[優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)精品] 土壤重金屬現(xiàn)狀研究

1、本科畢業(yè)論文 摘要 1 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)（論論文文） 摘要摘要 土壤重金屬污染是破壞土壤環(huán)境的重要因素，并直接或間接危害到人體健 康，因其隱蔽性、不可逆性、后果嚴(yán)重性等特點(diǎn)越來(lái)越受到重視。隨著城市化、 工業(yè)化的迅速發(fā)展和人類環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，許多發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)土壤的重金屬污染 問(wèn)題研究不斷增加。本研究以焦作市高新區(qū)農(nóng)田土壤為例，采取了20個(gè)采樣點(diǎn) 的表層土壤樣品，采用石墨爐原子吸收分光光度法對(duì)其表層土壤中的重金屬pb 和cd進(jìn)行了測(cè)定分析，并且按照單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法的 方法，依據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其污染狀況進(jìn)行研究及評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，研究 區(qū)表層土壤中各種重金屬一般處于標(biāo)準(zhǔn)

2、值以下，或者是輕微污染水平，其中cd 為輕度污染。各重金屬單因子污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)在焦作市高新區(qū)的分布 特點(diǎn)各不相同。根據(jù)土壤重金屬含量分析，焦作市高新區(qū)主要危害的重金屬為 cd，根據(jù)高新區(qū)土壤主要的重金屬，我們分析了重金屬的危害，并提出了相應(yīng) 的對(duì)策 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞: :農(nóng)田土壤；重金屬污染；評(píng)價(jià)；對(duì)策 本科畢業(yè)論文 摘要 2 本科畢業(yè)論文 abstract 3 abstract：destruction of soil heavy metal pollution is an important factor in the environment, and directly or indir

3、ectly endanger human health. with urbanization, industrialization and the rapid development of the enhanced awareness of the human environment, to its suburban areas in many developed countries of the heavy-metal contamination in soil studies is increasing. this study jiaozuo high- tech zone as an e

4、xample, farmland soil took 20 sample point surface soil samples, using graphite furnace atomic absorption spectrophotometry on its surface soil heavy metal pb and cd examined analysis, and according to the single factor pollution index method and nemerow composite pollution index method according to

5、 the method of soil environmental quality standards for its pollution condition for the research and evaluation. the result shows that the area of heavy metal surface soil under general in standard, or is light pollution levels, including cd for light pollution. the heavy metal pollution index and t

6、he single factor in jiaozuo high-tech zone comprehensive pollution index distribution characteristics of each are not identical. according to the soil heavy metal content analysis, jiaozuo high-tech zone of main dangers for cds, according to heavy metal soil main high-tech, we analyzed the dangers o

7、f heavy metals, and puts forward the corresponding countermeasures key words: soil; heavy metal pollution; evaluation; countermeasures 本科畢業(yè)論文 abstract 4 本科畢業(yè)論文 abstract - 0 - 目錄目錄 1 1 前言前言 .4 1.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .4 1.1.11.1.1 國(guó)外土壤重金屬研究現(xiàn)狀國(guó)外土壤重金屬研究現(xiàn)狀 .4 1.1.21.1.2 國(guó)內(nèi)土壤重金屬污染狀況和區(qū)域研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)土壤重金屬污染狀況和區(qū)域研究現(xiàn)狀 .

8、5 1.2 郊區(qū)土壤重金屬測(cè)定的目的意義郊區(qū)土壤重金屬測(cè)定的目的意義 .7 1.3 土壤消解方法綜述土壤消解方法綜述 .8 1.3.1 王水回流消解法王水回流消解法 .8 1.3.21.3.2 堿熔消解法堿熔消解法 .8 1. 3. 3 密封容器消解法密封容器消解法 .10 1.3.4 微波消解法微波消解法 .10 2 實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分 .10 2.1 樣品的采集和處理樣品的采集和處理 .10 2.1.1 采樣地點(diǎn)采樣地點(diǎn) .10 2.1.22.1.2 樣品的采集方法樣品的采集方法 .10 2.1.32.1.3 樣品的布點(diǎn)方法樣品的布點(diǎn)方法 .11 2.1.4 樣品的預(yù)處理樣品的預(yù)處理 .12

9、 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑實(shí)驗(yàn)儀器及試劑 .12 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器、試劑實(shí)驗(yàn)儀器、試劑 .12 2.2.2 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 .12 2.3 土壤中重金屬元素的測(cè)試土壤中重金屬元素的測(cè)試 .12 2. 4 污染評(píng)價(jià)方法污染評(píng)價(jià)方法 .13 2.5 結(jié)果分析結(jié)果分析 .14 2.5.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) .14 2.5.22.5.2 焦作市郊區(qū)土壤重金屬含量分析焦作市郊區(qū)土壤重金屬含量分析 .15 2.5.32.5.3 焦作市高新區(qū)土壤重金屬污染指數(shù)分析焦作市高新區(qū)土壤重金屬污染指數(shù)分析 .16 2.5.42.5.4 焦作市高新區(qū)土壤重金屬污染源分析焦作市高新區(qū)土壤重金屬污染源分析 .17 3

