貴州喀斯特山區(qū)銻冶煉廠重金屬污染與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究.pdf

1、土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要自然資源,保持土壤生態(tài)系統(tǒng)的正常功能是維持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,工業(yè)“三廢”越來越多的被釋放到土壤中,使土壤受到不同程度的污染。土壤重金屬污染具有難移動(dòng)性、長(zhǎng)期滯留性和不可分解性的特點(diǎn),其賦存形態(tài)往往是生態(tài)環(huán)境中重金屬污染毒性的響應(yīng)及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo),賦存形態(tài)不同,重金屬的活性、生物毒性及遷移轉(zhuǎn)化特征也不同。論文針對(duì)我國(guó)銻礦區(qū)銻污染的現(xiàn)狀,以貴州省晴隆縣大廠喀斯特山區(qū)廢棄銻冶煉廠周圍農(nóng)田土壤為研

2、究對(duì)象,通過野外調(diào)查和室內(nèi)分析,系統(tǒng)研究了距離冶煉廠煙囪不同距離表層土壤和典型土壤剖面中重金屬含量,并應(yīng)用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法、地累積指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法對(duì)研究區(qū)土壤進(jìn)行了重金屬污染水平的評(píng)價(jià)。同時(shí)對(duì)研究區(qū)主要農(nóng)產(chǎn)品中重金屬進(jìn)行了健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),研究結(jié)果如下:
　　(1)大廠銻礦區(qū)表層土壤主要污染元素為 Sb、Zn、Pb、Hg、As和Cu,分別是貴州省土壤背景值的58.58、11.96、7.99、7.45、6.70和1.60倍;重

3、金屬元素垂直變化規(guī)律各異,不同層次重金屬含量(Pb除外)均表現(xiàn)為:距離冶煉廠煙囪越近含量越高。Hg和 As分別為國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量II級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的4.70倍、4.40倍;其次是Cd和Cu,分別為國(guó)家II級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的3.00倍、2.70倍。
　　(2)相關(guān)分析和聚類分析表明,土壤主要受重金屬 Cr、Cd、Cu、Sb和As復(fù)合污染。采用單因子污染指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對(duì)該地區(qū)農(nóng)田土壤進(jìn)行了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),各層次Cr、Cd、Cu和As含量均超標(biāo)

4、,污染嚴(yán)重,綜合污染指數(shù)在1.21~14.83之間,以重度污染為主;耕作層污染程度由高到低順序?yàn)?大廠村(冶煉廠)>中心街村>碧康組>田壩組,均屬于重度污染,表層污染土壤(0~20cm)種植農(nóng)作物存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。
　　(3)土壤表層As、Sb和Bi污染程度不同,生物有效性Sb>As>Bi,與貴州省土壤背景值相比差異極顯著(P<0.01);作為生活引用水源的黃家洞山泉水Sb含量符合引用安全標(biāo)準(zhǔn);調(diào)查3種野生優(yōu)勢(shì)本土植物:芒萁(Dic

5、ranopteris pedata)、白茅(Imperata cylindrica)和頭花蓼(Polygonum capitatum Buch.-Ham.exD.Don),發(fā)現(xiàn)同種植物在不同土壤條件下對(duì)重金屬的積累有顯著差異,芒萁和白茅可作為修復(fù)Sb礦污染土壤的首選植物,頭花蓼可作為修復(fù)As污染的首選植物。
　　(4)不同土地利用方式土壤 Sb含量:玉米地>辣椒地>大豆地>撂荒地。其中玉米地土壤平均含量為136.22mg/kg,范

6、圍為13.47mg/kg~326.60 mg/kg;污染源大煙囪東面土壤Sb含量最高,達(dá)到200.08mg/kg;其次是北面和西面,含量分別為154.92mg/kg和148.45mg/kg;南面最低,達(dá)到79.48mg/kg;與貴州省土壤Sb背景值相比,Sb達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
　　(5)土壤中 Sb形態(tài)主要以殘?jiān)鼞B(tài)為主,其次是可還原態(tài)和水溶態(tài),能被植物利用的弱酸提取態(tài)和水溶態(tài)較少。采用生物活性系數(shù) K和生物利用的化學(xué)

7、相百分比(RAC)來評(píng)價(jià)重金屬Sb的生物有效性,Sb生物活性系數(shù)范圍為0.63~8.75,平均值4.23;0　　(6)玉米(Zea mays)不同器官中Sb含量表現(xiàn)為:根>莖>葉>籽粒;平均生物累積系數(shù)(BAC)因子:根>莖=葉>粒;生物轉(zhuǎn)移系數(shù)(BTC)范圍為0.50~4.31,平均值為1.16,玉米植株地上部分比根部對(duì)于銻的累積能力較