少了變量數(shù)目，減少了變量數(shù)目，從而降低了系統(tǒng)評(píng)價(jià)的復(fù)雜性。再以方差貢獻(xiàn)率作為每個(gè)主成分的權(quán)重，由每個(gè)主成分的得分加權(quán)即可完成對(duì)水質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)。

6.1.2 缺點(diǎn)：題目所給數(shù)據(jù)有限且單一，所建模型不足以全面反映該市土壤環(huán)境污染特征。.對(duì)于模型三，僅考慮了金屬元素傳播的部分途徑，具有局限性。

7 模型推廣

模型一可推廣用于投資風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；模型二可用于研究放射性物質(zhì)的污染；模型三還可推廣到研究病菌在空氣中的傳播；模型四可以推廣到研究灰塵在空氣中的擴(kuò)散規(guī)律。

參考文獻(xiàn)

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一、問題的說明

現(xiàn)對(duì)A城市為例對(duì)土壤地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查。將所考察的城區(qū)劃分為間距1公里左右的網(wǎng)格子區(qū)域，按照每平方公里1個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)表層土（0~10厘米深度）進(jìn)行取樣和編號(hào)，并用GPS記錄采樣點(diǎn)的位置。應(yīng)用專門儀器測(cè)試分析，獲得每個(gè)樣本所含的多種（8種）重金屬元素的濃度數(shù)據(jù)。另一方面，按照2公里的間距在那些遠(yuǎn)離人群及工業(yè)活動(dòng)的自然區(qū)取樣，將其作為該城區(qū)表層土壤中元素的背景值。列出采樣點(diǎn)的位置、海拔高度及其所屬功能區(qū)、8種主要重金屬元素在采樣點(diǎn)處的濃度、8種主要重金屬元素的背景值。

我們引用2011年全國(guó)數(shù)學(xué)建模大賽附錄中的A城市城區(qū)土壤重金屬的調(diào)查數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型，研究地區(qū)重金屬污染源的確定方法。

二、問題的求解方法

由于土壤重金屬污染呈擴(kuò)散傳播，既污染源附近重金屬富集程度最高，距污染源越遠(yuǎn)，元素濃度越低，所以，污染最嚴(yán)重的地點(diǎn)既是污染源,運(yùn)用等標(biāo)污染負(fù)荷法，通過對(duì)污染物和污染源進(jìn)行標(biāo)化計(jì)算，得出一個(gè)量化指標(biāo)，使指標(biāo)的值在0~1之間，采用這個(gè)共同的指標(biāo)能夠來(lái)衡量各個(gè)重金屬污染源或污染物污染能力的大小。

等標(biāo)污染負(fù)荷法模型的建立與求解：

（1）處理數(shù)據(jù)。

每相鄰五個(gè)取樣點(diǎn)通過求取平均值，合并成一個(gè)較大取樣點(diǎn)（即每五平方公里一個(gè)取樣點(diǎn)），求得64個(gè)合并取樣點(diǎn)，用于分析數(shù)據(jù)。

（2）建立模型。

1）進(jìn)行符號(hào)說明：

（將As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn分別記為元素一至元素八）

1、Aij―樣本點(diǎn)i的第j種元素的污染物濃度

2、Bj―第j種元素的自然值；

3、aij―區(qū)域內(nèi)第i個(gè)取樣點(diǎn)第j種重金屬元素的等標(biāo)污染負(fù)荷量aij （即污染物濃度與背景值之比：aij=Aij／Bj）

4、bi―樣本點(diǎn)i的等標(biāo)污染負(fù)荷量（即該取樣點(diǎn)所有的重金屬污染物等標(biāo)污染負(fù)荷量之和：bi=(i=1,2,3,…64)

5、c―城區(qū)內(nèi)的等標(biāo)污染負(fù)荷量（即區(qū)域內(nèi)所有取樣點(diǎn)的等標(biāo)污染負(fù)荷量bi之和：c=）。

6、ai―城區(qū)內(nèi)樣本點(diǎn)i等標(biāo)污染負(fù)荷量的比值（即每個(gè)取樣點(diǎn)等標(biāo)污染負(fù)荷量bi與區(qū)域內(nèi)的總等標(biāo)污染負(fù)荷量c之比：ai=（i=1,2,3…64）

7、di―i個(gè)等標(biāo)污染負(fù)荷量的比值a按從小到大依次疊加

8、x―取樣點(diǎn)橫坐標(biāo)

9、y―取樣點(diǎn)縱坐標(biāo)

10、h―取樣點(diǎn)海拔

補(bǔ)充：將bi和c帶入公式ai=可得

ai=（i=1,2,3…64）

2）整理數(shù)據(jù)帶入相應(yīng)公式可得每個(gè)樣本點(diǎn)等標(biāo)污染負(fù)荷量的比值a

3）將城區(qū)內(nèi)的等標(biāo)污染負(fù)荷之比值ai由大到小依次排列，并將比值從小到大依次疊加得到di

4）將di從小到大排列，我們將最高的8個(gè)di列入下表得到表5-1：

樣本號(hào)i 8 4 6 9 5 52 37 2

di值 0.607 0.635 0.662 0.691 0.719 0.777 0.84 1

表5-1等標(biāo)污染負(fù)荷量的比值a按從小到大依次疊加

由表可知，取樣點(diǎn)2的疊加值di超過90%。

5）于是從附錄中找到2號(hào)取樣點(diǎn)的5個(gè)原始樣本的數(shù)據(jù)。

分別為i=6、7、8、9、10號(hào)樣本。

再在這5個(gè)點(diǎn)中找出污染最重的區(qū)域。

上面的研究是對(duì)64個(gè)點(diǎn)的分析，下面的研究只對(duì)這五個(gè)點(diǎn)進(jìn)行研究即可，研究方法和原理與上面的相同。

6）通過計(jì)算可得：

第八點(diǎn)污染最為嚴(yán)重，可將第八點(diǎn)作為污染源。

所以，該城區(qū)污染源為點(diǎn)x=2383m,y=3692m,h=7.及其附近區(qū)域。

7)在樣本點(diǎn)較少或者用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，不必進(jìn)行第一步的樣本點(diǎn)合并，直接求出di超過90%的原始樣本點(diǎn)，作為重點(diǎn)污染源。

三、方法模型的總結(jié)和擴(kuò)展

伴隨《環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》、《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》等法律的出臺(tái)，國(guó)家對(duì)環(huán)境污染的防治力度大大增強(qiáng)。確定污染企業(yè)的位置，

對(duì)環(huán)境污染的治理，有著關(guān)鍵性的作用，等標(biāo)污染負(fù)荷法計(jì)算簡(jiǎn)便，原理清晰易懂，能夠準(zhǔn)確地確定污染源的位置，為有關(guān)部門尋找重點(diǎn)污染企業(yè)，提供了簡(jiǎn)便有效的方法。

參考文獻(xiàn)

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[4]彭 勝,陳家軍,王紅旗.揮發(fā)性有機(jī)污染物在土壤中的運(yùn)移機(jī)制與模型.土壤學(xué)報(bào),第38 卷第3 期2001 年 8 月.