10、 3 郊區(qū)土壤重金屬污染的危害與防治郊區(qū)土壤重金屬污染的危害與防治 .19 3.13.1 郊區(qū)郊區(qū)土壤重金屬污染的危害土壤重金屬污染的危害 .19 3.23.2 郊區(qū)郊區(qū)土壤重金屬污染的防治對(duì)策土壤重金屬污染的防治對(duì)策 .20 3.2.13.2.1 有效措施有效措施, , 控制城市工業(yè)企業(yè)控制城市工業(yè)企業(yè)“ 三廢三廢”排放排放 .20 本科畢業(yè)論文 abstract - 1 - 3.2.23.2.2 工業(yè)結(jié)構(gòu)工業(yè)結(jié)構(gòu), , 實(shí)行企業(yè)的合理兼并與優(yōu)化組合實(shí)行企業(yè)的合理兼并與優(yōu)化組合 .20 3.2.33.2.3 組織農(nóng)田灌溉組織農(nóng)田灌溉, , 防止污灌造成的污染防止污灌造成的污染 .21 3.2

11、.43.2.4 提高土壤環(huán)境容量提高土壤環(huán)境容量, , 控制重金屬進(jìn)入食物鏈控制重金屬進(jìn)入食物鏈 .21 3.2.53.2.5 加強(qiáng)土壤環(huán)境及其農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測(cè)加強(qiáng)土壤環(huán)境及其農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測(cè) .21 3.2.63.2.6 對(duì)受到污染的土壤采取治理措施。對(duì)受到污染的土壤采取治理措施。 .21 4 結(jié)論結(jié)論 .22 致謝致謝 .23 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .24 本科畢業(yè)論文 前言 2 1 1 前言前言 1.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 近50年來(lái)，在重金屬污染研究方面，國(guó)內(nèi)外主要取得了以下成果: 確定了世界和區(qū)域范圍內(nèi)的土壤主要重金屬元素的背景值以及相應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量 標(biāo)準(zhǔn)、食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)；

12、(2) 建立了較完善的各種主要重金屬元素分 析測(cè)定方法及規(guī)范；(3)發(fā)現(xiàn)了一批可用于重金屬污染生物檢測(cè)的敏感植物，適 于重金屬污染區(qū)種植的抗性植物以及可望用于重金屬污染土壤植物修復(fù)的超量 積累重金屬植物；(4)對(duì)重金屬在底泥一水體一生物系統(tǒng)、土壤一植物系統(tǒng)以及 沿生產(chǎn)者一消費(fèi)者一分解者食物鏈的遷移、轉(zhuǎn)化和循環(huán)規(guī)律進(jìn)行了深入系統(tǒng)的 研究；(5)對(duì)重金屬污染的治理相繼發(fā)展了物理、化學(xué)和生物方法，植物修復(fù)技 術(shù)和微生物修復(fù)技術(shù)引起了廣泛關(guān)注。 1.1.1國(guó)外土壤重金屬研究現(xiàn)狀 國(guó)外對(duì)土壤重金屬污染的報(bào)道最早可以追溯到十九世紀(jì)發(fā)生在日本的足尾 銅山公害事件。在上世紀(jì)50年代前后， 日本出現(xiàn)了“水俁病”

13、和“骨痛病”， 并且查明這是由于hg和cd污染所引起的公害之后，重金屬的污染才開(kāi)始備受關(guān) 注。國(guó)外許多學(xué)者在城市土壤重金屬污染方面進(jìn)行了大量探索研究，如bilos等 人研究認(rèn)為，城市中污染源較多，可釋放大量重金屬進(jìn)入大氣和土壤1。有 研究顯示，在特定地物(如建筑物等)周圍，土壤重金屬的污染程度與該地物的 建成時(shí)間和位置有關(guān);另外，人類活動(dòng)越密集的地區(qū)重金屬污染越嚴(yán)重，工業(yè)化 程度與城市土壤中重金屬的含量(例如cd、cu、pb、zn)密切相關(guān)。madrid等人 對(duì)西班牙塞維利亞市主要公園和綠地土壤重金屬含量的調(diào)查顯示，位于居住、 休閑地區(qū)的土壤樣點(diǎn)的pb、zn和cu(尤其是cu)的含量超出人們可

