海南岛砖红壤重金属污染特征及其风险评价
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海南省某金矿土壤污染特征分析作者:李隋王飞张宏涛来源:《环境与发展》2018年第03期摘要:为探究氰化钠冶炼工艺下,规范化生产的金矿企业矿区土壤的污染情况及分布规律,本文进行了矿石化学元素检测和矿区土壤采样分析。
结果表明:(1)矿区土壤污染主要为重金属砷、镉、汞的污染;除汞外,土壤重金属砷、镉超标的原因主要由矿石选冶造成。
(2)矿区周边土壤重金属污染受风力影响范围有限,主要分布在矿区内部;部分重金属砷、镉可以随地表水迁移至较远处。
关键词:金矿;土壤环境;重金属;海南省中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2018)03-0063-04DOI:10.16647/15-1369/X.2018.03.037Abstract: In order to explore the pollution range and distribution of soil in the gold mining area under standardized production of sodium cyanide smelting process, the chemical elements detection and soil sampling analysis of the gold mine were carried out. The results show that:(1) Soil pollution is mainly contaminated by heavy metals as arsenic, cadmium and mercury, and the reasons for excessive arsenic and cadmium in soil are mainly caused by ore dressing and metallurgy. (2) the heavy metal pollution of soil around the mining area is limited by wind force, mainly distributed within the mining area. A small amount of heavy metals, such as arsenic and cadmium ,can migrate to the distance with the surface water.Key words: Gold mine;Soil environment;Heavy metal; Hainan Province对矿区土壤污染状况进行调查,保证矿区土壤的用地安全,是我国“土十条”政策的重要方面[1]。
海南岛农田土壤重金属污染的评价及其来源分析李福燕;李许明;杨帆;漆智平【摘要】对海南岛的农田土壤进行了系统的采样分析,共采集311个样品,分析了其中的Cd,Cr,Pb,As和Hg 5种重金属的质量含量,同时利用GIS技术和多元统计相结合的方法,研究了上述5种重金属元素的空间分布特征和来源.重金属元素Hg,Cd,Cr,Pb和As的质量含量平均值均低于国家(GB15618-1995)Ⅱ级标准,Hg 的质量含量最高值为1.63 mg·kg-1,Cd的最高值为0.64 mg· kg-1,Cr的最高值达586.70 mg·kg-1,均超过国家土壤环境质量的Ⅱ级标准,5种重金属元素中只有As 元素的平均值低于研究区背景值,土壤中重金属呈明显积聚的趋势.5种重金属元素的来源分析表明,5种元素反映了3个主因子,因子1为“自然源因子”,主要包括Hg,Cr和Pb元素,其质量含量与对应元素背景值相当;因子2为“工业及交通源因子”,主要是Cd元素;As元素在因子3中,其高值区主要位于东方市、三亚市、琼中县等地区.海南岛农田土壤重金属元素质量含量总体较好,土壤重金属元素Cd,Cr,Pb和Hg不仅有外源,且发生了一定程度的积累,它们是该地区土壤主要的环境隐患.【期刊名称】《海南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(031)003【总页数】7页(P211-217)【关键词】重金属;农田土壤;评价;来源;海南岛【作者】李福燕;李许明;杨帆;漆智平【作者单位】邯郸学院地理与旅游系,河北邯郸 056000;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所热带资源与环境研究中心,农业部热带作物种质资源利用重点开放实验室,海南儋州 571737;邯郸学院地理与旅游系,河北邯郸 056000;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所热带资源与环境研究中心,农业部热带作物种质资源利用重点开放实验室,海南儋州 571737;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所热带资源与环境研究中心,农业部热带作物种质资源利用重点开放实验室,海南儋州 571737;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所热带资源与环境研究中心,农业部热带作物种质资源利用重点开放实验室,海南儋州 571737【正文语种】中文【中图分类】O614;S151.9土壤是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要资源,当前重金属污染已经成为危害土壤的主要因素,为此,笔者调查了海南岛农田土壤重金属污染的现状,以期为海南岛农用地的建设和优化以及污染防治提供科学依据.近年来,前人分别从不同的角度对海南岛土壤重金属的空间分布特征进行了研究[1],朱维皇等对海南省土壤中Pb,Cd,Zn,Cu的质量含量和生物有效性进行了研究[2],廖金凤研究了五指山市土壤中重金属元素的质量含量状况[3],林电等研究了海南香蕉园中重金属的现状及变化趋势[4],但各项研究仅限于某个角度,且采样点较少,因此这些研究对区域内农田土壤重金属的质量含量状况的代表意义有限.笔者运用GIS技术和统计学,对海南岛农田土壤5种重金属质量含量的空间变异性进行了定量的描述,探明了5种重金属在土壤中的污染现状,并对重金属污染的状况进行了评价,同时采用因子分析法初步分析了土壤重金属的主要来源,从整体上把握了海南岛农田土壤重金属污染的程度和大致趋势,这为合理利用海南岛农用地提供了理论依据.1 材料与方法1.1 研究区概况海南岛地处中国南部(108°36'~111°03'E,18°10'~20°10'N),土地面积 3.39 万km2,是我国第二大岛屿.古生代时,海南岛地区与雷州半岛同属一个沉降带,在经历加里东造山运动、印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动后,2个地区之间出现了断裂带并下陷,海南岛地区不断抬升,以后海平面多次升降,海南岛逐渐从大陆分离,形成琼州海峡与海南岛的基本现状.