篇4

伴隨國(guó)內(nèi)化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程的不斷更迭，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的快速調(diào)整和持續(xù)推進(jìn)，大量工藝落后工業(yè)企業(yè)關(guān)停、破產(chǎn)或者搬遷，遺留大量疑似污染地塊。由于歷史原因，大部分地塊生產(chǎn)時(shí)期環(huán)境保護(hù)管理措施相對(duì)落后，造成地塊內(nèi)土壤存在一定程度污染的情況[1]。這些地塊內(nèi)往往遺留有構(gòu)建筑物、生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備、零散原材料、廢渣、廢水等，由于長(zhǎng)期無(wú)人監(jiān)管且未得到有效的處置，經(jīng)過風(fēng)吹雨淋，對(duì)周邊居民身體健康及生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞和影響，同時(shí)也影響了地塊后續(xù)的再開發(fā)利用。高錳酸鉀是一種黑紫色、細(xì)長(zhǎng)的棱形結(jié)晶或顆粒，帶金屬光澤，溶于水和堿液，較為穩(wěn)定但接觸易燃材料可能引起火災(zāi)。高錳酸鉀主要為無(wú)機(jī)物強(qiáng)氧化劑，在醫(yī)學(xué)上，高錳酸鉀用于消毒，在工業(yè)上，高錳酸鉀用作消毒劑和漂白劑等。從20世紀(jì)50年代開始，國(guó)內(nèi)高錳酸鉀主要生產(chǎn)企業(yè)分布在重慶、云南、北京、廣東、湖南和山東等地[2]。因氧化工序的工藝技術(shù)不同，高錳酸鉀生產(chǎn)工藝主要分為固相法和液相法[3]，生產(chǎn)主要原輔料為氫氧化鉀和錳粉。因錳礦石伴生重金屬元素較多，有砷、鎘、鉛等[4]，因此在高錳酸鉀生產(chǎn)過程中，可能存在一定程度的錳、鎘、鉛、砷等重金屬污染。在城鎮(zhèn)土地資源日益緊張的情況下，采用基于風(fēng)險(xiǎn)控制的工業(yè)污染場(chǎng)地管理策略，對(duì)于保護(hù)場(chǎng)地周邊人群健康、評(píng)估污染場(chǎng)地再開發(fā)合理性和開展污染場(chǎng)地治理及管理等工作意義重大。本研究區(qū)以湖南省某高錳酸鉀生產(chǎn)企業(yè)遺留地塊為對(duì)象，開展土壤污染調(diào)查與采集分析，通過危害識(shí)別確定場(chǎng)地主要污染物及污染成因，進(jìn)一步暴露評(píng)估、毒性評(píng)估并定量表征場(chǎng)地健康風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，基于風(fēng)險(xiǎn)控制值、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值等，提出污染場(chǎng)地的修復(fù)目標(biāo)值，為工業(yè)污染場(chǎng)地特別是高錳酸鉀生產(chǎn)企業(yè)重金屬污染地塊的管理與防控提供借鑒。

1研究區(qū)概況與研究方法

1.1研究區(qū)概況

選取湖南省某高錳酸鉀生產(chǎn)企業(yè)遺留地塊為研究對(duì)象，該地塊占地面積約16500m2，于2008年停產(chǎn)關(guān)閉，未來(lái)規(guī)劃為工業(yè)用地。在生產(chǎn)時(shí)期，其主要產(chǎn)品為高錳酸鉀，廠區(qū)內(nèi)短暫生產(chǎn)硫酸鋅、鎘紅、鎘黃產(chǎn)品。其高錳酸鉀年生產(chǎn)能力為1500噸，生產(chǎn)過程以氫氧化鉀、錳粉、煤等為原輔料，采用固相法生產(chǎn)工藝。廠區(qū)內(nèi)遺留有破損廠房、車間，調(diào)查階段均未拆除。生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)遺留有少量廢渣和廢水。本地塊高錳酸鉀生產(chǎn)工藝為固相法，生產(chǎn)工藝如下：氧化焙燒軟錳礦經(jīng)粉碎機(jī)，管磨機(jī)粉碎，與氫氧化鉀溶液混合成懸浮漿，用壓縮空氣將物料噴入焙燒轉(zhuǎn)爐加熱，除去水分，使二氧化錳轉(zhuǎn)化成錳酸鉀和亞錳酸鉀，此產(chǎn)物進(jìn)入第二個(gè)焙燒轉(zhuǎn)爐，溫度稍低，使錳酸鉀進(jìn)一步氧化完全浸溶，電解氧化錳酸鉀焙燒物在溶解槽用稀堿液回收洗滌水溶解，然后經(jīng)沉淀分離器除去不溶雜質(zhì)，殘?jiān)?jīng)過濾、洗滌后去除。凈化后的錳酸鉀溶液連續(xù)進(jìn)入多級(jí)電解槽。電解槽采用鎳陽(yáng)極和軟鋼陰極，相互串聯(lián)連接。電解液流經(jīng)電解槽，使其氧化成高錳酸鉀溶液[5]。

1.2采樣布點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)取樣采用網(wǎng)格布點(diǎn)法，網(wǎng)格密度為20×20m，采樣點(diǎn)位基本位于網(wǎng)格中心，兼顧廠區(qū)平面布置情況，部分土壤采樣點(diǎn)位根據(jù)實(shí)際情況稍做調(diào)整。共布設(shè)土壤采樣點(diǎn)45個(gè)，共取得土壤樣品392個(gè)。廠區(qū)平面布置及采樣點(diǎn)位分布見下圖1。

1.3檢測(cè)方法

所取得土壤樣品檢測(cè)指標(biāo)為鎘、鉛和砷。鎘和鉛檢測(cè)采用火焰原子吸收分光光度法，砷檢測(cè)采用原子熒光法。

1.4土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

土壤重金屬污染程度高、空間差異性較強(qiáng)[6]。土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)選用《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(試行)(GB36600-2018)中二類用地風(fēng)險(xiǎn)篩選值標(biāo)準(zhǔn)[7]。根據(jù)本地塊土壤污染情況，采用內(nèi)梅羅指數(shù)法進(jìn)行綜合污染程度評(píng)價(jià)[8]，其計(jì)算方法如公式(1)。

1.5健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

根據(jù)地塊樣品檢測(cè)結(jié)果，將土壤重金屬超過篩選值的污染因子作為關(guān)注污染物，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法采用《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.3)[9]及ALM模型[10]進(jìn)行評(píng)估。

2結(jié)果與討論

2.1土壤污染狀況及空間分布特征

根據(jù)土壤檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果，該地塊內(nèi)土壤鎘、砷和鉛均有不同程度的超標(biāo)現(xiàn)象，各類土壤類型中的重金屬含量變化范圍也比較大。砷含量在4.91-~113mg/kg，超標(biāo)樣品數(shù)量為29個(gè)，占土壤總樣品7.4%；鎘含量在0.08~366mg/kg，有4個(gè)樣品超過鎘含量的篩選值，超標(biāo)率為1.0%；鉛含量為21~3250mg/kg，超標(biāo)樣品數(shù)量5個(gè)，占總樣品數(shù)量的1.3%。由超標(biāo)總數(shù)情況看，砷污染是主要污染因子，其次是鉛；其余污染因子占比重較小。土壤重金屬檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)見下表2。采用內(nèi)梅羅指數(shù)法進(jìn)行綜合污染程度評(píng)價(jià)，直觀的表示場(chǎng)地內(nèi)每一層主要重金屬污綜合染物程度的空間分布，依據(jù)土壤詳細(xì)調(diào)查點(diǎn)位、不同深度樣品檢出污染物含量采用ArcGIS軟件，對(duì)場(chǎng)內(nèi)超標(biāo)重金屬元素采用插值法得到場(chǎng)地重金屬綜合污染空間分布圖。由綜合污染分布圖可以判斷，地塊內(nèi)重金屬污染主要分布在0~0.5m層，主要集中于原生產(chǎn)車間及原材料堆存區(qū)。

