上海世博会规划区不同土地利用方式下附属绿地的重金属分布

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上海世博会规划区不同土地利用方式下 附属绿地的重金属分布 !
方海兰
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( ! 上海市园林科学研究所,上海 #$$#%# ;# 东北林业大学,哈尔滨 !&$$’$ )
5 7; 5= 9’( 图 )) 。该区是典型的城市老工业区和居
! ! 城市土壤是城市生态系统的重要组成部分, 城 市土壤质量直接关系到城市的环境质量和人类的健 康, 城市土 壤 的 重 金 属 污 染 研 究 已 引 起 普 遍 重 视 ( "#$$%&’#(%&, )**+ ; ,% -.’/0% 1 2%34, 566) ; 张甘霖, 5667 ) 。城市不同土地利用方式下, 各个功能区土 壤重金属的污染特征 是 不 一 样 的 ( 吴新民和潘根 兴, 5667 ) 。城市绿地作为城市重要的土地利用方 式之一, 与人类接触最为密切, 绿地土壤中的重金属 会通过粉尘或和人类接触等途径直接影响人类健 康。关于城市公园、 庭院绿化等绿地土壤重金属污 染和 对 人 类 健 康 的 危 害 早 有 报 道 ( 8.%09% !" #$% , )*** ; ". !" #$% , 566) ) 。在中国, 由于规划的落后, 除 了少量的公园、 大型公共绿地属于相对比较集中或 独立的土地利用方式外, 大部分绿地都是作为工厂、 学校、 商业办公区或居民区等不同土地利用方式下 附属 绿 地 的 形 式 存 在 ( 高 峻 等, 5666 ; 胡 运 华, 5666 ) 。这些附属绿地个体面积不大, 但总数可观 又都分布在城市中心地带, 是城市绿地的重要组成 部分, 对城市环境质量和人类健康起着非常关键的 作用 ( 张浩和王祥荣, 5665 ; 郝兴宇等, 566+ ; 任学慧 等, 566+ ) 。在中国城市土壤污染研究已得到重视, 但研究主要侧重于城乡土壤或城市不同土地利用方 式下各个功能区的重金属污染特性, 对城市绿地尤 其是分布于不同土地利用方式下附属绿地的重金属 污染特性却很少有系统的研究 ( 韩东昱等, 566: ; 蒋 海燕等, 566: ; 张磊等, 566: ; 骆永明等, 5667 ; 殷云龙 等, 5667 ) 。 即将举办的 56)6 年上海世博会园区位于黄浦 江两岸, 是典型的工厂和居民办公区混杂的老城区 ( 张浪等, 566+ ) 。世博会规划区内绿地类型以小型 的附属绿地为主, 分布于不同土地利用方式下的各 个功能区内。本文选择上海世博会规划区, 对其不 同土地利用方式下附属绿地重金属的分布特征和污 染特性进行分析, 以探讨城市不同土地利用方式下 附属绿地土壤中重金属的污染特征, 旨在了解城市 附属绿地的重金属污染特性, 为城市规划、 城市绿地 养护管理、 防止城市绿地重金属污染和提高城市生 态环境质量提供科学依据。 !" 研究地区与研究方法 !# !" 研究区概况 上海世博会规划区主要位于黄浦江两岸, 其中 浦西面积 ); <7 9’5 , 浦东面积 <; *< 9’5 , 总面积约
( -<$&$#$& ) 。 !上海市建设委员会绿化局专项资助项目 !!通讯作者 EAX@)B:PMBZ!767[ !#6K UFX 收稿日期: #$$;A$&A$6" " 接受日期: #$$;A!!A$&
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! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 生态学杂志! 第 5+ 卷! 第 < 期!
方海兰等: 上海世博会规划区不同土地利用方式下附属绿地的重金属分布
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原子吸收!石墨炉法测定, "#、 "$、 %&、 ’(、 )* 用 ’+! ( 0"’!-. ) 测 定, 12 和 ,-./ 等离子体 光 谱 质 普 仪 34 用原子荧光分光光度法测定。 !" #$ 数据处理 应用 ,5678、 .’.. 9:; : 软件进行重金属元素数 据的统计分析。 单项重金属污染评价主要参考国家标准 《 土壤 环境质量标准》 ( <= 9>?9@!9AA> ) , 综合污染评价主 要用重金属综合污染指数 ( 内梅罗计算式 ! "综合 # [ [ ( " ! "平均 ) $( ! " CD5 )] % B ] )评价。 %$ 结果与分析 %" !$ 世博会规划区绿地土壤重金属含量总体分析 考虑到城市绿地中园林植物不进入食物链, 而 上海园林土壤的 E3 一般在 @; : 以上, 因此可以用 国家二级或三级土壤质量的最高限值作为绿地土壤 重金属的标准来衡量 ( <= 9>?9@!9AA> ) 。从表 9 可 以看出, 世博会规划区绿地土壤重金属分布差别比 较大, %&、 "#、 "$、 ’(、 34 和 12 等 ? 种重金属含量的 平均 数 都 小 于 国 家 三 级 标 准 控 制 限 量 的 >:F , )* G H>F , 只有 "I 超标。但用中位数来分析, @种 重金属含量的中位数都比其平均数低得多, 而且全 部低于国家二级土壤环境质量的控制限量标准。