海南岛地形结构貌似倒扣的大锅,以五指山、鹦哥岭为隆起的核心,逐渐向四周降低,形成了以平原、台地、丘陵等构成的环形层状地貌,其梯级结构明显,地形复杂多样.海南岛地处热带,具有热带海洋性气候和热带季风气候,因此,该岛热量充足,降水丰沛,但分布不均.全岛独立入海的河流有154条,充足的降雨量保障了充沛的径流,地下水资源丰富,水资源条件相当优越,但时空分配不均匀.海南岛优越的光、热、水资源为作物生长提供了良好的条件,喜温作物全年均可生长,农作物可一年三熟,特别是其冬季温暖的气候条件最为难得,优越的自然资源亦使海南岛成为全国最大的冬季果蔬基地、热带作物基地、南繁育种基地.海南岛属于砖红壤地带,成土母质主要是花岗岩和砂页岩,还有海相沉积物、玄武岩、安山岩等,由于母质、气候、生物、人为等多种因素的综合作用,逐渐形成了海南岛多样化的土壤类型,从山地至沿海地区形成了土壤的垂直地带性分布.随着现代工业化的不断发展,城镇化水平的不断提高以及国际旅游岛建设的推进,了解海南岛土壤重金属污染的状况,对于该地区的长远发展有着十分重要的意义.1.2 采样方案本次采样点的布局充分考虑了土地利用的方式和土壤类型,采用GPS定位,并参考海南省第二次土壤普查的结果,在全岛共布设了311个样点(见图1).为确保采样的准确性,每个样点的土壤一般为15~20个点的土壤混合而成,所采集的土壤为表层(0~20 cm)耕层土壤,均按四分法取大约1 kg的土壤做分析样品,其点在100 m×100 m范围内选择.1.3 分析方法及评价标准分析了土壤样品中 Hg,Cd,Cr,Pb 和 As 5 种重金属的质量含量,分析方法见表1,检出限分别为 0.001 2,0.003,0.002 4,0.02 和0.018 mg·kg-1,土壤样品测试过程中,采取仪器设备标定、平行样分析和加标样分析等方式进行质量控制.图1 土壤采样点在海南岛上的分布表1 土壤重金属分析方法元素测试方法Hg 冷蒸气汞非色散原子荧光光谱法CdKI-MIBK萃取-火焰原子吸收分光光度法Cr HCl-HF-HNO3-HClO4电感耦合等离子发射光谱法Pb HCl-HF-HNO3-HClO4电感耦合等离子发射光谱法As 氢化物发生-非色散原子荧光光谱法污染评价采用标准对比法和地质累积指数法(Index of Geoaccumlation,Igeo)2种方法,其中,标准对比法以国家环保局2005年颁布的GB15618-1995为标准,土壤单元素环境质量评价分级含量范围见表2;地质累积指数法[5-7]的基线值参考海南岛土壤重金属背景值:As 8.04 mg·kg-1;Cd 0.027 mg·kg-1;Cr 66.75 mg·kg-1;Pb 19.69 mg·kg-1;Hg 0.023 mg·kg-1. 地质累积指数污染评价标准见表 3.表2 海南岛农田土壤重金属污染评价标准mg·kg-1评价标准35二类 15~30 0.20~0.30 90~250 0.15~0.30 35~250三类 30 0.30 ~1.00 250 ~4000.30 ~1.50 250 ~500超三类As Cd Cr Hg Pb一类≤15 ≤0.20 ≤90 ≤0.15 ≤>30 >1.00 >400 >1.50 >500表3 地质累积指数污染评价标准Igeo一类土0~1 1 无污染至轻度污染相当于GB15618-1995二类土1~2 2 中度污染相当于GB15618-1995三类土2~33 中度污染至重度污染3~4 4 重度污染4~5 5 重度污染至极重污染>56 极重污染级别污染程度备注<0 0 无污染相当于GB15618-1995相当于GB15618-1995超三类土2 结果与分析2.1 土壤重金属元素的统计特征值由表4中的峰度系数和偏度可以看出,海南岛农田土壤中5种重金属元素的质量含量经对数转换后均服从正态分布.研究区中,Hg,Cd,Pb,As和Cr 5种重金属元素的质量含量的平均值均低于GB15618-1995Ⅱ级标准限值.研究区中,Hg质量含量的最大值为1.63 mg·kg-1,Cd 的最大值达0.64 mg·kg-1,Cr最大值为586.70 mg·kg-1,其质量含量均超过国家土壤环境质量的Ⅱ级标准值.统计分析表明,311个样点中,8个点的Cr质量含量、3个点的Cd质量含量和1个点的Hg质量含量高于国家土壤环境质量的Ⅱ级标准值,分别占采样总数的2.57%、0.96%和0.32%.分析表明:土壤中2种重金属—Cr 和As的平均质量含量均低于海南岛土壤重金属的背景值,其中As的质量含量仅为背景值的35%,但其最大值为背景值的1.5倍;Cr的平均值与背景值相差不大,但其最大值是最小背景值的592倍,差异较大.通过分析还发现,8个重金属Cr的超标点均聚集在海口市周围,这说明海南岛的农田土壤已受到外源重金属Cr的影响,这可能与市区工业生产和人类活动有着密切的关系.重金属元素 Hg,Cd 和Pb 的平均质量含量分别为0.056 0,0.090 和21.060 mg·kg-1,均超过其背景值的 2.43,3.33,1.07倍,最大值与最小值之间相差较大,其中Hg达543倍,Pb的差异较小,且Pb质量含量分布较高点均与公路相毗邻,这说明交通工具所排放的大量有毒有害气体和物质已扩散于公路两侧,其中所含的铅通过大气沉降、雨水径流和植物吸收等方式最终沉积在土壤中.重金属Cd的变异系数为0.67,Pb 的变异系数为0.61,均属于中等变异强度,其余3种重金属元素的变异系数均大于1,属高等变异强度,表明土壤受这3种外来重金属的污染较大.表4 海南岛农田土壤重金属元素的统计特征值*N为正态分布,lgN为对数正态分布,偏度和峰度系数为对数转换后的值元素分布类型* 偏度系数自然背景值HglgN -0.280 2.900 0.003 1.63 0.056 0.010 0.10峰度系数最小值/(mg·kg-1)最大值/(mg·kg-1)平均值/(mg·kg-1)方差标准差变异系数Ⅱ级标值(pH <6.5)0 1.780 0.3 0.023 Cd lgN -0.620 3.480 0.010 0.64 0.090 0.004 0.060 0.670 0.3 0.027 Pb lgN 0.050 3.020 4.150 110.10 21.060 174.100 12.870 0.610 250 19.690 As lgN 0.050 2.350 0.170 13.23 2.800 12.380 3.530 1.260 40 8.040 Cr lgN 0.570 3.090 0.990 586.70 53.960 8 714.600 93.350 1.730 250 66.7502.2 土壤重金属污染的评价2.2.1 基于土壤环境质量标准的评价结合表2和表5可以看出:海南岛表层土壤重金属质量含量相对较低,其中一类土含量均在85%以上,其中As状况最好,一类土达98.4%,且无三类土和超三类土的存在,而重金属Cr,一类土含量低于90%,二类土含量9.7%,超三类仅占2.6%,表明研究区内部分地区的重金属Cr积累较明显.Cd和Hg的区域环境质量较好,分析样点中95%以上属于一类土,仅有1.3%的样点中重金属Cd的含量属于三类土,研究区内Pb有12.6%的轻度污染,结合空间分布图发现,Pb质量含量高的地区主要是东线高速公路和海口市区,说明Pb质量含量主要受城区工业生产、居民生活垃圾及汽车尾气等的影响.