2.2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

2.2.1污染識(shí)別根據(jù)地塊生產(chǎn)歷史、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程及原輔料等相關(guān)情況，通過對(duì)以上信息進(jìn)行分析，識(shí)別潛在的地塊污染物包括：高錳酸鉀生產(chǎn)過程主要原料錳礦粉，礦石伴生鉛、鎘、砷等元素；硫酸鋅生產(chǎn)主要原料氧化鋅，其含多種雜質(zhì)如銅、鉛、錳等；在鎘黃和鎘紅生產(chǎn)主要原料鎘鹽(碳酸鎘)。因此本地塊重點(diǎn)關(guān)注的潛在污染物包括鉛、錳、鎘、砷等金屬元素。重點(diǎn)關(guān)注污染區(qū)域包括：原料區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、固廢區(qū)等。2.2.2暴露評(píng)估根據(jù)當(dāng)?shù)赜玫匾?guī)劃，該地塊未來(lái)規(guī)劃為工業(yè)用地，因此本地塊按二類用地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。二類用地方式下，本地塊主要污染受體為企業(yè)生產(chǎn)工作人員及周圍的居民，在地塊建設(shè)階段地塊內(nèi)的施工工人將是主要的污染受體。在第二類用地情景下，土壤和地下水中主要污染物為重金屬，本地塊內(nèi)地下水不直接接觸和直接飲用。地塊所在區(qū)域周邊為居民區(qū)和農(nóng)田，因此本項(xiàng)目地塊考慮地塊土壤作為污染源時(shí)對(duì)原場(chǎng)和離場(chǎng)敏感受體(人體)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)和危害。地塊未來(lái)作為工業(yè)用地，地塊內(nèi)的污染物為重金屬不具有揮發(fā)性，因此0~1m表層暴露途徑為經(jīng)口攝入、土壤皮膚接觸、吸入顆粒物三種類型；如果地塊未來(lái)開挖1m以下層，則有可能擾動(dòng)的下層暴露途徑為經(jīng)口攝入、土壤皮膚接觸、吸入顆粒物三種類型。暴露因子是計(jì)算污染物進(jìn)入人體暴露量的重要參數(shù)，主要包括體重、皮膚面積、平均壽命、暴露時(shí)間、土壤攝入速率、和呼吸量等。受體暴露參數(shù)主要采用《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.3-2019)所推薦的第二類用地建議值和《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》編制說明建議值。地塊特征參數(shù)指標(biāo)容重、含水率、滲透系數(shù)等主要采用該地塊實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，其他指標(biāo)采用HJ25.3建議值。2.2.3毒性評(píng)估毒性評(píng)估包括致癌效應(yīng)及非致癌效應(yīng)，是分析關(guān)注污染物對(duì)人體健康的危害效應(yīng)。本次評(píng)估涉及到的污染指標(biāo)為鎘和砷。污染物毒理學(xué)參數(shù)見下表3。2.2.險(xiǎn)表征風(fēng)險(xiǎn)表征是在暴露評(píng)估和毒性評(píng)估的基礎(chǔ)上，采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型計(jì)算土壤和地下水中單一污染物經(jīng)單一途徑的致癌風(fēng)險(xiǎn)和危害商，計(jì)算單一污染物的總致癌風(fēng)險(xiǎn)和危害指數(shù)，進(jìn)行不確定性分析。本次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程中，將致癌性可接受風(fēng)險(xiǎn)水平設(shè)置為1.0×10-6，非致癌性危害熵設(shè)置為1，以評(píng)估相關(guān)污染物的健康風(fēng)險(xiǎn)是否超標(biāo)。在二類用地情境下，土壤污染物濃度最大值風(fēng)險(xiǎn)表征結(jié)果顯示，砷致癌風(fēng)險(xiǎn)和危害商均不可接受，鎘致癌風(fēng)險(xiǎn)和危害商均不可接受。2.2.5鉛人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)由于鉛對(duì)兒童認(rèn)知能力和神經(jīng)系統(tǒng)的強(qiáng)烈毒性，通常認(rèn)為不存在允許鉛暴露量最低限值的安全水平，因此美國(guó)EPA建議采用血鉛濃度來(lái)表征兒童暴露于環(huán)境中鉛產(chǎn)生的危害，一般認(rèn)為兒童血鉛含量超過10μg/dL將對(duì)智力發(fā)育及神經(jīng)系統(tǒng)造成不可接受的損害。目前我國(guó)尚未制定血鉛評(píng)估方法，鉛對(duì)人體健康最顯著的危害是降低兒童的認(rèn)知能力，敏感人群主要為發(fā)育中的胎兒以及嬰幼兒[11]。其主要通過土壤、食物、飲水和空氣進(jìn)入人體。本次評(píng)估采用ALM模型評(píng)估非敏感用地情景下懷孕婦女暴露于鉛污染土壤導(dǎo)致的胎兒的血鉛濃度水平[12]，并反算土壤中鉛的控制水平。ALM模型參數(shù)及取值見下表4?；谡{(diào)查數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)結(jié)果表明，對(duì)二類用地中的最大值進(jìn)行成人血鉛超標(biāo)評(píng)估，土壤鉛引起成人中孕婦胎兒血鉛水平超過10μg/dL水平的概率為6.8%，超過臨界水平風(fēng)險(xiǎn)概率5%。因此需要對(duì)土壤鉛進(jìn)行治理修復(fù)。

篇5

【中圖分類號(hào)】R15 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1004-7484（2012）13-0630-02

食品中的重金屬污染物主要來(lái)源于某些地區(qū)特殊自然環(huán)境中的高本底含量，由于人為的環(huán)境污染而早于有毒有害金屬對(duì)食品污染，食品生產(chǎn)過程中含有重金屬材料污染食品。攝入有害重金屬元素污染食品對(duì)人體產(chǎn)生多方面的危害[1]。因此，為掌握綿陽(yáng)市食品重金屬污染程度，我們?cè)?011年對(duì)我市城區(qū)和部分區(qū)縣市場(chǎng)中銷售食品進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以期了解各種食品重金屬污染水平，有針對(duì)性地為政府監(jiān)管提供依據(jù)，為預(yù)防食品污染，控制食源性疾病和食品安全提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品來(lái)源

按照國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)計(jì)劃的要求在綿陽(yáng)市涪城區(qū)、游仙區(qū)、梓潼縣、安縣、三臺(tái)縣和北川縣的大型批發(fā)市場(chǎng)、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)和超市隨機(jī)抽取糧食類、蔬菜類、水果類、蛋類、肉類、奶及奶制品類、魚類和藻類水產(chǎn)品等種類樣品，每份樣品約500克。采集樣品根據(jù)綿陽(yáng)市居民日常消費(fèi)狀況，以本地產(chǎn)品為主，采用具有代表性的樣品。

1.2 監(jiān)測(cè)指標(biāo)

重金屬污染物包括鉛、鎘、汞。

1.3檢測(cè)方法

取食品可食部分，按照以下方法進(jìn)行檢測(cè)。鉛：按照GB/T 5009.12-2003《食品中鉛的測(cè)定》石墨爐原子吸收光譜法。鎘：按照GB/T 5009.15-2003《食品中鎘的測(cè)定》石墨爐原子吸收光譜法。汞：按照GB/T 5009.17-2003《食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定》原子熒光光譜分析法。

1.4 判定依據(jù)

測(cè)定結(jié)果根據(jù)GB2762-2005《食品中污染物限量》所規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)判定。檢出值高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的結(jié)果判定為“超標(biāo)”。

2 結(jié)果

2.1 食品中鉛污染情況

2011年綿陽(yáng)市共抽取10類食品共230份，鉛含量范圍在0.02～2.67 mg/kg 之間，均值為0.41mg/kg，超標(biāo)98份，超標(biāo)率為42.61%。超標(biāo)率中以豬腎超標(biāo)率最高， 達(dá)72.22%，其次是皮蛋（66.67%）、藻類水產(chǎn)品（61.11%）、蔬菜（60.71%）和水果（41.79%）。其他類樣品也存在不用程度的超標(biāo)，見表1。

2.2 食品中污染情況

含量范圍在

2.3 食品中汞污染情況

汞含量范圍在

3 討論

篇6

湖南省擁有豐富的礦產(chǎn)資源，且具有百年的礦產(chǎn)開采及礦產(chǎn)品加工歷史，豐富的礦產(chǎn)資源不僅帶給人們財(cái)富，同樣也給周圍環(huán)境帶來(lái)了重金屬污染。國(guó)內(nèi)已有學(xué)者對(duì)湖南省典型礦區(qū)土壤、河流及底泥中重金屬含量及其污染程度做了詳細(xì)的研究，還有學(xué)者對(duì)農(nóng)村地區(qū)各種飲用水水質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)，但是國(guó)內(nèi)對(duì)飲用水源地表水/地下水、土壤中重金屬的污染程度的調(diào)查少之又少，尤其在居民飲用水水源地重金屬污染方面的考察更加沒有。針對(duì)湖南某農(nóng)村飲用水重金屬污染程度，本文進(jìn)行分析、調(diào)查，為日后農(nóng)村飲用水水源地的劃分與保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 挑選監(jiān)測(cè)點(diǎn)