从 表 9 还可以看出, %&、 "#、 "$、 )*、 ’( 和 "I 等 ? 种重 金属的变幅 ( 最大值与最小值之差) 较大, 但中位数 却远低于平均数, 表明 %&、 "#、 "$、 )*、 ’( 和 "I 等 ? 种重金属含量高的样点是少数但其数值却较大, 这 ? 种重金属最高含量是国家三级土壤质量标准限值 的 B; 9? J 9H; ?H 倍, 已经达到严重污染程度, 尤以铅 超标最严重。有研究证明, 土壤中的铅会通过土壤 颗粒悬浮物吸入或直接接触等方式危害人类健康, 特别是 ? 岁以下的儿童, 血液中铅含量是与土壤中 铅含量直接相关的, 因此土壤中铅的浓度越高儿童 受铅 毒 害 的 几 率 越 大 ( -&78K7 &’ ()* , 9A@L , 9AAM , 9AAA ) 。美国环境保护署规定土壤中铅浓度的限值 分别是: 游玩区域裸露地 M:: C4 ・ K4 N 9 , 庭院残余
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图 !" 上海市世博规划示意图 %&’( ! " )*+&’, &--.+/01/&2, 23 451,’51& 620-7 89:2+&/&2, 4&/*
图 $" 上海市世博会规划区采样点示意图 %&’( $" 41;:-&,’ +&/*+ 23 451,’51& 620-7 89:2+&/&2, :-1,< ,&,’ 4&/*
摘" 要" 上海世博会规划区是工厂和居民区混杂的典型老城区。对其主要土地利用方式 下附属绿地土壤的重金属进行调查分析。结果表明: 部分样点的 ()、 *+、 *,、 -.、 /0 和 *1 含 量超标, 23 和 45 的含量均没有超标; 大部分绿地土壤没有出现重金属的污染, 其中清洁安 全和尚清洁占了 678 9%: 和 68 7’: , 轻度污染、 中度污染和重度污染的分别占了 !#8 9;: 、 #8 &6: 和 ;8 9!: ; 周边利用类型不同的附属绿地土壤重金属含量差别很大, 居民办公区的 绿地土壤没有出现重金属污染, 试剂溶剂类工厂局部有重金属污染, 重金属污染主要集中 在造船厂、 机械厂、 钢铁厂等重型工厂的附属绿地; 利用类型不同绿地土壤重金属的相关性 也不同, 重金属的相关性基本与产生污染的土地利用类型一致; 污染源的距离以及对污染 源保护不当是导致绿地土壤重金属污染的主要因素, 注意对污染源的集中堆置或采取隔离 措施, 能有效减少重金属对绿地的污染。 关键词" 上海世博会;绿地土壤;重金属 ( #$$9 ) $%=$’%7=$9 中图分类号" <&%" 文献标识码" 4" 文章编号" !$$$=’97$ !"#$% &"’#() *+)’,+-.’+/0 +0 1,""02-"(’ )/+() .0*", *+33","0’ (#0* .)" 4#’’",0) +0 4(#00+01 )+’" /3 5676 89#019#+ :/,(* ;<4/)+’+/0= >4(? 2@)AB@.! , 24C ?,@.AD,.! , /E(? 2F.3AB).# , ! ! GH -)AIJ.( !"#$%"#& ’$()&)*)+ ,- .#$/(0#1+ 2#3/+$&$%,!"#$%"#& #$$#%# ,4"&$#;# 5,3)"+#() 6,3+()37 8$&9+3(&)7 ,:#3;&$ !&$$’$ ,4"&$# ) < 4"&$+(+ =,*3$#> ,- ?0,>,%7 , #$$9 , 5> (%) : ’%7 = ’’6K ?-)’,#@’:LMJ NB@..).3 5)OJ FP #$!$ QM@.3M@) RF+B1 ESNF5)O)F. I@5 @ OTN)U@B FB1 ,+0@. 1)5O+)UO 5NJUVBJ1 I)OM P@UOF+)J5 @.1 +J5)1J.O)@B @+J@5K LMJ 5O,1T F. OMJ MJ@WT XJO@B5 1)5O+)0,O)F. ). 3+JJ.A 0JBO 5F)B5 ,.1J+ 1)PPJ+J.O B@.1 ,5J N@OOJ+.5 ). OMJ 1)5O+)UO 5MFIJ1 OM@O OMJ 5F)B () , *+, *,, -., /0 @.1 *1 UF.OJ.O5 ). N@+O5 FP OMJ 1)5O+)UO JSUJJ1J1 OMJ (@O)F.@B 5JUF.1ABJWJB 5O@.1@+1 ,0,O OMJ 23 @.1 45 UF.OJ.O5 IJ+J .FOK 678 9%: FP OMJ 3+JJ.A0JBO 5F)B5 IJ+J UBJ@. ,68 7’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’ 5 MJ@WT XJO@B5 NFBB,O)F.K LF +J1,UJ OMJ N+F0@0)B)OT FP OMJ NFBB,O)F.,I@5OJ5 @.1 NFBB,O@.O 5F,+UJ5 5MF,B1 0J IJBB X@.@3J1 OF VJJN OMJX @I@T P+FX OMJ 3+JJ.A0JBO5K A"% B/,*):QM@.3M@) RF+B1 ESNF5)O)F.;3+JJ.A0JBO 5F)B;MJ@WT XJO@BK