表5 海南岛农田土壤环境质量的评价结果(标准对比法)%一类土:Ⅰ级标准,为保护区域自然生态,维持自然背景的土壤环境质量的限制值.二类土:Ⅱ级标准,为保障农业生产,维护人体健康的土壤限制值.三类土:Ⅲ级标准,为保障农林业生产和植物正常生长的土壤临界值.土壤类别As Cd Cr Hg Pb一类土2.6 0.32 0 98.4 95.2 86.5 95.12 87.4二类土 1.6 3.5 9.7 4.22 12.6三类土 0 1.3 1.3 0.32 0超三类土002.2.2 基于地质累积指数法的评价根据海南岛农田土壤311个样点的5种重金属的质量含量,通过地质累积指数计算,统计出其不同污染的级别和面积,得出重金属污染的状况(见表6),结果表明:对于重金属元素As,96.8%的面积属于无污染区,3.2%属于轻度污染区,该结果与表5结果几乎一致,另外,重金属Cr和Pb的评价结果表明,2种评价方法的结果基本一样,一类土面积均在80%以上,其中,重金属Cr的三级土壤面积为2.58%,表明研究区内存在区域性的轻度污染,重金属Pb无三类土;2种评价结果中,重金属Hg有一定的差异,当采用农田土壤评价标准时,Hg的一类土占到95.2%,而在地质累积指数评价中,一类土仅为48.71%,二类土占28.71%.表6 海南岛农田土壤重金属环境质量评价结果(地质累积指数法)%级别As Cd Cr Hg Pb 0 96.8 18.71 87.10 48.71 82.6 1 3.2 35.81 5.81 28.71 15.5 2—38.06 4.52 17.1 1.9 3 6.45 2.58 4.52 —4—0.97 — 0.65 ——5—————6———0.32—2.3 土壤重金属质量含量的来源分析因子分析方法可以用来判别土壤中重金属的来源[8-11],本文对所分析的5种重金属元素进行了因子分析.由表7的分析结果,可将5种元素划分为3个因子,解释了总方差的72%.表8的分析结果显示,Hg,Cr和Pb 3种元素主要属于因子1,结合表3可知,3种元素的质量含量值均较低,与该区背景值相当.土壤中重金属Ni和Cr的质量含量主要受地球化学成因影响,Boruvka等人的研究也认为,土壤中Cr,Cu,Ni和Zn等重金属元素主要为地质来源[11].故因子1所包括的Hg,Cr和Pb 3种重金属元素可能主要来源于成土母质.土壤中重金属元素Cd一般可作为农业活动(如施用农药和化肥等)的标识元素[12-13],故从表6中可以看出,因子2主要包括了Cd元素.海南岛丰富的水热资源不但为作物提供了优越的生长环境,同时也为病虫害的发生提供了条件,另外,海南岛农用地的利用程度较高,化肥农药的使用量较大,据统计,2007年海南岛N,P,K肥的施用量高达83万t,其施用量远高于全国的平均用量,且化肥、农药的利用率极低,大约有30%可利用,有70%流失掉了[14],流失的化肥和农药中的重金属Cd也因此大量累积于土壤中.此外,研究表明,Cd的另外一个重要来源是工业活动[15],但由于海南岛的工业较少,因此可认为Cd主要来源于施加化肥和农药等农业活动.As元素在因子3中占有较大的因子载荷,结合海南岛的成土母质及地形特点可以看出,分布的低值区位于五指山市、陵水县、乐东县、定安县等地区,其质量含量大约在0.170~0.630 mg·kg-1之间,As分布的高值区主要是三亚市、东方市、琼中县等地区,其质量含量大约在3.284~21.060 mg·kg-1之间,经初步推测,当前海南岛农田土壤的As的质量含量可能与土壤成土母质相关,这与翁焕新等的研究结果一致[16].表7 因子特征值1)提取方法为主成分分析法.主成分旋转变换前特征值贡献率/% 累计贡献率/%旋转变化后特征值贡献率/% 累计贡献率/%1 1.550 31.000 31.000 0.921 0.383 0.068 2 1.049 21.000 52.000 -0.330 0.677 0.658 3 0.985 19.692 71.692 0.206 -0.629 0.749 4 0.765 15.301 86.992 0.650 13.011 100.000 5表8 方差最大正交旋转法得到的因子和全部解释变量注:因子提取方法为主成分分析法,旋转方法为归一化的方差极大法.元素旋转变换前因子旋转变换后因子1 2 3 1 2 Hg 0.753 0.082 0.059 0.679 0.307 3 0.149 Cd 0.410 0.623 -0.5410.060 0.919 0.032 Cr 0.659 -0.164 -0.181 0.624 0.255 -0.199 Pb 0.610 -0.434 0.387 0.785 -0.304 0.046 As 0.084 0.663 0.711 0.005 0.034 0.9753 讨论污染评价表明:采用标准对比法与地质累积指数法进行评价,Cd与Hg在土壤中的质量含量存在着较大差异,标准对比法中Cd和Hg 2种元素的一类土面积均占调查总面积的95%以上,而地质累积指数法的评价结果显示,一类土中Cd的质量含量仅为18.71%,而Hg为48.71%,二类土和三类土的比例明显增多,其差异的原因是:GB15618-1995中的分级指标采用了全国土壤环境质量的标准值,各项指标的确定主要依据全国土壤环境重金属背景值和生物生态效应指标来制定,其在生物生态效应指标方面有侧重,强调了土壤重金属含量对生物可能产生的生态影响[17].而Igeo评价方法所采用的标准值是研究区域的背景值,它主要针对地方区域背景值的评价,其结果反映了2个方面的内容:一是相对于地区背景值土壤重金属元素的空间分布规律与异常特征;二是人为活动叠加造成了土壤中的重金属污染.采用GB15618-1995评价海南岛农田土壤重金属(Cd,As,Hg)的质量含量,结果表明:该区3种重金属元素的清洁区达到90%以上,中度及中度以上污染区的比例小于1.5%,说明研究区土壤中重金属(As,Cd,Hg)的质量含量水平较低,不会对该地区的生态环境造成不良影响.郭宇等人的研究表明,在文昌、琼海和万宁的菠萝种植基地的土壤中,Cd和Hg的质量含量均在自然背景值水平[18];谭业华等人的调查分析表明,海南槟榔园土壤As和Hg的质量含量均未超出国家Ⅰ级土壤环境质量标准[19].由于海南岛农田土壤重金属元素Cd和Hg的质量含量的背景值远低于全国农田土壤的背景值,因此,采用Igeo评价时,以上2种元素的轻度污染区比例较大,中度污染区比例略有增加,其区域为相对于该地区自然背景的高异常区.从保障海南土壤资源的可持续利用上看,亟需开展以下的研究,即在海南岛热带环境条件下工业生产、交通运输、居民生活和农业生产等活动,对土壤中重金属含量的影响方式、实际影响程度及相关的监管防治措施等研究.