按照地區(qū)經(jīng)濟(jì)情況和區(qū)域劃分，安排的6個(gè)監(jiān)測(cè)站，并且根據(jù)各自飲用水的狀況，監(jiān)測(cè)站挑選2個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在這12個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中，其中5個(gè)山上引水點(diǎn)，7個(gè)自挖井。

1.2 選擇檢測(cè)指標(biāo)

從實(shí)際的實(shí)驗(yàn)條件和檢測(cè)元素的重要性，最終選擇7中元素為檢測(cè)指標(biāo)項(xiàng)，分別是Fe、Mn、Zn、Cu、Ag、Pb、Cd。

1.3 監(jiān)測(cè)方法及儀器

選取火焰原子吸收光譜法。檢測(cè)設(shè)備為北京第二光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的WFX-1F2B2型原子吸收分光光度計(jì)。

1.4 水質(zhì)評(píng)價(jià)

水質(zhì)分析結(jié)果按《GB 5749-85生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和《農(nóng)村實(shí)施〈生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)〉準(zhǔn)則》進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

從表1能夠得出，該村飲用水中元素含量最高的是錳元素，12個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)有5個(gè)超標(biāo)，超標(biāo)率高達(dá)41.7%；12個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中有4個(gè)點(diǎn)，錳范圍值0.066～0.093mg/L，該范圍值也很高。不僅錳元素超標(biāo)，在12個(gè)樣本中有9個(gè)鐵含量大于0.2mg/L，比率高達(dá)75.0%；其中有6個(gè)樣本鐵含量大于0.3mg/L，超標(biāo)率為50.0%；有2個(gè)樣本鐵含量大于1mg/L，超標(biāo)率為16.7%。超標(biāo)物中還有鉛，高達(dá)0.313mg/L，超標(biāo)率高達(dá)41.7%，相比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)超出6倍之多。鋅含量高，超標(biāo)樣品（大于1mg/L）有6個(gè)，超標(biāo)率為50.0%。

3 討論

錳對(duì)人體的生理功能和營(yíng)養(yǎng)作用具有重要的意義，是人體必需微量元素之一。錳元素是多種酶的合成或激活的必須品，是氧化還原、磷酸化等生化過程中不可缺少的元素，也對(duì)骨骼造血反應(yīng)有催化作用，不僅如此，錳元素還能提升脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物等身體元素的代謝，參與膽固醇、蛋白質(zhì)、維生素B、C及E的合成。然而過量的錳元素會(huì)嚴(yán)重阻礙生理功能和代謝功能。因此，該村飲用水中嚴(yán)重超標(biāo)的錳元素引起研究者的重視。

鐵也是人體必須的微量元素之一，參與血紅蛋白、肌紅蛋白等多種物質(zhì)的組成。在血液中氧的運(yùn)輸、細(xì)胞內(nèi)生物氧化，都與鐵元素密切聯(lián)系。而鐵元素的缺失會(huì)引發(fā)營(yíng)養(yǎng)性貧血。鐵元素過量也會(huì)出現(xiàn)鐵中毒。所以，超標(biāo)的鐵元素也是值得注意的問題。

鉛中毒能夠影響造血功能，危害神經(jīng)系統(tǒng)，并且能夠損害中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)；影響免疫功能，抑制體液、細(xì)胞免疫和吞噬細(xì)胞功能，降低身體免疫力，增加感染性。

鋅是動(dòng)物體內(nèi)不可缺少的元素。目前鋅過量產(chǎn)生的不良影響沒有什么調(diào)查，對(duì)補(bǔ)鋅的好處調(diào)查較多。這有兩種可能，一是其危害較小，可以忽略，二是人們對(duì)其認(rèn)識(shí)不足。所以，該村飲用水中的鋅含量過高是一個(gè)值得探討的問題。

總的來(lái)說，針對(duì)選用的7中元素Fe、Mn、Zn、Cu、Ag、Pb、Cd，樣本中含有Cu、Ag、Cd元素含量沒有超過標(biāo)準(zhǔn)水平，比較低；而Fe、Mn、Zn、Pb含量嚴(yán)重超標(biāo)；針對(duì)這些元素的危害性劃分，Pb、Mn含量超標(biāo)危害極大，迫切需要解決。

參考文獻(xiàn)：

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[2]孫超，陳振樓，張翠，史貴濤，畢春娟.上海市主要飲用水源地水重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)初步評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)研究，2009（01）.

篇7

【摘　要】通過對(duì)寶雞王家崖水庫(kù)表層沉積物的采樣，采用BCR四部連續(xù)提取法對(duì)沉積物中As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、V和Zn等重金屬物質(zhì)的含量水平和空間分布進(jìn)行了探究，對(duì)Co 、Cr 、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn等的賦存形態(tài)進(jìn)行了分析，探討了其對(duì)環(huán)境的影響。

關(guān)鍵詞 王家崖水庫(kù)；沉積物；重金屬；賦存形態(tài)

作者簡(jiǎn)介：路程(1985—)，男，西安科技大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，助教，研究方向?yàn)樗募八Y源。

重金屬物質(zhì)在自然界中廣泛存在，其在生物鏈中的富集作用呈不可逆性。Schutzle[1]研究得出由于人類活動(dòng)排入環(huán)境中的重金屬，濃度很低時(shí)也會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的毒性，通過一系列的富集，最后有可能進(jìn)入人體，危害人體健康。比如：汞、金、鉛等重金屬富集于人體時(shí)，可引起人體的自身免疫性疾病，破壞人體免疫系統(tǒng)，使免疫系統(tǒng)失去識(shí)別自身與“外侵”細(xì)胞的功能，結(jié)果導(dǎo)致人體產(chǎn)生疾病[2]。對(duì)于某一區(qū)域，如果重金屬的含量遠(yuǎn)高于其環(huán)境背景值，會(huì)使其賦存環(huán)境受到嚴(yán)重危害，因此對(duì)于重金屬污染的分析研究成為國(guó)內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)。

1　實(shí)驗(yàn)材料及方法

1.1　樣品的收集

采集樣品：①時(shí)間：2014年10月，②方式：使用抓斗式取泥器抓取水庫(kù)表層沉積物，③處置：帶回實(shí)驗(yàn)室保存于冰箱（4℃恒溫）。

1.2　測(cè)定方式

待保存的沉積物樣品冷凍干燥后，用瑪瑙研體研磨，后過100目尼龍篩，將過篩樣品保存?zhèn)溆谩?/p>

重金屬 Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr 的含量利用ICP-MS（型號(hào)ELANDRC-e）測(cè)定；Hg測(cè)定：稱取0.2g樣品經(jīng)王水水?。?5℃）消解，加入氯化溴將各形態(tài)Hg氧化，由上清液中取出并測(cè)定Hg的含量，同時(shí)測(cè)量水系沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW-07305（GSD-5），以保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2　實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1　重金屬含量分析

如表1所示，9種重金屬的含量平均值均高于土壤背景值；且其有不同程度累計(jì)強(qiáng)度：其中Co、Cu、Mn、V的累計(jì)強(qiáng)度較高，達(dá)1.70以上；Zn、As的累計(jì)強(qiáng)度相對(duì)低，在1.50以下。由上可知，9種重金屬的含量已有不同程度的富集，應(yīng)引起相關(guān)部門的重視。

2.2　重金屬含量空間分布分析

對(duì)于重金屬含量在其空間分布上加以測(cè)定，主要方法：將水庫(kù)分為庫(kù)邊、庫(kù)中，庫(kù)邊分為庫(kù)邊左、庫(kù)邊右；庫(kù)中分為庫(kù)中上游、庫(kù)中下游。從而更全面的說明重金屬分布情況。