14、接受的范圍， 其中機(jī)動(dòng)車輛排放的尾氣是土壤中重金屬含量增加的一個(gè)重要原因。 albasel2等人的研究發(fā)現(xiàn)，土壤cu、pb、zn 的含量在逐漸遠(yuǎn)離公路時(shí)迅速 降低，這不僅是因?yàn)槠囄矚鈺?huì)釋放重金屬進(jìn)入周圍環(huán)境，而且車輛的輪胎磨 損同樣可以造成土壤中重金屬的積累，汽車尾氣對(duì)重金屬增加的貢獻(xiàn)主要是 pb，同時(shí)也會(huì)影響到zn，cu。土壤中的cu、zn、cd含量，特別是pb的含量，與 機(jī)動(dòng)車輛有密切的關(guān)系。s.0.fakayodetal3研究得出，尼日利亞osogbo市交 通流量較大的公路旁土壤中重金屬含量要比相應(yīng)的中等流量和低流量公路旁土 壤中重金屬含量要高得多。隨著距公路距離的加大重金屬含量迅速下

15、降，在距 本科畢業(yè)論文 前言 3 離公路5om的地方金屬含量幾乎達(dá)到控制點(diǎn)金屬的自然背景值。blakel4等人 的研究還表明，大氣沉降會(huì)導(dǎo)致土壤以及作物中的重金屬增加，包括通過(guò)大氣 降水以及氣液懸浮物進(jìn)入土壤。據(jù)bandhu等人的研究，大氣中的重金屬與土壤 中的重金屬之間有密切的相關(guān)性。 1.1.2國(guó)內(nèi)土壤重金屬污染狀況和區(qū)域研究現(xiàn)狀 目前國(guó)內(nèi)土壤重金屬污染研究在總體上與國(guó)外存在一定的差距。國(guó)內(nèi)土壤 重金屬污染研究主要起始于20世紀(jì)80年代，90年代以來(lái)這方面研究得到迅速發(fā) 展。從地域研究上看，目前的研究主要集中在經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的珠江三角洲和香 港地區(qū)、長(zhǎng)江三角洲的南京、上海等地、京津地區(qū)、東北

16、工業(yè)區(qū)等，另外一些 研究集中在西北和西南的個(gè)別工業(yè)城市周圍以及個(gè)別的工礦區(qū)周圍。 根據(jù)對(duì)珠江三角洲主要城市城郊農(nóng)業(yè)土壤重金屬含量特征的研究結(jié)果表明， 珠江三角洲主要城市城郊農(nóng)業(yè)土壤中以hg的污染指數(shù)最大，cd和zn次之，表層 的土壤除as元素外，cu、pb、zn、cr、ni、cd等元素的平均值都分別超過(guò)了廣 東省土壤背景值和全國(guó)土壤背景值，除as，hg外，重金屬元素在土壤剖面中基 本上是表層高于底層5;同在珠江三角洲，香港土壤重金屬的污染狀況又與鄰 近地區(qū)存在著顯著不同的特點(diǎn)，土壤重金屬污染以pb，as，zn，cu為主，這說(shuō) 明土壤重金屬污染狀況和類型存在不同空間尺度的變異6。就廣州市的蔬菜

17、地重金屬污染而言，pb的污染較為普遍，其次為as7。 南京六合區(qū)蔣家灣蔬菜基地重金屬污染現(xiàn)狀的研究表明，cu 、cr、cd、as 、zn、pb等6種重金屬在土壤中的含量均低于背景值，而土壤中hg含量嚴(yán)重超標(biāo)， pb屬輕度污染8。這一研究結(jié)果和李佑國(guó)9對(duì)南京市土壤重金屬污染有所不 同，后者研究發(fā)現(xiàn)，南京近郊重金屬以hg和zn為主，江寧附近為重污染區(qū)，污 染比較嚴(yán)重的是受人影響比較大的菜地和大田。巫和昕10等研究表明上海市 寶山工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染以pb，zn 和cd為主，路邊土壤和菜區(qū)土壤中pb、zn 含量偏高，這與對(duì)上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)土壤重金屬研究狀況有所不同，其主要的污 染因子是cd、cu和pb

18、。 北京市邊緣區(qū)土壤重金屬總體污染狀況不明顯，只有hg元素屬于輕微污染 11。而北京南部地區(qū)土壤cd大多為中度污染，pb污染指數(shù)2.0，達(dá)到中度污 染水平，cu基本為輕度污染水平，土壤zn完全超過(guò)預(yù)警水平，土壤as基本未發(fā) 生污染，土壤重金屬綜合污染指數(shù)均大于1，總體處于輕污染以上水平。這與京 津地區(qū)菜地以hg、cd、pb、zn污染為主的情況較為相似。 本科畢業(yè)論文 前言 4 東北地區(qū)土壤重金屬污染的研究主要集中在沈陽(yáng)張士污灌區(qū)和一些工礦區(qū) 周圍，付玉華等12分析了沈陽(yáng)市市郊部分菜地的上壤污染情況，發(fā)現(xiàn)沈陽(yáng)市 郊部分菜地受到以cd為主的多種重金屬的復(fù)合污染。在遼寧省臥龍泉河流域， 由于金礦的開(kāi)