本研究中对重金属的来源分析主要参考了海南岛土壤的自然背景值及地理空间分布状况,对全岛农田土壤成土母质的重金属含量状况尚缺乏分析,对农田土壤中As的主要来源还需要进行实地调查和采样分析,以进一步验证重金属的实际来源.综上可见,2种评价结果具有较强的可比性.2种方法评价Cd和Hg时出现的差异主要是由于2种评价方法所选用的背景值差异较大的缘故,Igeo的评价结果主要侧重了研究区自然背景值的影响,能更好地反映区域内人为污染的程度.针对本研究的不足,在后期的研究中还需开展农田土壤母质及其周边环境污染源的调查取证.区域土壤污染的系统调查与实时监控,目前尚属于中大型系统工程,但随着生活水平的不断提高及技术的进步,针对农田土壤污染的调查与监控将成为一项常规性的工作,所在在今后的土壤重金属的调查研究中,应进一步地侧重调查方案的总体设计,同时应开展多目标、系统化、多学科结合的调研和采样工作,通过系统化的科研成果多方位地服务于区域发展.4 结论1)311个采样点的重金属特征值表明:海南岛农田土壤的总体质量较好,所分析的5种重金属元素的平均质量含量均低于《国家土壤环境质量标准》(GB156182-1995)的Ⅱ级标准限值.2)2种评价结果表明:海南岛农田土壤的环境质量总体上较好,GB15618-1995的评价结果表明:海南岛耕作层土壤As,Cd,Hg的区域环境质量较好,一类土占全区面积的95%以上,有小面积的Cd三类及超三类土,但比例小于1.3%,As和Pb均无三类及超三类土.但采用地质累积指数评价时,轻度至中度污染的土壤约占50%.3)土壤重金属来源的因子分析表明:Hg,Cr和Pb 3种元素可能主要受自然成土条件的影响,Cd主要来源于工农业活动,As质量含量可能与成土母质关系密切.参考文献:【相关文献】[1]赵志忠,RATE A W,唐少霞,等.海南岛农用地重金属元素的分布特征及其环境意义[J].农业环境科学学报,2007,27(1):0182-0187.[2]朱维晃,杨元根,毕华,等.海南土壤中Zn,Pb,Cu,Cd四种重金属含量及其生物有效性的研究[J].矿物学报,2004,24(3):239-244.[3]廖金凤.海南省五指山土壤中的重金属元素含量[J].山地学报,2003,21(2):169-172.[4]林电,王丽华,张永发.海南香蕉园土壤中重金属现状及变化趋势分析[J].安全与环境学报,2006,6(6):54-58.[5]滕彦国,庹先国,倪师军,等.应用地质累积指数评价攀枝花地区土壤重金属污染[J].重庆环境科学,2002,24(4):24 -27,31.[6]周秀艳,王恩德,刘秀云,等.辽东湾河口底质重金属环境地球化学[J].地球化学,2004,33(3):286-290.[7]谭婷,王昌全,李冰,等.成都平原区土壤铅污染及其评价[J].长江流域资源与环境,2005,14(1):72-75.[8]FACCHINELLI A,SACCHI E,MALLEN L.Multivariate statistical and GIS-based approach to identify heavy metal sources in soils[J].Environmental Pollution,2001,114:313 -324.[9]LOSKA L,WIECHULA 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海南岛琼北地区砖红壤中Pb含量与分布特征研究肖智;刘志伟;毕华【摘要】选择海南岛琼北地区发育典型的砖红壤作为研究对象,对43个砖红壤样品中的Pb含量进行了测定.测定结果表明:琼北地区砖红壤中Pb的平均含量比海南岛砖红壤背景值高;地貌条件对砖红壤中Pb含量的分异有显著影响;从不同母质砖红壤中Pb分布特征来看,花岗岩砖红壤、砂页岩砖红壤中Pb富集于心土层和底土层,砂泥岩砖红壤中Pb富集于表土层,浅海沉积物砖红壤中Pb富集于心土层;不同成土母质砖红壤中Pb含量也不相同,浅海沉积物砖红壤(43.75 μg·g-1)>砂泥岩砖红壤(43.53 μg·g-1)>花岗岩砖红壤(40.96 μg·g-1)>砂页岩砖红壤(16.25 μg·g-1);从分异程度来看,Pb在浅海沉积物砖红壤中分异程度最大,在砂泥岩砖红壤中分异程度最小.【期刊名称】《海南师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(027)002【总页数】5页(P186-190)【关键词】Pb;分布特征;琼北地区;砖红壤【作者】肖智;刘志伟;毕华【作者单位】凯里学院环境与生命科学学院,贵州凯里556011;海南省地质局资源环境调查院,海南海口570206;海南师范大学地理与旅游学院,海南海口571158【正文语种】中文【中图分类】X53土壤是人类赖以生存的基础,也是经济发展的重要资源.我国部分城镇的农田菜地已出现土壤重金属污染超标的现象,超标元素有Cd、Hg、As、Pb等[1].据2004年1月9日的《海南日报》报道,在2002—2003年间对海口市10126名12周岁以下儿童的血铅调查中,发现血铅超标比例达到49.28%[2].选择海南岛琼北地区发育典型、分布广泛的砖红壤作为研究对象,调查区内砖红壤中重金属Pb含量,探讨不同剖面重金属元素Pb含量的纵向变化规律、迁移富集规律[3],具有一定的理论和实践意义.1 研究区概况琼北地区位于海南岛北部,包括海口市、琼山市、文昌县、澄迈县、临高县、屯昌县、定安县7个县市,总面积10394 km2,是海南省最主要的经济聚集地区.属热带季风气候,年均气温在23~25℃之间,年均降雨量1500~2000 mm,有明显多雨季和少雨季[2].从地貌来看,研究区除临高、定安、澄迈南部及屯昌大部分地区属低山丘陵外,其余属台地平原.区内东北部地区主要以浅海沉积物砖红壤为主,北部为台地玄武岩砖红壤,西北部和南部内陆丘陵为花岗岩砖红壤、浅海沉积物砖红壤以及砂页岩砖红壤[4-5].2 样品采集与处理采样地点分布于海口市、琼山市、文昌县、澄迈县、临高县、屯昌县、定安县等地,分别采集了样地的表土层(A层)、心土层(B层)、底土层(C层)作为各土壤剖面样品.测试的土壤样品中重金属Pb元素含量用ICP-MS测定[6-7],由中国科学院贵阳地化学所测试分析中心完成.3 结果与分析对海南岛琼北地区43个砖红壤样品中的Pb含量及有关参数的统计见表1,其中A、B、C土层分别是表土层、心土层、底土层.