由圖1可知，重金屬在水庫(kù)的4個(gè)分區(qū)呈現(xiàn)大致的V字分布，即庫(kù)中上游含量最低，庫(kù)邊和庫(kù)中下游含量相近；庫(kù)中含量分布情況是：庫(kù)中下游>庫(kù)中上游；庫(kù)邊含量分布情況是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在庫(kù)邊西（左）大于庫(kù)邊東（右），Pb和Zn的含量在庫(kù)邊東（右）大于庫(kù)邊西（東）。

2.3　重金屬空間區(qū)域賦存形態(tài)分析

王家崖水庫(kù)庫(kù)中和庫(kù)邊重金屬賦存形態(tài)空間區(qū)域分布如圖2所示。

由圖2可知，庫(kù)中沉積物乙酸提取態(tài)所占比例大小順序?yàn)椋篗n（42.89%）>Cr（30.30%）>Pb（17.03%）>Ni（10.88%）>Co（6.40%）>Zn（3.59%）>Cu（2.49%），由此可知，沉積物中重金屬M(fèi)n極易釋放到水環(huán)境，Cr亦有較高的不穩(wěn)定性，容易擴(kuò)散到水環(huán)境中；重金屬以殘?jiān)鼞B(tài)形式存在的高低順序?yàn)椋篊u（82.38%）>Zn（80.11%）>Ni（71.66%）>Co（60.05%）>Pb（49.65%）>Cr（47.62%）>Mn（36.21%），可見Cu和Zn在庫(kù)中以非常穩(wěn)定的形態(tài)存在，不易釋放出來(lái)。

庫(kù)邊沉積物在乙酸提取態(tài)中所占比例大小順序?yàn)椋篗n（47.50%）> Pb（25.07%）> Cr（24.81%）>Co（14.95%）>Zn（12.26%）>Ni（8.19%）>Cu（4.13%）可見Mn在庫(kù)邊極具不穩(wěn)定性，很容易釋放出來(lái)，Pb、 Cr元素也不穩(wěn)定，容易釋放出來(lái)；重金屬以殘?jiān)鼞B(tài)形式存在的高低順序?yàn)椋篊u（75.90%）>Ni（70.72%）>Co（64.14%）>Zn（55.59%）>Cr（54.10%）>Mn（35.96%）>Pb（35.32%），可見Cu在庫(kù)邊也是以非常穩(wěn)定的形態(tài)存在，Ni、Co 、Zn 、Cr也較穩(wěn)定，不易釋放出來(lái)。

3　結(jié)論

（1）9種重金屬的含量平均值均高于土壤背景值；且已有不同程度累計(jì)：其中Co、Cu、Mn、V的累計(jì)強(qiáng)度較高，達(dá)1.70以上；Zn、As的累計(jì)強(qiáng)度相對(duì)低，在1.50以下。

（2）9種元素在水庫(kù)的4個(gè)分區(qū)呈現(xiàn)大致相似的V字分布：庫(kù)中上游含量最低；在庫(kù)邊的分布情況是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在庫(kù)邊左大于庫(kù)邊右，Pb和Zn的含量在庫(kù)邊右大于庫(kù)邊左。

（3）整個(gè)水庫(kù)中，Cu和Ni元素賦存形態(tài)較穩(wěn)定；Zn元素在庫(kù)中穩(wěn)定，庫(kù)邊相對(duì)不穩(wěn)定；Cr元素在庫(kù)邊相對(duì)穩(wěn)定，庫(kù)中較不穩(wěn)定，更易擴(kuò)散到水環(huán)境中；Mn元素在整個(gè)庫(kù)區(qū)均不穩(wěn)定，極易擴(kuò)散到水環(huán)境，污染水庫(kù)。

參考文獻(xiàn)

［1］藍(lán)先洪.中國(guó)主要河口沉積物的重金屬地球化學(xué)研究[J].海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài),2004,20(12):1-4.

［2］尚英男,倪師軍,張成江,等.成都市河流表層沉積物重金屬污染及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].生態(tài)環(huán)境，2005,14(6):827-829.

篇8

1、引言

所謂重金屬就是相對(duì)原子的密度在 以上的金屬，如Cu、Pt、Zn、Ni、Co、Cd、Cr、Hg、Bi、等。一般情況下，重金屬在自然界中物品的濃度不會(huì)達(dá)到危害人類以及其他生物的程度，但是伴隨著工業(yè)化在人類社會(huì)的不斷的發(fā)展，在工業(yè)化的生產(chǎn)中，會(huì)有大量的有毒有害的重金屬元素隨著廢棄物的排放進(jìn)入大氣、水和土壤中，如土壤及水中鉛、汞、鎘、鉻等不斷增加，這些重金屬元素如果控制在一定范圍內(nèi)不會(huì)影響生態(tài)環(huán)境，但是一旦其含量超標(biāo)就會(huì)引起對(duì)環(huán)境的污染。當(dāng)我們所食用的糧食、蔬菜在這樣的環(huán)境中成長(zhǎng)時(shí)，這些糧食作物中也會(huì)含有了重金屬元素，一旦人們食用了這些食物，這些重金屬就會(huì)在人們身體中積累，當(dāng)人體中累積的重金屬元素到一定的程度，機(jī)會(huì)危及人身健康，使人造成重金屬中毒。“糧食是人生存之本”關(guān)注食品安全對(duì)人類健康至關(guān)重要。因此，對(duì)于食品中的重金屬進(jìn)行認(rèn)真、準(zhǔn)確的檢測(cè)是一項(xiàng)利國(guó)利民的大事[1]。

2、幾種主要重金屬的危害

2.1.重金屬Hg（汞）的危害

重金屬Hg又被稱為水銀，在自然界中的存在形式主要有金屬單質(zhì)汞、有機(jī)汞和無(wú)機(jī)汞三種。汞及其化合物在我們的化工業(yè)中應(yīng)用十分的廣泛，有機(jī)汞中毒是汞中毒最主要的形式，手指、口唇和舌頭麻木是該重金屬中毒患者最主要的表現(xiàn)，除了這些之外中毒患者還會(huì)說話不清、視野縮小、及神經(jīng)系統(tǒng)遭受嚴(yán)重的損害，汞中毒深的患者還極有可能發(fā)生癱瘓使患者肢體變形以及吞咽困難等癥狀，更甚至還會(huì)造成死亡。

2.2.重金屬Cd（鎘）的危害

Cd是一種銀白色有光澤的金屬，原子序數(shù)為48，元素周期表中屬ⅡB族金屬元素。鎘元素在自然界中分布廣泛，其初級(jí)的產(chǎn)區(qū)主要在亞洲。鎘元素不是人身體的必需元素，人體內(nèi)的鎘元素主要來(lái)自于人引用的水食用的食品，鎘元素不易被腸道吸收，但可經(jīng)呼吸被體內(nèi)吸收，食用這些物品會(huì)使得鎘元素在人體內(nèi)積累。人體內(nèi)的鎘主要積累在腎臟和肝臟中，鎘中毒主要表現(xiàn)在對(duì)骨骼、腎功能和消化系統(tǒng)的損傷。大量的研究顯示人體內(nèi)的鎘及其化合物含量超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致突變，并且還具有一定的致畸和致癌作用。另外，鎘會(huì)對(duì)刺激呼吸系統(tǒng)，長(zhǎng)期的處在這樣的環(huán)境中會(huì)使得嗅覺功能喪失、牙齦出現(xiàn)黃斑，還可能導(dǎo)致骨質(zhì)的疏松以及軟化。日本就曾經(jīng)因?yàn)殒k中毒出現(xiàn)“痛痛病”，后果十分嚴(yán)重。