19、發(fā)，已造成其流域土壤生態(tài)環(huán)境的重金屬?gòu)?fù)合污染，污染程度隨 著開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的加大而增高。臥龍泉河流域中金礦開(kāi)發(fā)強(qiáng)度大的王家子礦區(qū)土壤 屬重度污染，主要的污染因子為as 、pb、cd、zn，其流域上游稻田土的重金屬 污染因子為cu、pb，是成土母巖相對(duì)高的cu、pb 背景含量和金礦冶煉綜合影響 的結(jié)果。在遼西濱海礦集區(qū)的金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)區(qū)以及冶煉廠周圍的土壤中重金屬 含量絕大部分高于土壤背景值，尤其cd、pb、zn的污染狀況更應(yīng)引起重視。 祖旭宇等13對(duì)云南昆明市土壤重金屬污染調(diào)查與評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)cu、pb、zn 和cd污染，其中cd和cu為中度污染，zn和pb為輕污染。陳建軍等對(duì)昆明地區(qū)土 壤中cu、pb、

20、cr、cd、as、hg6種重金屬進(jìn)行了調(diào)查監(jiān)測(cè)，并就其來(lái)源及污染現(xiàn) 狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明:cu、cd、as、hg等重金屬對(duì)土壤存在不同程度的污染， 其中cd污染最為嚴(yán)重，其后依次為cu、hg、as、pb、cr，土壤重金屬綜合評(píng)價(jià) 為中度污染。昆明地區(qū)土壤重金屬污染的來(lái)源主要是化肥的大量施用，其他來(lái) 源所占的比例相對(duì)較小。90 年代初期，在西南地區(qū)除昆明市周圍土壤重金屬研 究外,還有人在成都市和重慶市、貴州市土壤重金屬污染做了研究，如傅紹清等 在研究成都市郊部分菜地土壤的背景值時(shí)發(fā)現(xiàn)其己被污染;李其林等監(jiān)測(cè)了重慶 市郊部分菜地土壤，發(fā)現(xiàn)近郊蔬菜基地部分土壤己受cd和hg的污染。 西北地區(qū)的土壤重

21、金屬污染研究主要集中在陜西和甘肅兩省，龐獎(jiǎng)勵(lì)等 14通過(guò)對(duì)西安污灌區(qū)土壤重金屬含量及影響的研究，發(fā)現(xiàn)重金屬 cu、pb、cd、cr、as、hg在污灌土中發(fā)生了明顯的積累，累積系數(shù)在 1.110.59，不同的元素的積累強(qiáng)度不同，其中cr最弱(1.11)，hg最強(qiáng)(10.59)。 張林森等對(duì)陜西省5個(gè)縣56個(gè)蘋(píng)果園土樣品中as、pb、hg、cr、cd和cu的含量進(jìn) 行了測(cè)定，結(jié)果表明，這幾種重金屬元素含量均沒(méi)有超過(guò)綠色食品產(chǎn)地環(huán)境規(guī) 定的標(biāo)準(zhǔn)，但提出今后監(jiān)控的重點(diǎn)是as和cr。楊蘇才等對(duì)蘭州市表層土壤除個(gè) 別點(diǎn)外均己受到重金屬污染，其污染程度取決于交通所產(chǎn)生的汽車尾氣、揚(yáng)塵; 另外，工業(yè)活動(dòng)和綠化

22、帶對(duì)重余屬污染也有著相當(dāng)大的影響。 全國(guó)其他地區(qū)的研究大多集中在工礦區(qū)周圍的土壤，如以焦作市15為例， 在朱村礦周圍由于煤礦的煤研石堆積造成周圍土壤的污染，其中土壤中無(wú)cr污 染，受cd污染不明顯，cu污染程度較輕，pb的污染受交通影響波動(dòng)較大，zn污 本科畢業(yè)論文 前言 5 染較重，其污染濃度與矸石堆的距離成非線性負(fù)相關(guān)關(guān)系。胡寧?kù)o16等對(duì)江 西貴溪冶煉廠重金屬環(huán)境污染進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，土壤中重金屬污染的潛 在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)最高的元素是cd，其次是cu和as。馮明祥等17調(diào)查了青島市郊部 分菜地土壤的污染情況，證明cd污染是最嚴(yán)重的，其次是as和hg。 1.2 郊區(qū)土壤重金屬測(cè)定的目的意義郊區(qū)