表1 海南岛琼北地区砖红壤剖面重金属元素Pb的组成Tab.1 The composition of heavy metal element Pb in latosol of the northern area of Hainan Island 采样地砖红壤类型地貌单元样号土层Pb/(μg·g-1)澄迈老城区澄迈老城区澄迈老城区定安定城定安定城海口桂林洋海口桂林洋海口桂林洋定安仙沟定安仙沟定安仙沟定安仙沟琼山府城琼山府城琼山府城临高临城海口东山海口东山海口东山屯昌城北屯昌城北文昌翁田文昌文教临高调楼临高调楼澄迈永发澄迈永发文昌五龙文昌五龙文昌五龙文昌城郊砂页岩砖红壤砂页岩砖红壤砂页岩砖红壤砂页岩砖红壤砂页岩砖红壤砂泥岩砖红壤砂泥岩砖红壤砂泥岩砖红壤砂页岩砖红壤砂页岩砖红壤砂页岩砖红壤砂页岩砖红壤砂页岩砖红壤砂页岩砖红壤砂页岩砖红壤砂页岩砖红壤花岗岩砖红壤花岗岩砖红壤花岗岩砖红壤花岗岩砖红壤花岗岩砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原低山丘陵低山丘陵低山丘陵低山丘陵台地平原台地平原台地平原低山丘陵低山丘陵台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原BL-4 BL-3 BL-2 WC-3 WC-2 JJ-4 JJ-3 JJ-2 XG-4 XG-3 XG-2 XG-1 ND-2 ND-4 ND-3 ND-1 CP-4 CP-3 CP-2 DC-3 DC-2 OT-1 WJ-1 QG-2 QG-1 CM-2 CM-1 WL-4 WL-1 WL-3 WL-2 AB C B C A B C A B C A A B C A A B C B C A A A B A B A B A A 19.53 30.6828.77 34.66 34.71 52.64 45.55 32.40 17.19 47.22 47.36 40.19 45.55 102.74 81.52 38.63 42.65 56.56 58.09 35.20 35.62 16.62 12.74 25.27 30.80 12.58 64.10 8.84 11.75 10.33 12.56续表采样地砖红壤类型地貌单元样号土层Pb/(μg·g-1)文昌宝邑文昌宝邑文昌宝邑文昌宝邑文昌宝邑文昌宝邑文昌宝邑文昌宝邑文昌宝邑文昌宝邑海口城郊海口城郊均值最大值最小值花岗岩砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤浅海砖红壤台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原台地平原BY-4 BY-1 BY-2 BY-3 BY-1 BY-2 BY-3 BY-1 BY-2 BY-3 XY-1 XY-2 A A A A A A A A A A A A海南砖红壤背景值[8]17.67 7.74 7.88 5.09 10.16 10.64 8.48 6.75 5.20 7.05 33.89 32.77 29.92 102.74 5.09 22.20 3.1 琼北地区砖红壤中Pb含量特征据研究区样品重金属Pb的测试数据的统计,结合海南砖土壤背景值,可发现研究区重金属元素Pb含量有以下规律:1)砖红壤重金属元素Pb的含量范围和平均值为:Pb 5.09~102.74μg·g-1(29.92μg·g-1).Pb的平均含量比海南砖红壤背景值高,为海南砖红壤背景值的1.35倍.2)不同地貌单元砖红壤重金属元素Pb含量平均值的分布情况是:低山丘陵(56.54μg·g-1)>台地平原(25.59μg·g-1).表2 不同地貌单元砖红壤中Pb含量平均值Tab.2 Average Pb contents in latosol of different geomorphologic units注海南岛为环形层状地貌,中部是山地,周围为台地和阶地,环岛为滨海平原.琼北地区位于于低山丘陵和台地平原之上地貌单元Pb/(μg·g-1)低山丘陵台地平原56.54 25.593)砖红壤各发生层Pb含量及分布规律:B层(45.93μg·g-1)>C层(45.49μg·g-1)>A层(19.56μg·g-1).故琼北地区砖红壤中Pb富集于心土层和底土层(见图1).3.2 琼北地区不同母质砖红壤中Pb含量及分布特征3.2.1 花岗岩砖红壤图1 海南岛琼北地区砖红壤各发生层Pb含量及分布Fig.1 Pb concentration and distribution in latosol layer of Northern Hainan Island海南岛琼北地区花岗岩砖红壤各发生层Pb含量及分布情况见图2.图2 琼北地区Pb含量在花岗岩砖红壤各发生层的分布Fig.2 The distribution of Pb in each layer of the granite Latosol in Northern Hainan Island据图2可知,海南岛琼北地区花岗岩砖红壤中Pb含量及分布规律是C层(46.85μg·g-1)>B层(45.88 μg·g-1)>A层(30.16μg·g-1),因此,花岗岩砖红壤中铅富集于心土层(B层)和底土层(C层).3.2.2 砂页岩砖红壤海南岛琼北地区砂页岩砖红壤各发生层Pb含量及分布情况见图3.图3 琼北地区Pb含量在砂页岩砖红壤各发生层的分布Fig.3 The distribution of Pb in each layer of the sandstone shale latosol in northern Hainan island 据图3可知,海南岛琼北地区砂页岩砖红壤中Pb含量及分布规律是 B层(53.82μg·g-1)>C层(48.09μg·g-1)>A层(32.21μg·g-1),故砂页岩砖红壤中Pb富集于心土层(B层)和底土层(C层).3.2.3 砂泥岩砖红壤海南岛琼北地区砂泥岩砖红壤各发生层Pb含量分布情况见图4.图4 Pb含量在砂泥岩砖红壤各发生层的分布Fig.4 The distribution of Pb in each layer of the sand shale latosol in northern Hainan Island据图4,海南岛琼北地区砂泥岩砖红壤中Pb含量及分布规律是:A层(52.64μg·g-1)>B层(45.55μg·g-1)>C层(32.39μg·g-1),可知,砂泥岩砖红壤中Pb富集于表土层(A层).3.2.4 浅海沉积物砖红壤海南岛琼北地区浅海沉积物砖红壤各发生层Pb含量分布情况见图5.图5 浅海沉积物砖红壤中Pb含量在各发生层的分布Fig.5 The distribution of Pb in each layer of the shallow marine sediments latosol in northernHainan island据图5可知,海南岛琼北地区浅海沉积物砖红壤中Pb含量及分布规律是B层(29.20μg·g-1)>A层(14.47μg·g-1)>C层(7.26μg·g-1),故浅海沉积物砖红壤中Pb富集于心土层(B层).3.3 成土母质对琼北地区砖红壤中Pb分布的影响1)琼北地区不同成土母质砖红壤中Pb含量情况.海南岛琼北地区不同成土母质砖红壤中Pb含量情况见图6.图6 成土母质对琼北地区砖红壤中Pb分布的影响Fig.6 Effects of soil parent material on the distribution of Pb in latosol of northern Hainan island据图6可知,Pb在海南岛琼北地区不同成土母质砖红壤中的分布规律是:浅海沉积物砖红壤(43.75μg·g-1)>砂泥岩砖红壤(43.53μg·g-1)>花岗岩砖红壤(40.96μg·g-1)>砂页岩砖红壤(16.25μg·g-1).2)Pb在不同成土母质砖红壤中的分异程度.