2.3.重金屬Pb（鉛）的危害

鉛是銀白色的金屬，十分柔軟，用指甲輕輕在其表面劃刻就能劃出痕跡。因?yàn)橛勉U可以在白紙上劃出痕跡，在古代常用其做筆，這就是“鉛筆”的由來(lái)。在現(xiàn)代工業(yè)中鉛的重要的用途是制造蓄電池，并且鉛的化合物的種類很多，顏色各異，因此鉛還用于制造顏料、釉料等。鉛中毒是一種蓄積性中毒，近幾年來(lái)，隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，鉛污染日趨嚴(yán)重，已經(jīng)對(duì)人們的健康造成了極大的影響。鉛元素在人體內(nèi)的含量如果超標(biāo)，就會(huì)損傷神、經(jīng)造血及腎臟系統(tǒng)。智力低下、反應(yīng)遲鈍、貧血等一直是鉛中毒患者的最常表現(xiàn)癥狀。鉛元素對(duì)于以及幼兒的發(fā)育造成的危害尤為嚴(yán)重，幼兒期的鉛中毒會(huì)造成幼兒發(fā)育的遲緩，多動(dòng)癥等。

2.4.重金屬As（砷）的危害

砷是一種化學(xué)性質(zhì)類似于金屬類金屬元素，無(wú)機(jī)砷和有機(jī)砷是砷化合物主要形式，砷的硫化物礦自古以來(lái)被用作顏料和殺蟲劑、滅鼠藥。砷可以抑制人體內(nèi)很多酶的功能，從而干擾細(xì)胞的呼吸以及繁殖，對(duì)人體體內(nèi)的新岑代謝造成了極大的影響。砷中毒有急性中毒和慢性中毒。急性砷中毒主要是對(duì)胃腸的影響，使胃腸產(chǎn)生炎癥，砷中毒可使得中毒的患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻痹，嚴(yán)重情況下患者常有七竅流血的現(xiàn)象更甚者可導(dǎo)致死亡。慢性砷中毒會(huì)造成皮膚的色素沉著，皮膚末梢神經(jīng)炎的癥狀，還可能導(dǎo)致神經(jīng)衰弱，現(xiàn)在砷金屬及砷化合物已被確認(rèn)可能會(huì)引起癌癥[2]。

3、我國(guó)重金屬污染現(xiàn)狀

目前我國(guó)重金屬的污染的現(xiàn)狀令人堪憂，被污染的耕地面積達(dá)到2千萬(wàn)公頃，我國(guó)耕地總面積是18億畝，污染的耕地達(dá)到了了我國(guó)耕地總面積的20%，土地的污染不僅破壞了生態(tài)環(huán)境，還造成了對(duì)植物的污染，這也間接導(dǎo)致了食物品中含有了重金屬元素，使得食物的品質(zhì)不斷的下降。我國(guó)每年減產(chǎn)1千多萬(wàn)噸的糧食，這些都是由于重金屬污染而引起的，合計(jì)損失的人民幣最少是200億。并且，由土地污染引起的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題令人堪憂，由此導(dǎo)致的也是逐年的增加，這不僅危害了人民群眾的身體健康，還對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定造成了嚴(yán)重的影響。

4、重金屬檢測(cè)方法

對(duì)于食品中的重金屬元素檢測(cè)方法主要有下面幾種：

第一種方法是原子吸收光譜法，這一方法的檢測(cè)原理是食品中的自由原子由于共振會(huì)對(duì)特征輻射光進(jìn)行吸收，并通過對(duì)于對(duì)測(cè)量原子吸收輻射光的量，來(lái)測(cè)量食品中的重金屬元素的含量。

第二種方法是紫外可見分光光度法，該方法的檢測(cè)原理來(lái)自某些分子或者是原子會(huì)與待測(cè)重金屬發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，產(chǎn)生絡(luò)合物，絡(luò)合物一般是有色金屬化合物，通過對(duì)所顯現(xiàn)出來(lái)的顏色深度進(jìn)行辨析，我們就可以得出對(duì)應(yīng)元素含量.

第三種常見的方法是原子熒光光譜法，該方法利用的是特定頻率的輻射波，這種輻射能激發(fā)食品中重金屬元素的原子蒸汽另其產(chǎn)生熒光，通過對(duì)熒光的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量就能夠得到食品中相應(yīng)重金屬元素的含量。

第四種方法就是X 射線熒光光譜法，這一種方法通過測(cè)量食品中重金屬元素對(duì)X射線的吸收吸收情況來(lái)獲得重金屬元素的含量。

第五種方法是電感耦合等離子體質(zhì)譜法，這一種方法是對(duì)重金屬的同位素進(jìn)行分析得出重金屬的含量，這一方法優(yōu)點(diǎn)是線性范圍廣、分析速度快、靈敏度高，并且還能夠分析對(duì)同位素進(jìn)行示蹤研究[3]。

5、總結(jié)

保證食品安全是利國(guó)利民的大事，關(guān)乎千家萬(wàn)戶健康，因此需要引起廣大人民群眾的關(guān)注。當(dāng)然，要解決食品中的重金屬問題首先要做的就是對(duì)重金屬污染的排放進(jìn)行嚴(yán)格的控制，其次要完善環(huán)境保護(hù)法，加強(qiáng)重金屬污染的監(jiān)督機(jī)制，確保食品的安全。

參考文獻(xiàn)

篇9

中圖分類號(hào)：X53文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2013）12013703

1引言

隨著城市生活廢棄物和工業(yè)“三廢”排放日益增多，土壤重金屬元素逐漸蓄積[1]，給人體健康帶來(lái)潛在的危害[2]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了很多研究[3～5]，有關(guān)研究表明，蔬菜對(duì)重金屬的富集量比其他作物要大得多，在被污染土壤種植的蔬菜中有毒物質(zhì)的含量大于土壤的3～6倍[6]。加強(qiáng)對(duì)蔬菜基地土壤重金屬污染的調(diào)查和研究是當(dāng)前進(jìn)行農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要任務(wù)，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

本文選擇了蘭州市五區(qū)三縣的蔬菜生產(chǎn)基地作為調(diào)查對(duì)象，測(cè)定蔬菜基地土壤中重金屬的含量，對(duì)結(jié)果進(jìn)行了差異性分析和聚類分析，旨在為無(wú)公害蔬菜基地建設(shè)和重金屬元素污染控制提供指導(dǎo)依據(jù)。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1研究區(qū)域概況

蘭州處在東經(jīng)102°30′～104°30′、北緯35°5′～38°之間，位于中國(guó)陸域版圖的幾何中心。蘭州現(xiàn)轄城關(guān)、七里河、西固、安寧、紅古五區(qū)和永登、榆中、皋蘭三縣，全市總面積13085.6 km，其中市區(qū)面積1631.6km。蘭州屬中溫帶大陸性氣候，氣候溫和，市區(qū)海拔平均高度1520m，年均氣溫11.2 ℃，年均降水量327mm，全年日照時(shí)數(shù)平均2446h，無(wú)霜期180d以上。

2.2樣品的采集與測(cè)定

選擇蘭州市五區(qū)三縣內(nèi)各一個(gè)有代表性的蔬菜基地，每個(gè)蔬菜基地設(shè)8個(gè)樣點(diǎn)（圖1）。采集土壤時(shí)，在較大面積地塊內(nèi)采用對(duì)角線形法或“S”形法多點(diǎn)采集，采樣深度為0～20cm和20～40cm，在每個(gè)樣品點(diǎn)周圍采集4～5個(gè)子樣，組成一個(gè)混合樣，再用四分法分出1kg土樣，貼好標(biāo)簽，帶回實(shí)驗(yàn)室[7～9]。

土壤樣品在室溫下自然風(fēng)干，過100目篩，然后準(zhǔn)確稱取0.5g用于測(cè)定土壤中的重金屬含量。對(duì)采集的土壤樣品進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理后，用pH儀測(cè)定土壤的pH值，用電感耦合等離子發(fā)射儀（ICP-AES）對(duì)土壤中的鋅、鉛、銅、鉻、砷含量進(jìn)行測(cè)定[10]。

2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用單因素方差分析（ANOVA）對(duì)不同區(qū)域和不同土壤層次之間的差異性進(jìn)行顯著性分析，利用最小顯著性差異（LSD）多重比較方法，在95%的可靠性下對(duì)不同土壤層次和不同區(qū)域之間兩兩的差異性進(jìn)行比較分析。