23、土壤重金屬測(cè)定的目的意義 土壤是土地資源的核心，為植物、動(dòng)物和微生物生長(zhǎng)與繁殖提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)， 也是人類賴以生存與發(fā)展的寶貴資源。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)的進(jìn)步，城市化 進(jìn) 程的不斷加快，土壤環(huán)境不斷受到來(lái)自工業(yè)和生活廢水、固體廢物、農(nóng)藥化肥 及 大氣降塵等物質(zhì)的污染，土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步下降據(jù)估計(jì)，目前我國(guó)受污染 的 耕地面積近2000萬(wàn)公頃，約占耕地面積的l5，每年因土壤污染而減少的糧食 產(chǎn)量高達(dá)1000萬(wàn)噸，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)loo億元，另外還有1200萬(wàn)噸糧食，其污染 物超標(biāo)；兩者的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)_200多億元。土壤污染已經(jīng)成為我國(guó)面臨的重 要環(huán)境問(wèn)題之一，加強(qiáng)農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)對(duì)于保護(hù)

24、土壤環(huán)境質(zhì)量 和糧食安全具有重要的意義，土壤重金屬含量和農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究成 為環(huán)境科學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。 土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)將重金屬帶入到土壤中，致使土壤中重 金 屬含量明顯高于背景含量、并可能造成現(xiàn)存的或潛在土壤質(zhì)量退化、生態(tài)與環(huán) 境 惡化的現(xiàn)象。重金屬是土壤環(huán)境中一類具有潛在危害的持久性有毒污染物，一 般 不易隨水淋失，不能被微生物分解；相反地，重金屬常在土壤環(huán)境中富集，甚 至 轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物過(guò)量的重金屬通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體后將對(duì)人體 健 康產(chǎn)生極大的危害。資料表明，部分重金屬具有致突變、致癌、致畸作用。 本科畢業(yè)論文 前言 6 土壤中重金屬污染來(lái)源廣泛，主

25、要包括有大氣降塵、污水灌溉、工業(yè)固體 廢 棄物的不當(dāng)堆置、礦業(yè)活動(dòng)、農(nóng)業(yè)和化肥等毋。土壤中的重金屬還可通過(guò)淋洗 和徑流等作用污染地表水和地下水，對(duì)水環(huán)境造成潛在危害。而且，土壤中的 重金屬具有隱蔽性、不可逆性和長(zhǎng)期性等特點(diǎn)。在其累積初期，毒害作用并不 明顯， 因此不易被人們輕易覺(jué)察或關(guān)注，但一旦當(dāng)其毒害作用表現(xiàn)出來(lái)，就難以消除。 在城市化進(jìn)程不斷加快的今天，郊區(qū)既是城市居民大量農(nóng)副產(chǎn)品的供應(yīng)基 地，同時(shí)又是城市廢棄物的容納場(chǎng)所，城市生活、工業(yè)活動(dòng)加重周邊農(nóng)地的污 染負(fù)荷，直接進(jìn)入土壤的污染物，大氣污染、沉降、酸雨使土壤環(huán)境壓力增大； 化肥農(nóng)藥大量使用，肥力下降，使土壤承載力加重，生產(chǎn)功能退化，

26、從而使農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)面臨著諸多的問(wèn)題。土壤是農(nóng)業(yè)發(fā)展的依附，其環(huán)境質(zhì)量的好壞直接影 響著農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，而重金屬是土壤環(huán)境中一類具有潛在危害的污染物。因此， 對(duì)焦作市郊區(qū)土壤的重金屬污染進(jìn)行評(píng)價(jià)是十分必要的，評(píng)價(jià)結(jié)果將為合理發(fā) 展和規(guī)劃農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)參考，同時(shí)對(duì)于已經(jīng)污染的環(huán)境質(zhì)量，找出原因及 存在問(wèn)題，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境、改良土壤和土壤資源的合理利用與管理提供理論 依據(jù)。 焦作市位于河南省西北部，北依太行與山西省接壤，南臨黃河與鄭州、洛 陽(yáng)相望。轄4個(gè)市轄區(qū)和一個(gè)省級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)，目前，全市已開(kāi)發(fā)利用 的土地資源分為耕地、林地、草地、工交建筑用地等四大類，其中耕地面積為 257.9萬(wàn)畝，土壤資

27、源傳統(tǒng)利用形式以蔬菜和小麥種植為主，隨著焦作市城市化 的快速發(fā)展，導(dǎo)致周邊土壤肥力水平下降、土壤環(huán)境質(zhì)量惡化，土壤資源的環(huán) 境壓力日趨增大。 本文通過(guò)對(duì)焦作市城市高新區(qū) 20 例耕地表層土壤樣品的分析，研究土壤環(huán) 境中兩類主要重金屬污染物鉛個(gè)鎘的污染狀況，并進(jìn)行詳細(xì)評(píng)價(jià)。本研究對(duì)于 了解因人類的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)照成的重金屬在耕地土壤中的積累狀況，指導(dǎo)產(chǎn) 業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、優(yōu)化工農(nóng)業(yè)發(fā)展和布局，保障土地資源環(huán)境安全、提高食品安全 水平、保護(hù)人民群眾身體健康具有積極意義。 1.31.3 土壤消解方法綜述土壤消解方法綜述 1.3.1 王水回流消解法 本科畢業(yè)論文 前言 7 準(zhǔn)確稱取約 1 g(精確至 000