据表3可知,Pb在琼北地区不同成土母质砖红壤中的分异规律是:Pb在浅海沉积物砖红壤中分异程度最大,在砂泥岩砖红壤中分异程度最小.表3 Pb在琼北地区不同成土母质砖红壤中的分异程度Tab.3 The differentiation degree of Pb in different soil parent material latosol花岗岩砂页岩砂泥岩浅海沉积物砖红壤砖红壤砖红壤砖红壤最大值/(μg·g-1)最小值/(μg·g-1)极值的比值58.09 17.67 3.29 102.74 17.19 5.98 52.64 32.40 1.62 64.10 5.09 12.604 结论通过对海南岛琼北地区砖红壤中重金属Pb含量与分布特征的研究,可得出如下结论:1)琼北地区砖红壤中Pb的平均含量比海南岛砖红壤背景值高.2)地貌条件对砖红壤中Pb含量的分异有显著影响,低山丘陵(56.54μg·g-1)>台地平原(25.59μg·g-1).3)从不同母质砖红壤中Pb分布特征来看,花岗岩砖红壤、砂页岩砖红壤中Pb 富集于心土层和底土层,砂泥岩砖红壤中Pb富集于表土层,浅海沉积物砖红壤中Pb富集于心土层.4)不同成土母质砖红壤中Pb含量也不相同,浅海沉积物砖红壤(43.75μg·g-1)>砂泥岩砖红壤(43.53μg·g-1)>花岗岩砖红壤(40.96μg·g-1)>砂页岩砖红壤(16.25μg·g-1).5)从分异程度来看,Pb在浅海沉积物砖红壤中分异程度最大,在砂泥岩砖红壤中分异程度最小.参考文献:[1]肖智,刘志伟,毕华.土壤重金属污染研究述评[J].安徽农业科学,2010,38(33):18812-18813.[2]肖智.海南岛砖红壤中Mn、Zn、Cu、Ni含量、分布及污染评价研究[D].海口:海南师范大学,2011.[3]赵志忠,毕华.海南岛砖红壤中重金属元素的分布特征及其环境效应[J].矿产与地质,2005(1):7-8.[4]余显芳,陈朝辉,鲁争寿,等.海南岛土地类型与土地资源[M].北京:科学出版社,1985:41-61.[5]国家测绘局海南测绘资料信息中心.海南省地图集[M].广州:广东省地图出版社,2006.[6]康彩霞.GIS与地统计学支持下的哈尔滨市土壤重金属污染评价与空间分布特征研究[D].长春:吉林大学,2009.[7]胡克林,张凤荣,吕贻忠,等.北京市大兴区土壤重金属含量的空间分布特征[J].环境科学学报,2004,24(3):463-468.[8]马铭留,李泽岩,周毛,等.海南土壤环境背景值研究[D].北京:中国国家环境保护局,1991.。
引用格式:吴 姬,伍成成,林积泉,等. 海南省农产品基地土壤重金属污染现状及潜在生态风险评价[J]. 湖南农业科学,2023(5):64-69. DOI:DOI:10.16498/ki.hnnykx.2023.005.015农田或农产品基地土壤重金属污染的生态风险评价是近年研究的热点之一[1-4],但研究区域大多集中在污染源附近的小尺度范围[5-7],对省级层面主要农产品生产基地土壤重金属综合生态风险评价工作研究不多。
该研究以海南省为研究区域,分析了8个农产品基地的土壤镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、锌(Zn)等8种重金属含量,以单因子污染指数法和内梅罗污染指数法来反映农产品基地土壤重金属污染的现状,采用潜在生态风险指数法对农产品基地土壤重金属潜在的生态风险进行评价,旨在为农产品基地土壤污染防治和风险管控提供参考。
1 材料与方法1.1 研究区概况和样品采集海南省属热带季风气候,日照多,气温高,雨量充沛,时空变化大。
全省主要土壤类型为砖红壤、水稻土、赤红壤、燥红土、火山灰土、风沙土、新海南省农产品基地土壤重金属污染现状及潜在生态风险评价 吴 姬,伍成成,林积泉(海南省生态环境监测中心,海南海口 571126)摘 要:为评估海南省农产品基地土壤重金属污染现状及潜在生态风险,监测了海南省8个农产品基地表层土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn等重金属的含量,并采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数评价法和潜在生态风险指数法对其重金属污染情况进行评价。
结果表明:从单因子污染指数来看,8个农产品基地97.5%的点位重金属含量低于风险筛选值,2.5%的点位重金属含量高于风险筛选值,高于风险筛选值的点位位于A8基地,高于风险筛选值的重金属为Cd;从内梅罗综合污染指数来看,97.5%的点位评价结果为清洁,2.5%的点位评价结果为预警;从潜在生态风险指数来看,海南省8个农产品基地的土壤重金属污染潜在生态风险等级以轻微和中度风险等级为主,点位比例分别为50%、45%,强度风险等级的点位比例为5%,无很强和极强生态风险等级点位;其中,潜在生态风险等级为强度的点位位于A1基地和A8基地,主要污染物为Cd。
海南农垦农产品产地土壤重金属污染分布特征及评价刘月;林运萍;黄世清;唐群锋;张民;符锦锋;吴玲【摘要】The soil contents of As, Hg, Pb, Cd and Cr in the agricultural producing areas of Hainan States Farms were analyzed, and the pollution and potential ecological hazards of heavy metals were assessed by means of single factor pollution index, nemerow pollution index and potential ecological risk index. The results showed that the average contents of As, Hg and Cr were higher than the background values of the surface soil in Hainan with their accumulated values being 4.90, 2.00 and 7.73, respectively. The spatial distribution of heavy metals pollution in the soil was uneven. The nemerow pollution index and the Cr single factor pollution index of Hongming, Dongchang, Nanhai, Donglu and Nanyang in the north areas of Hainan were higher than 1.00, which showed a slight Cr pollution. The potential ecological risk index of heavy metals in the soil was 168.70, which showed an intermediate ecological hazard, and heavy metals As and Hg were primary factors.