2.4系統(tǒng)聚類法

分層聚類法（HCM）是將研究對(duì)象的多個(gè)樣品各自視為一類，并將幾個(gè)樣品認(rèn)作同類，計(jì)算它們的相互之間的距離或相似系數(shù)，把距離最小或相似最大的樣品合并為一類，再計(jì)算所得類與其他類的距離或相似系數(shù)，并將距離最小或相似最大的樣品合并為一類，如此逐步進(jìn)行類的合并，直至所有的樣品歸為一類為止。通過聚類分析可以對(duì)蔬菜及土壤重金屬進(jìn)行科學(xué)地分類，從而準(zhǔn)確地對(duì)污染土壤和蔬菜進(jìn)行評(píng)價(jià)，其結(jié)果可以驗(yàn)證因子分析的結(jié)論。

3結(jié)果與討論

3.1蘭州市蔬菜基地不同深度土壤中重金屬含量的差

異性分析蘭州市城關(guān)區(qū)蔬菜基地土壤中Pb含量無(wú)顯著差異，Zn和Cr含量無(wú)顯著性差異，Cu含量表現(xiàn)出一般顯著性差異，As含量表現(xiàn)出顯著性差異，Pb、Cu和As在0～20 cm深度的含量顯著高于20～40 cm深度的含量。

蘭州市七里河區(qū)蔬菜基地土壤中Pb、Zn和Cu含量表現(xiàn)出顯著差異，Cr和As含量表現(xiàn)出極顯著性差異，Pb和As在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量，Zn、Cu和Cr在0～20 cm的含量顯著低于20～40 cm的含量。

蘭州市安寧區(qū)蔬菜基地土壤中Pb和Cr含量表現(xiàn)出一般顯著差異，Zn和As含量表現(xiàn)出顯著性差異，Cu含量表現(xiàn)出極顯著性差異，Pb和Cr在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量，Zn、Cu和As在0～20cm的含量顯著低于20～40cm的含量。

蘭州市西固區(qū)蔬菜基地土壤中Pb含量表現(xiàn)出一般顯著差異，Zn、Cu、Cr和As含量無(wú)顯著差異，Pb在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量。

蘭州市紅古區(qū)蔬菜基地土壤中Pb和Zn含量無(wú)顯著差異，Cu含量表現(xiàn)出一般顯著性差異，Cr含量表現(xiàn)出顯著性差異，As含量表現(xiàn)出顯著性差異，Cu、Cr和As在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量，Pb和Zn的含量無(wú)顯著差異。

蘭州市榆中縣蔬菜基地土壤中Pb和As含量表現(xiàn)出顯著差異，Zn含量表現(xiàn)出一般顯著性差異，Cu含量無(wú)顯著差異，Cr含量表現(xiàn)出極顯著性差異，Pb和Cr在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量，Zn和As在0～20 cm的含量顯著低于20～40 cm的含量。

蘭州市永登縣蔬菜基地土壤中Pb和Cr含量無(wú)顯著差異，Zn和Cu含量無(wú)顯著性差異，As含量表現(xiàn)出一般顯著性差異，Zn、Cr和As在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量，Pb和Cu的含量無(wú)顯著差異。

蘭州市皋蘭縣蔬菜基地土壤中Pb和Cu含量無(wú)顯著差異，Zn含量表現(xiàn)出一般顯著性差異，Cr和As含量表現(xiàn)出極顯著性差異，Zn和As在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量，Cr在0～20 cm的含量顯著低于20～40 cm的含量，Pb和Cu在土壤不同深度間的含量無(wú)顯著差異（表1）。

3.2蘭州市不同區(qū)域蔬菜基地土壤中重金屬含量的

差異性分析在0～20 cm土層土壤中，Pb的含量在不同區(qū)域表現(xiàn)出極顯著差異（F8，64=74.99，p

Pb、Zn、Cu、Cr、As的含量在20～40 cm土層土壤中，Pb的含量在不同區(qū)域表現(xiàn)出極顯著差異（F8，64=34.85，p

3.3蘭州市蔬菜基地土壤重金屬的聚類分析

對(duì)所調(diào)查的蘭州市五區(qū)三縣的蔬菜基地土壤重金屬含量進(jìn)行聚類分析，可以將五區(qū)三縣分為三大類，即城關(guān)區(qū)聚為一類，其土壤重金屬含量高于其他各區(qū)縣，七里河區(qū)聚為一類，其土壤重金屬含量低于城關(guān)區(qū)而高于其他各區(qū)縣，其他區(qū)縣聚為一類，土壤重金屬污染狀況基本相同（圖4）。

4結(jié)論

城關(guān)區(qū)Pb、Cu和As主要聚集在表層土壤；七里河區(qū)Pb和As主要聚集在表層土壤，Zn、Cu和Cr有下遷趨勢(shì)；安寧區(qū)Pb和Cr主要聚集在表層土壤，Zn、Cu和As有下遷趨勢(shì)；西固區(qū)Pb主要聚集在表層土壤；紅古區(qū)Cu、Cr和As主要聚集在表層土壤；榆中縣Pb和Cr主要聚集在表層土壤，Zn和As有下遷趨勢(shì)；永登縣Zn、Cr和As主要聚集在表層土壤；皋蘭縣Zn和As主要聚集在表層土壤，Cr有下遷趨勢(shì)。

圖4蘭州市蔬菜基地土壤重金屬含量的聚類分析 在0～20cm土層土壤中，Pb、Zn、Cu、Cr、As含量最多的區(qū)縣分別是安寧區(qū)、七里河區(qū)、城關(guān)區(qū)、榆中縣和城關(guān)區(qū)，在20～40 cm土層土壤中，Pb、Zn、Cu、Cr、As含量最多的區(qū)縣分別是安寧區(qū)、七里河區(qū)、皋蘭縣和城關(guān)區(qū)。

通過對(duì)蘭州市蔬菜基地土壤重金屬進(jìn)行聚類分析，可以將五區(qū)三縣分為三大類，即城關(guān)區(qū)聚為一類，七里河區(qū)聚為一類，其余五區(qū)縣聚為一類，反映了不同地區(qū)受重金屬污染的相似組合，表明城關(guān)區(qū)和七里河區(qū)土壤受人類活動(dòng)影響較大。

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篇10

重金屬污染物因其很難被降解成為當(dāng)今世界熱切關(guān)注和迫切需要解決的問題[1]。蘑菇湖水庫(kù)地處瑪納斯河西岸，位于石河子市以北約18公里處，屬石河子總場(chǎng)范圍，建成于1958年，是石河子墾區(qū)內(nèi)最大的一座天然洼地型人工內(nèi)陸平原水庫(kù)。水庫(kù)設(shè)計(jì)庫(kù)容1.8億立方米，有效庫(kù)容1.4億立方米，水庫(kù)占地面積36平方千米，設(shè)計(jì)蓄水面積31.2平方千米，年調(diào)節(jié)水量為2.2億立方米，水源主要為瑪納斯河水、泉水及機(jī)井水、沙灣河水、城市廢水。灌溉墾區(qū)下野地6個(gè)團(tuán)場(chǎng)和沙灣縣三個(gè)鄉(xiāng)土地，設(shè)計(jì)灌溉面積約40萬(wàn)畝，具有養(yǎng)殖、農(nóng)灌和部分牲畜飲用三大功能，起著冬蓄夏灌的調(diào)節(jié)作用，在墾區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。因此石河子市對(duì)蘑菇湖水庫(kù)的相關(guān)研究一直是一個(gè)熱點(diǎn)。在生態(tài)環(huán)境方面，現(xiàn)有的研究主要集中在水體沉積物和消落帶土壤，對(duì)水體研究也多為常規(guī)性的水質(zhì)評(píng)價(jià)，缺乏對(duì)水體中多種重金屬?gòu)?fù)合污染的相關(guān)研究[2]。本次研究關(guān)注蘑菇湖水庫(kù)的進(jìn)水區(qū)下層，對(duì)多種重金屬在水中的分布特征及水受重金屬污染分析評(píng)估，以期為蘑菇湖水質(zhì)監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)和控制提供基礎(chǔ)的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與指標(biāo)測(cè)定