28、0 2 g)通過(guò) 0149 mm 孔徑篩的土壤樣品， 加少許蒸餾水潤(rùn)濕土樣，加 3 粒4 粒小玻璃珠。加入 10ml 硝酸溶液(32)， 浸潤(rùn)整個(gè)樣品，電熱板上微沸狀態(tài)下加熱 20 min(硝酸與土壤中有機(jī)質(zhì)反應(yīng)后 剩余部分約 6 ml7 ml，與下一步加入 20 ml 鹽酸仍大約保持王水比例)。加 入 20 ml 鹽酸(31)，蓋上表面皿，放在電熱板上加熱 2 h，保持王水處于明 顯的微沸狀態(tài)(即可見(jiàn)到王水蒸汽在瓶壁上回流，但反應(yīng)又不能過(guò)于劇烈而導(dǎo)致 樣品溢出)。移去表面皿，趕掉全部酸液至濕鹽狀態(tài)，加 10 ml 水溶解，趁熱過(guò) 濾至 50 ml 容量瓶中定容。采用與上述相同的試劑和步驟，每

29、批樣品至少制備 2 個(gè)以上空白溶液。 1.3.2 堿熔消解法 堿熔消解法是將土壤樣品與堿混合，在高溫下熔融，使樣品分解的方法。 準(zhǔn)確稱取適量土樣于坩堝中，加入適量熔劑，充分混勻，移入馬褔爐中高溫熔 融。熔融時(shí)間和溫度視所用溶劑而定，如用碳酸鈉于 900920熔融半小時(shí)， 用過(guò)氧化鈉于 650700熔融 2030 分鐘等。熔融好的土樣冷卻至 6080后， 移入燒杯中，于電熱板上加水和 1+1 鹽酸加熱浸提和中和、酸化熔融物，待大 量鹽類溶 本科畢業(yè)論文 實(shí)驗(yàn)部分 8 解后，濾去不溶物，濾液定容，供分析測(cè)定。 1. 3. 3 密封容器消解法 準(zhǔn)確稱取土壤樣品 050 g，置于高壓消解罐中，加入硝酸

30、 375 ml，高氯 酸 125 ml，氫氟酸 5 ml，加蓋密封，置于電熱恒溫干燥箱中，于 170平衡 4 h，待冷卻后，取出內(nèi)罐置電熱板上中溫趕酸，待酸趕盡，轉(zhuǎn)移至 50 ml 容量瓶 中，并加人 5ml 硝酸鑭，用水定容至標(biāo)線，待測(cè)。 1.3.4 微波消解法 準(zhǔn)確稱取土壤樣品 0.10 g，置于微波消解罐中，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)法確定消解 時(shí)各酸加人量為硝酸 7ml，氫氟酸 5ml。高氯酸 3ml，并以此量加入盛有土樣的 微波消解罐中，加蓋密封，放人微波消解爐中。為提高工作效率、保證樣品完 全消解、防止微波初期消解罐內(nèi)壓力上沖而產(chǎn)生危險(xiǎn)、并保證較高的消解率采 用五階段消解控制方法，具體消解工作條

31、件見(jiàn)表 1。按工作條件表消解，待冷 卻至室溫后，轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯坩鍋中，于電熱板加熱趕酸，待酸趕盡，轉(zhuǎn)移 至 l0 ml 容量瓶中，并加人 5 ml 硝酸鑭，定容至標(biāo)線，待測(cè)。 表 1 微波消解工作條件 table 1 working conditions of microwave digestion 步驟時(shí)間（s）壓力（kg） 1605 212010 312015 418020 518025 2 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)部分部分 2.1 樣品的采集和處理樣品的采集和處理 2.1.1 采樣地點(diǎn) 于2011年4月取樣，采樣地點(diǎn)布設(shè)在焦作市高新區(qū)。 2.1.2樣品的采集方法 (1)簡(jiǎn)單隨機(jī) 將監(jiān)測(cè)單元分成網(wǎng)格，每