%以海南农垦农产品产地土壤为研究对象,研究了土壤中As、Hg、Pb、Cd、Cr等5种重金属的含量特征,并利用单因子污染指数法、内梅罗污染指数法及潜在生态危害指数法,对该地区土壤重金属污染程度和潜在生态危害进行评价.结果表明:As、Hg、Cr平均含量高于海南省表层土壤背景值,重金属污染累积值分别为4.90、2.00、7.73;该地区土壤重金属污染空间分布不均匀,位于海南省北部地区的红明、东昌、南海、东路、南阳等基地内梅罗污染指数和Cr的单因子污染指数均大于1.00,土壤处于Cr轻度污染状态;土壤重金属潜在生态危害指数为168.70,整体表现为中等生态危害,潜在生态危害主要来自于As和Hg.【期刊名称】《热带农业科学》【年(卷),期】2017(037)007【总页数】7页(P10-16)【关键词】海南农垦;土壤重金属;污染评价;潜在生态危害【作者】刘月;林运萍;黄世清;唐群锋;张民;符锦锋;吴玲【作者单位】海南省天然橡胶质量检验站海南海口 570206;海南省农垦科学院海南海口 570206;海南省天然橡胶质量检验站海南海口 570206;海南省农垦科学院海南海口 570206;海南省天然橡胶质量检验站海南海口 570206;海南省农垦科学院海南海口 570206;海南省农垦科学院海南海口 570206;海南省农垦投资控股集团有限公司海南海口 570100;海南省天然橡胶质量检验站海南海口 570206;海南省农垦科学院海南海口 570206;海南省天然橡胶质量检验站海南海口 570206;海南省农垦科学院海南海口 570206;海南省天然橡胶质量检验站海南海口 570206;海南省农垦科学院海南海口 570206【正文语种】中文【中图分类】X53近几十年来,随着有色金属矿山的开采、工业“三废”的排放、农业生产污水灌溉等原因造成的土壤重金属污染问题逐步显现,由此直接或间接导致的农产品重金属含量超标和人体重金属污染事件频频出现[1],随之带来的农产品质量安全问题令人担忧。
海南岛近岸海域表层沉积物中重金属元素含量状况及生态风险分析夏南;薛桂澄;傅杨荣;杨奕;柳长柱;马荣林【摘要】利用ICP/AES和冷原子吸收测汞仪等仪器对海南岛近岸海域表层沉积物中七种重金属元素进行测试,结果表明,样品中重金属元素均有不同程度的检出,该地区重金属元素分布较为分散,体现了不同海域重金属元素的输入输出差距;用Hakanson法评价表明,除受人类活动明显的较大港湾外,海南岛近岸海域表层沉积物中重金属元素富集系数较小,危害程度为轻微污染,总体表明海南岛近岸海域表层沉积物中重金属元素生态风险处于中低水平。
【期刊名称】《资源环境与工程》【年(卷),期】2011(025)003【总页数】4页(P244-247)【关键词】海南岛;近岸海域;重金属;生态风险【作者】夏南;薛桂澄;傅杨荣;杨奕;柳长柱;马荣林【作者单位】海南省地质调查院,海南海口570206;中国地质大学,湖北武汉430074;海南省地质调查院,海南海口570206;海南省地质调查院,海南海口570206;中国地质大学,湖北武汉430074;海南省地质调查院,海南海口570206;海南省地质调查院,海南海口570206;海南省地质调查院,海南海口570206【正文语种】中文【中图分类】P736.4+1重金属(包括非金属元素砷)在海洋中的积累不仅影响水生动植物的生长和繁殖,而且可以沿着食物链逐级迁移和富集,威胁人类健康和发展。
世界上典型的重金属中毒事件有甲基汞引起的“水俣病”和镉引起的“骨痛病”等。
沉积物也是水生生物特别是底栖动物重金属摄入的重要来源。
水体、沉积物与生物体中重金属相互影响、相互转化。
重金属元素环境污染一直以来都是国内外环境化学研究的热点[1,2]。
海南岛是一个四周濒临海洋的海岛,含有丰富的各类资源。
有关其环岛近岸海域沉积物中重金属元素的系统研究至今未见报道[3-5]。
本文立足于此,利用海南省地质调查院承担的省部合作项目《海南岛生态地球化学调查》的数据,对近岸海域表层沉积物中重金属元素的含量及其潜在生态风险进行研究,为海南国际旅游岛的建设提供基础的环境地球化学资料。
土壤重金属分布特征及生态风险评价重金属是指相对密度大于5g/cm3的金属元素,如铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)等。
在自然界中,重金属广泛存在于土壤中,其分布特征与土壤类型、地质特征、人类活动等因素密切相关。
土壤重金属分布特征主要表现为以下几个方面:1.地域差异:不同地区的土壤中重金属含量存在显著差异,主要受地质背景和气候条件的影响。
一般来说,地壳中重金属含量高的地区,土壤中重金属含量也较高。
2.土壤类型差异:不同土壤类型对重金属的吸附和释放能力不同,从而导致土壤中重金属含量的差异。
粘土矿物对重金属有较强的吸附能力,可以减少重金属的迁移和扩散;而砂土和砾石土则对重金属的吸附能力较弱,容易导致重金属的富集。
3.人类活动影响:人类活动(如农业、工业、交通等)是重金属在土壤中的重要来源。
大量利用化肥、农药等化学物质,以及工业废水、废气的排放,会使得土壤中重金属含量增加。
交通流量大的地区,道路上机动车尾气中的重金属会沉积在土壤中。
土壤中重金属的生态风险评价是评估土壤重金属对生态环境和人体健康的潜在风险。
常用的评价指标包括重金属含量、生物有效性、迁移性和毒性等。
通过对土壤中重金属含量的分析,可以了解土壤重金属的污染程度。
通常以国家土壤质量标准为参考,对土壤中重金属含量进行比较和评价,判断是否超过了安全标准。
生物有效性是评价土壤中重金属对生物(包括植物和动物)的毒性的重要指标。
通过测定土壤中重金属的易交换态和可溶态含量,可以评估其对植物的吸收和转移能力,以及生物累积的潜力。
重金属的迁移性是评价其对地下水和地表水的潜在影响的指标。
迁移性较高的重金属可以随降水和地下水流动而迁移至水体中,从而对水生生物产生毒害。
重金属的毒性评价通常通过生物监测和毒性试验来进行。
通过对生态系统中的生物样本(如植物、动物)进行采样和分析,可以评估重金属对生物的生长、发育和繁殖的影响。
对海南生态产生影响的各种原因摘要:目前海南生态所遭受到的破坏及其原因,本文重在叙述各种使得生态遭到破坏的原因和解决这些不和谐因素的对策。
关键词:重金属;水资源;污泥海南岛地处热带,经济作物、瓜果蔬菜、风景植物等都是品种极多。
但是近年来,由于各种原因,海南省内的各类作物的生长都受到了极大的影响。
原本购买蔬果时的放心无忧被近来的细心挑剔所代替;以前丰富足余的水资源被现在点点滴滴小心珍惜所取代;曾经嬉戏游乐的沙滩地带如今也不时的飘过几点令人不忍心久看的无辜生命···如今的海岛生态已经被我们的很多不经意给逼走了。
一、生态被破坏的原因:1、重金属污染:(1)重金属对土壤的危害:当土壤被重金属污染后,土壤中动物和微生物的生态多样性遭受破坏,肥力受到影响,种子萌芽率降低甚至不能萌发,植物根系活性下降、生长受阻,植株果蔬生长发育所需营养物质得不到满足,果蔬的品质、产量和安全性受到影响。