2013年4月，在蘑菇湖水庫(kù)進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)設(shè)立了2個(gè)采樣斷面，分別為水體上層和下層，在湖心區(qū)、淺水區(qū)和岸邊區(qū)分別設(shè)立了采樣點(diǎn)。收集到的水樣經(jīng)0.45um濾膜過濾后，去除雜質(zhì)，用5ml水樣，加入硝酸酸化使pH

1.2 評(píng)價(jià)方法

文章采用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法[3]評(píng)價(jià)蘑菇湖進(jìn)水區(qū)水體重金屬污染程度。

單因子污染指數(shù)法計(jì)算公式為：

（1）

式（1）中Pi為重金屬i的污染指數(shù)，Ci為重金屬i的實(shí)測(cè)值，Si為污染物i的標(biāo)準(zhǔn)值（一般取二類標(biāo)準(zhǔn)，單位為g/L）。單因子指數(shù)法環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)分級(jí)見表1。

內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法計(jì)算公式為。

式（2）中P為綜合污染指數(shù)，Pi為單因子指數(shù)，Pimax為區(qū)域內(nèi)所有單因子指數(shù)的最大值。內(nèi)梅羅指數(shù)法環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)分級(jí)見表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 水庫(kù)不同區(qū)域水體重金屬含量特征

蘑菇湖水庫(kù)分為進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)、湖心區(qū)、淺水區(qū)和岸邊區(qū)五個(gè)區(qū)域，各重金屬元素在不同區(qū)域的濃度見表3。不同區(qū)域水體中重金屬含量情況是：Pb為0.49ug/L（出水區(qū)上層）、0.52ug/L（出水區(qū)下層）、0.56ug/L（湖心區(qū)上層）、0.60ug/L（湖心區(qū)下層）、0.65ug/L（進(jìn)水區(qū)上層）、0.75ug/L（進(jìn)水區(qū)下層）、0.66ug/L（岸邊區(qū)）、0.63ug/L（淺水區(qū)）；Cd為0.03ug/L（出水區(qū)上層）、0.03ug/L（出水區(qū)下層）、0.03ug/L（湖心區(qū)上層）、0.03ug/L（湖心區(qū)下層）、0.037ug/L（進(jìn)水區(qū)上層）、0.043ug/L（進(jìn)水區(qū)下層）、0.04ug/L（岸邊區(qū)）、0.03ug/L（淺水區(qū)）；Cu為0.35ug/L（出水區(qū)上層）、0.42ug/L（出水區(qū)下層）、0.39ug/L（湖心區(qū)上層）、0.43ug/L（湖心區(qū)下層）、0.45ug/L（進(jìn)水區(qū)上層）、0.55ug/L（進(jìn)水區(qū)下層）、0.46ug/L（岸邊區(qū)）、0.45ug/L（淺水區(qū)）；Zn為7.00ug/L（出水區(qū)上層）、7.00ug/L（出水區(qū)下層）、6.80ug/L（湖心區(qū)上層）、7.40ug/L（湖心區(qū)下層）、7.80ug/L（進(jìn)水區(qū)上層）、9.00ug/L（進(jìn)水區(qū)下層）、7.50ug/L（岸邊區(qū)）、7.50ug/L（淺水區(qū)）?？梢钥闯觯髦亟饘俸恳蛟胤N類而有所不同，濃度大小依次為Zn>Pb>Cu>Cd，各重金屬元素濃度相差大致在12.5%-27.1%之間。而根據(jù)國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）來(lái)評(píng)判，Pb在單位水體中最為接近檢測(cè)限值，而Cd為單位水體中濃度最低。

與國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）相比，四種元素中Pb的含量已接近了國(guó)家Ⅳ級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)限，但離檢出限還有很大差距，而另外三種重金屬元素含量均在Ⅳ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。在蘑菇湖水庫(kù)，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)Pb、Cd、Cu、Zn等多種重金屬濃度伴隨著豐水期和枯水期而濃度也有所差異。因此，必須加強(qiáng)水庫(kù)區(qū)支流水質(zhì)的監(jiān)測(cè)工作，為區(qū)域生產(chǎn)和生活提供水資源保證。

2.2 水體重金屬污染程度評(píng)價(jià)

單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法對(duì)蘑菇湖水庫(kù)不同區(qū)域水體重金屬污染情況評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。采用單因子污染指數(shù)法對(duì)8個(gè)采樣點(diǎn)的4種重金屬評(píng)價(jià)分析發(fā)現(xiàn)，蘑菇湖各區(qū)域的水體只有進(jìn)水區(qū)下層的Pb濃度相對(duì)接近檢測(cè)限，但離檢出限差距很大，而其他區(qū)域重金屬元素濃度均在檢測(cè)限內(nèi)，可以得出進(jìn)水區(qū)下層水體為警戒限級(jí)的尚清潔等級(jí)，而其他區(qū)域的水體為安全的清潔等級(jí)。而內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果表明所有區(qū)域水體都為無(wú)污染等級(jí)。兩種評(píng)價(jià)方法均表明，采樣點(diǎn)位的水體均未受到污染，只是其中Pb濃度相對(duì)較高，應(yīng)給予一定的關(guān)注。

2.3 磨菇湖水體重金屬含量變化原因及管理對(duì)策

2.3.1 水體重金屬含量變化原因

磨菇湖水體重金屬的主要來(lái)源是工業(yè)廢水。隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和工業(yè)化進(jìn)程加快，我市工業(yè)廢水含有不同濃度的Pb、Cd、Cu、Zn等重金屬有毒有害物質(zhì)，而這些污水最終排放進(jìn)入蘑菇湖水庫(kù)。雖然這些工業(yè)廢水經(jīng)過處理，但是經(jīng)過多年的污染累積，已經(jīng)使蘑菇湖水庫(kù)的重金屬含量相較之前增長(zhǎng)了很多倍。其中，Pb的含量增長(zhǎng)在眾多重金屬里面最為明顯，應(yīng)特別注意。

2.3.2 水體重金屬管理對(duì)策

水體重金屬污染有很多需要解決的難題，但由于時(shí)間、人力、物力的實(shí)際情況和限制，現(xiàn)在提出以下對(duì)策：一是對(duì)各工業(yè)企業(yè)內(nèi)部的各生產(chǎn)車間、流水線等實(shí)行定額供水。二是盡量增加蘑菇湖水庫(kù)的蓄水量，增大上游瑪河向蘑菇湖的輸送量，盡可能稀釋水庫(kù)的水體。三是對(duì)水庫(kù)有可能存在的污染源、目前的污染現(xiàn)狀等，進(jìn)行全面的調(diào)查，在調(diào)查研究基礎(chǔ)上，寫出綜合評(píng)價(jià)報(bào)告，為治理工作提供依據(jù)。四是通過對(duì)經(jīng)濟(jì)效益和排污處理效果二者的綜合考量，提出對(duì)蘑菇湖水庫(kù)進(jìn)行區(qū)域型綜合治理和分散治理。五是積極采取措施，如環(huán)境管理、企業(yè)管理、工業(yè)技術(shù)改革等辦法來(lái)監(jiān)督和協(xié)助各個(gè)工業(yè)企業(yè)減少工業(yè)廢水中重金屬的排放量和排放濃度。

3 結(jié)束語(yǔ)

蘑菇湖水庫(kù)進(jìn)水區(qū)水體下層的Pb、Cd、Cu、Zn四種重金屬含量明顯高于其他區(qū)域，其所有元素含量均在國(guó)家Ⅳ級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。通過本次研究，得出研究水域重金屬在不同區(qū)域的變化趨勢(shì)。污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表明研究水域未受到這四種重金屬污染，僅重金屬Pb濃度接近于檢測(cè)限，望引起有關(guān)部門的注意。因此，可以放心使用水庫(kù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉和大力發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)。

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