32、個(gè)網(wǎng)格編上號(hào)碼，決定采樣點(diǎn)樣品數(shù)后，隨機(jī)抽 取規(guī)定的樣品數(shù)的樣品，其樣本號(hào)碼對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格號(hào)，即為采樣點(diǎn)。隨機(jī)數(shù)的獲 得可以利用擲骰子、抽簽、查隨機(jī)數(shù)表的方法。 (2)分塊隨機(jī) 本科畢業(yè)論文 實(shí)驗(yàn)部分 9 根據(jù)收集的資料，如果監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的土壤有明顯的幾種類型，則可將區(qū)域 分成幾塊，每塊內(nèi)污染物較均勻，塊間的差異較明顯。將每塊作為一個(gè)監(jiān)測(cè)單 元，在每個(gè)監(jiān)測(cè)單元內(nèi)再隨機(jī)布點(diǎn)。在確定分塊的前提下，分塊布點(diǎn)的代表性 比簡(jiǎn)單隨機(jī)布點(diǎn)好，如果分塊不正確，分塊布點(diǎn)的效果可能會(huì)適得其反。 (3)系統(tǒng)隨機(jī) 將監(jiān)測(cè)區(qū)域分成面積相等的幾部分(網(wǎng)格劃分)，每網(wǎng)格內(nèi)布設(shè)一采樣點(diǎn)， 這種布點(diǎn)稱為系統(tǒng)隨機(jī)布點(diǎn)。如果區(qū)域內(nèi)土壤污

33、染物含量變化較大，系統(tǒng)隨機(jī) 布點(diǎn)比簡(jiǎn)單隨機(jī)布點(diǎn)所采樣品的代表性要好相結(jié)合的方式。本實(shí)驗(yàn)采用簡(jiǎn)單隨 機(jī)采樣。 2.1.3樣品的布點(diǎn)方法 混合樣的采集布點(diǎn)主要有四種方法： (1)對(duì)角線法：適用于污灌農(nóng)田土壤，對(duì)角線分5等份，以等分點(diǎn)為采樣分 點(diǎn)； (2)梅花點(diǎn)法：適用于面積較小，地勢(shì)平坦，土壤組成和受污染程度相對(duì)比 較均勻的地塊，設(shè)分點(diǎn)5個(gè)左右； (3)棋盤式法：適宜中等面積、地勢(shì)平坦、土壤不夠均勻的地塊，設(shè)分點(diǎn)10 個(gè)左右； (4)蛇形法：適宜于面積較大、土壤不夠均勻且地勢(shì)不平坦的地塊，設(shè)分點(diǎn) 15個(gè)左右，多用于農(nóng)業(yè)污染型土壤。各分點(diǎn)混勻后用四分法取lkg土樣裝入樣品 袋，多余部分棄去。 采樣方

34、式示意圖： 采樣點(diǎn)的選擇標(biāo)準(zhǔn)是它能夠代表被監(jiān)測(cè)的一定面積的地區(qū)或地段的土壤， 選擇有代表性的采樣點(diǎn)，應(yīng)考慮地形基本一致、近期旌肥耕作措施、植物生長(zhǎng) 表現(xiàn)基本相同，應(yīng)盡量照顧到土壤的全面情況，不可太集中，應(yīng)避開(kāi)路邊、地 角和堆積過(guò)肥料的地方。土壤樣品垂直采取耕作層020cm的土壤。由于土壤本 本科畢業(yè)論文 實(shí)驗(yàn)部分 10 身在空間分布上具有一定的不均一性，故樣品多點(diǎn)采集，均勻混合以便使土壤 具有代表性。每塊耕地按梅花形五點(diǎn)取樣法，在以取樣點(diǎn)為中心，取4個(gè)小樣， 再用四分法棄取，保留樣品重約l一2kg。采樣的同時(shí)，由專人填寫(xiě)樣品標(biāo)簽、 采樣記錄；標(biāo)簽上標(biāo)注采樣時(shí)間、地點(diǎn)、樣品編號(hào)、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、采樣深

35、度和經(jīng) 緯度。 2.1.4 樣品的預(yù)處理 土樣風(fēng)干：將采集的土壤樣品去除石頭和植物的根、葉等雜物后放在樣品 盤上，攤成薄薄的一層，置于干凈整潔的室內(nèi)通風(fēng)處采用自然方式風(fēng)干，嚴(yán)禁 暴曬，并注意防止酸堿等氣體及灰塵的污染。風(fēng)干過(guò)程中要經(jīng)常翻動(dòng)土樣并將 大土塊捏碎以加速干燥。 土樣碾磨：將上述制備的土壤樣品，用瑪瑙棒研壓，通過(guò)2mm尼龍篩（出去 2mm以上的砂礫），混勻。用瑪瑙研缽將通過(guò)2mm尼龍篩的土樣研磨至全部通過(guò) 0.149mm（100目）篩儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑實(shí)驗(yàn)儀器及試劑 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器、試劑 儀器：石墨爐原子吸收分光光度計(jì)、電熱板、烘箱、聚四氟乙烯坩堝，電 子稱， 試