这也是海南果蔬品质下降的根本原因。
(2)重金属污染对植株生长发育直接产生毒害作用:重金属含量浓度较大时,引起植株生理代谢紊乱,如叶绿素、糖和蛋白质合成受阻、养分失调,光合强度和呼吸强度下降、碳水化合物代谢失调等,经研究发现用重金属铅处理黄瓜,在铅胁迫下结果表明受重金属污染的黄瓜,幼苗叶绿素遭到破坏、光合能力下降,内源生长素浓度下降,影响黄瓜幼苗正常的生长和发育。
一些重金属(如Cd)还可通过影响细胞质膜的透性影响部分营养元素的吸收和积累,导致果蔬中营养元素和成分的改变。
更有报道称:受重金属污染土壤生长的果蔬与其他作物相比,有时候有毒物质含量可达土壤中有害物质含量的3~6倍,重金属污染严重影响各类果蔬的品质以及果蔬的生产。
2、水资源方面:(1)水库设施不完备,病险水库数量多本岛雨量充沛的,但因季节变化特别大和河流短小等原因,大量的淡水资源在丰水季节无效地流入了大海,而淡水季节则水资源不足,因而导致非资源性缺水。
南方红壤区某重金属污染场地调查、风险评估及修复效果评估研究一、本文概述本文旨在探讨南方红壤区某重金属污染场地的调查、风险评估及修复效果评估研究。
南方红壤区作为我国重要的农业生产基地,其土壤质量直接关系到生态安全和农产品质量。
然而,随着工业化和城市化的快速发展,重金属污染问题日益凸显,对南方红壤区的生态环境和人体健康构成严重威胁。
因此,开展重金属污染场地的调查、风险评估及修复效果评估研究,对于制定科学合理的修复措施、保障生态安全和农产品质量具有重要意义。
本文首先通过对南方红壤区某重金属污染场地进行详细调查,掌握该场地的污染状况及重金属分布情况。
采用风险评估方法,对该场地的重金属污染进行定量评估,确定污染程度和潜在风险。
在此基础上,提出针对性的修复方案,并实施修复措施。
通过对比修复前后的土壤质量变化,评估修复效果,为类似污染场地的修复提供借鉴和参考。
本文的研究不仅有助于深入了解南方红壤区重金属污染的特点和规律,也为制定科学合理的污染修复政策和技术标准提供科学依据。
对于保护南方红壤区的生态环境、促进农业可持续发展以及保障人体健康具有重要的理论和实践价值。
二、场地调查在南方红壤区某重金属污染场地的调查中,我们采取了一系列系统而严谨的步骤和方法。
我们对目标场地进行了全面的资料收集与初步分析,这包括场地历史使用记录、周边环境状况、地质地形特征等,以便对场地的污染状况有一个初步的了解。
接着,我们进行了详细的现场勘查,通过实地踏勘、土壤采样、地下水检测等手段,对场地内的土壤、水体等环境介质进行了系统的调查。
在采样过程中,我们严格遵守了相关标准,确保采样的代表性和准确性。
同时,我们还对场地内的植被、土壤质地等进行了详细的记录和分析,以了解场地生态环境的现状。
在数据收集和分析阶段,我们采用了多种分析方法和手段,包括土壤重金属含量测定、地下水质量评价、生态风险评估等,对场地内的重金属污染状况进行了全面的评估。
通过这些分析,我们获得了场地内重金属污染的空间分布特征、污染程度及其潜在生态风险等信息。
21卷2期169~172页2003年4月山 地 学 报JOURNAL OF MOUN TAIN SCIENCEVol.21,No.2pp 169~172Apr.,2003 收稿日期(Received date ):2002-10-30;改回日期(Accepted ):2003-03-01。
作者简介(Biography ):廖金凤(1945-),男,副教授,从事自然地理学研究。
[L IAO Jin 2feng ,born in 1945,Male ,Adjunct professor ,Devote inresearch of physical geography 1]文章编号:1008-2786(2003)02-0169-04海南省五指山土壤中的重金属元素含量廖金凤(中山大学地理学系,广东广州 510275)摘 要:海南省地处热带地区,山地面积占2514%,五指山是海南山地的核心,也是海南最高峰,从下而上依次分布着砖红壤、赤红壤、黄壤、灌丛草甸土。
五指山土壤普遍缺Cu ,而Zn 、Ni 、Pb 、Cd 、Cr 、Co 含量属正常值。
在成土过程中,Cd 有一定积累,其他元素有明显淋溶。
在自下而上的垂直带谱中,Zn 、Co 含量呈现递减,Cd 则相反,Ni 、Pb 、Cu 、Cr 含量呈现波浪式变化。
气候因素是影响五指山土壤重金属元素含量及分布的主导因素。
关键词:重金属含量;土壤;五指山中图分类号:S1591266 文献标识码:A 土壤中重金属元素含量异常会引起生物地球化学地方病。
Cu 、Zn 是植物必需元素,缺之植物生长不良,Pb 、Cd 、Cr 、Ni 、Co 不是植物必需元素,无论何种重金属元素过量对植物都是有害的。
关于海南省土壤重金属元素含量,中山大学地理学系曾进行过土壤元素背景值调查,主要是水平带的土壤。
曾水泉等对海南土壤植被系统的重金属元素地球化学进行过研究,也尚未具体研究五指山土壤重金属元素,五指山土壤重金属元素含量有待探讨研究。
在海南岛北部,分布大量的铁质砖红壤,这些砖红壤是由新生代基性火山岩作为成土母岩风化形成。
在形成过程中,由于地形地貌的影响,在部分区域地表形成了一层硬度大、厚度约1m 的铁帽,其上覆有0~3m 厚度不等的红土,下部为火山岩风化土,形成了区域独特的铁质砖红壤[1]。
分布区域主要位于海南省北部的澄迈、临高、儋州等市县[2],面积约为200km 2。
这种铁质障碍层严重影响了区域土地资源的开发利用和农业生产。
近年来,在海南省自然资源和规划厅等部门的支持下,开展了剔除铁质障碍层的土地和障碍层综合利用试验,以期为区域土地整治和高标准农田建设提供技术支撑。
在移除铁质障碍层后,以下层风化层土壤为基础进行了土地重塑的土地整治,以此弥补表层红土层较薄、耕作层深度浅的不足。
同时,施有机肥、土壤调理剂等改良土壤,组成保肥保水、易于耕作、适宜作物生长的“蒙金土”。
火山岩砖红壤在风化成土成壤过程中由于母岩的影响,造成重金属含量本底值较高,有关区域土壤重金属含量,本课题组已做专门研究,另文报道,也可参照区域其他研究报道[3-6]。
重金属含量是判断农产品安全性的重要指标[7-8]。
据报道,蔬菜、水果中重金属含量的高低易受栽种土体重金属含量的影响[9-10]。
因此,鉴于本区域土壤重金属含量本底值较高,需对蔬菜水果等农产品加强检测,以确保食品安全和人民生产生活安全。
本文旨在探讨剔除铁质障碍层,进行土地整治后,所生产的蔬菜、水果等农产品的重金属含量,以便为整治后土地的合理开发利用提供试验数据和技术支撑。
1材料与方法1.1样品采集样品采集于海南省临高县博厚镇大洋村开展土地整治的试验田中。
试验田共分3个地块,面积约70000m 2。
采集的农产品种类包括萝卜苗、小芥菜、地瓜叶、木瓜、香蕉、木薯、韭菜、小萝卜、甘蔗、花生、芋头、菠萝、水瓜、皇帝蕉等14个具有代表性的品种,共40件样品。
试验田的种植和管理按照当地种植习惯进行。
收稿日期:2023-04-14基金项目:中国地质调查局项目(1212011120313);海南省自然资源和规划厅项目(HZ2015-588-B )。