山東省基本農(nóng)田土壤重金屬含量分布特征及其環(huán)境容量研究.pdf

1、工業(yè)發(fā)展、城市化以及農(nóng)用化學(xué)用品的大量使用使土壤重金屬污染日益嚴(yán)重。大面積土壤重金屬污染導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)下降，極大損害了人們的身體健康。研究重金屬環(huán)境容量分布特征及動態(tài)變化有助于正確認(rèn)識并合理利用有限的土壤環(huán)境容量。
　　本論文在查閱資料和實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，在占山東省90％三大主要土類(棕壤、褐土、潮土)基本農(nóng)田布設(shè)60個采樣點(diǎn)，采集耕層土壤，分析土壤樣品中Cu、Zn、Pb、Cd有效態(tài)含量和全量。研究山東省土壤重金屬分布特

2、征和活性情況。根據(jù)土壤背景值和臨界值資料，研究山東省土壤環(huán)境容量分布特征并與上世紀(jì)80年代研究結(jié)果比較，獲得其變化動態(tài)。其目的是，為區(qū)域制定土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)田灌溉用水標(biāo)準(zhǔn)、污泥施用量標(biāo)準(zhǔn)等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。為區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量評價、土壤污染物預(yù)測、重金屬總量控制等提供科學(xué)依據(jù)。
　　本文獲得主要研究結(jié)果如下:
　　(1)60個樣點(diǎn)中，位于曲阜防山、濟(jì)南市濟(jì)陽縣、文登市、海陽市、棗莊市的5個樣點(diǎn)的Cu全量超過了國家二級標(biāo)準(zhǔn)，占調(diào)

3、查樣點(diǎn)8.33％，其余樣點(diǎn)均低于國家土壤二級標(biāo)準(zhǔn)；位于青島市平度市云山鎮(zhèn)的1個樣點(diǎn)的Zn全量超過了國家二級標(biāo)準(zhǔn)，占調(diào)查樣點(diǎn)1.67％，其余樣點(diǎn)均低于國家土壤二級標(biāo)準(zhǔn)；位于防山、蒼山縣兩個樣點(diǎn)的Pb全量值超過了國家二級標(biāo)準(zhǔn)，占調(diào)查樣點(diǎn)3.33％；Cd的全量均低于國家土壤二級標(biāo)準(zhǔn)。總起來說，全省農(nóng)田土壤調(diào)查范圍內(nèi)10％樣點(diǎn) Cu有效態(tài)含量低于Cu缺乏臨界值，屬于較低的肥力水平，88.3％樣點(diǎn)能夠達(dá)到中等及以上肥力水平，所以從Cu有效態(tài)含量水

4、平上來說，山東省農(nóng)田土壤肥力水平總體上是可以的。
　　(2)山東省土壤重金屬綜合污染指數(shù)為0.1051-1.4742.在調(diào)查的60個采樣點(diǎn)中有10％樣點(diǎn)屬于輕度污染，90％樣點(diǎn)土壤環(huán)境質(zhì)量狀況良好。綜合污染指數(shù)最大值出現(xiàn)在棗莊市山亭區(qū)、泰安寧陽縣、曲阜防山、臨沂蒼山縣、濟(jì)南濟(jì)陽縣、文登市均出現(xiàn) P綜>1的樣點(diǎn)。進(jìn)一步追根求源，控制土壤污染是十分必要的。
　　(3)山東省近20年來農(nóng)田土壤重金屬其中Pb元素變化幅度最大，尤其是

5、在褐土中，近20年全量增加了5.71倍，Cd元素在棕壤中變化幅度最小，20年僅增加了1.33倍；四種重金屬元素在三種土壤中變化幅度最大的是褐土，其次是潮土，變化幅度最小的是棕壤。近20年山東省農(nóng)田土壤 Cu有效態(tài)數(shù)值略有升高。褐土、潮土、棕壤中Zn的有效態(tài)數(shù)值增加了數(shù)十倍，其增長幅度巨大。有效態(tài)數(shù)值的大小與人類健康的關(guān)系更加密切，應(yīng)引起我們的高度重視。土壤Cu的有效性指數(shù)降低，Zn有效性指數(shù)則大幅增加，
　　(4)山東省三種土壤中

6、各種重金屬元素的靜態(tài)環(huán)境容量排序均為:Pb>Zn>Cu>Cd。褐土中的Pb靜態(tài)環(huán)境容量最大，達(dá)到了528。21 kg·hm-2.Cu元素的相對環(huán)境容量并不是很高，高容量區(qū)較少，Zn元素的相對環(huán)境容量還是比較高的，中等環(huán)境容量以上的占了2/3，Pb元素的相對環(huán)境容量是比較高的，有2/3都屬于中、高容量區(qū)，Cd元素全部屬于中容量區(qū)或者高容量區(qū)，總體來說單元素的相對環(huán)境容量值還是比較大的。綜合相對環(huán)境容量值還不是很高，有半數(shù)屬于中容量區(qū)，低容

7、量區(qū)占據(jù)1/3以上，高容量區(qū)僅3個，分別位于棗莊市山亭區(qū)、青島的平度市和青島的萊西市，超載區(qū)1個，位于曲阜境內(nèi)。
　　(5)對山東省重金屬環(huán)境容量年限預(yù)測的研究中，假定了污染物的三種輸入量，當(dāng)輸入量等于控制輸入量時，在一定的時間內(nèi)會達(dá)到極限年限，當(dāng)輸入量大于控制輸入量時，導(dǎo)致極限年限明顯縮短，此時達(dá)到環(huán)境容量年限的長短主要取決于不同重金屬在不同土壤類型中殘留率的不同。嚴(yán)格遵循年輸入量低于年控制容量的原則，才能實(shí)現(xiàn)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，