36、劑：硝酸、鹽酸、重金屬 pb 和 cd 標(biāo)準(zhǔn)溶液 2.2.2 實(shí)驗(yàn)原理 試樣經(jīng)消化處理后，在特制的銅、鋅、鎳、鉻、鉛和鎘的空心陰極燈照射 下，氣態(tài)中的基態(tài)金屬原子吸收特定波長(zhǎng)的輻射能量而躍遷到較高能級(jí)狀態(tài)， 光路中基態(tài)原子的數(shù)量越多，對(duì)其特征輻射能量的吸收就越大，與該原子密度 成正比，最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行定量計(jì)算。 2.3 土壤中重金屬元素的測(cè)試土壤中重金屬元素的測(cè)試 重金屬進(jìn)入土壤環(huán)境后，大部分被土壤吸附固定而積累于土壤中，農(nóng)作物 通過(guò)根系吸收重金屬并在體內(nèi)積累，當(dāng)重金屬達(dá)到一定量時(shí)，對(duì)人及動(dòng)物健康 造成危害。 在重金屬中pb對(duì)植物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量的危害最小，但其在植物體內(nèi)的殘留累 計(jì)對(duì)動(dòng)物和人

37、體危害極大。積累在根、莖和葉內(nèi)的pb，可影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育， 使植物受害。周毅等就土壤中pb對(duì)作物影響進(jìn)行研究表明，土壤pb處理濃度為 本科畢業(yè)論文 實(shí)驗(yàn)部分 11 100mg/kg，對(duì)大豆具有一定的刺激作用，但在300mg/kg處理時(shí)，大豆的干粒重 減少了7%，產(chǎn)量下降了34%，到2000mg/kg處理時(shí)，干粒重減少20%，產(chǎn)量下降了 68%。人體攝入過(guò)量pb，.會(huì)引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷，損害骨髓造血系統(tǒng)。 長(zhǎng)期食用遭到鎘污染的食品，可能導(dǎo)致“痛痛病” ，即身體積聚過(guò)量的鎘損 壞腎小管功能，造成體內(nèi)蛋白質(zhì)從尿中流失，久而久之形成軟骨癥和自發(fā)性骨 折。 基于以上，特選取焦作市郊區(qū) pb 和 cd

38、 兩種重金屬進(jìn)行含量測(cè)定分析，評(píng) 價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) gb15618-1995 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作為參考標(biāo)準(zhǔn)， 評(píng)價(jià)它們的污染狀況。具體標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表 1。 表 1 土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) gb15618-1995 標(biāo)準(zhǔn)值 mg/kg table 1 soil environment quality standard gb15618-1995 standard mg/kg 項(xiàng)目 phcdpb 一級(jí)自然背景 0.2035 6.5 0.30250 二級(jí) 6.57.50.30300 7.5 0.60350 2. 4 污染評(píng)價(jià)方法污染評(píng)價(jià)方法 目前評(píng)價(jià)方法主要有單項(xiàng)指數(shù)法和綜合指數(shù)法，其中，綜合指數(shù)法又

39、分為 均值型指數(shù)、計(jì)權(quán)型指數(shù)和內(nèi)梅羅指數(shù)等嘲。單項(xiàng)污染指數(shù)法能夠比較直觀地 反映環(huán)境中各項(xiàng)污染指標(biāo)的情況；內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法不僅考慮到了所有評(píng)價(jià)因 子單項(xiàng)污染程度的平均水平，而且還考慮到了最大污染指數(shù)，因此能夠更為科 學(xué)、綜合的反映評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)總體環(huán)境質(zhì)量狀況。評(píng)價(jià)公式如下： 單項(xiàng)污染指數(shù)法：pj=ci/si 式中ci為調(diào)查點(diǎn)位土壤中污染物i的實(shí)測(cè)濃度；si為污染物i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值 或參考值。根據(jù)pi的大小，可將土壤污染程度劃分為五級(jí)。見(jiàn)表2. 表2 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí) table 2 soil quality assessment level 等 級(jí)pi值大小 污染評(píng)價(jià) pi1 無(wú)污染 本科畢業(yè)論文

40、 實(shí)驗(yàn)部分 12 1pi2輕微污染 2pi3輕度污染 3pi5中度污染 pi5重度污染 綜合污染指數(shù)采用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法： pn=(pmax2+pave2)/21/2 其中，pmax為單項(xiàng)污染指數(shù)的最大值； pave為單項(xiàng)污染指數(shù)的算術(shù)平均值。 內(nèi)梅羅指數(shù)反映了各污染物對(duì)土壤的作用，同時(shí)突出了高濃度污染物對(duì)土 壤質(zhì)量的影響，可按內(nèi)梅羅指數(shù)劃定污染等級(jí)。內(nèi)梅羅指數(shù)指數(shù)土壤污染評(píng)價(jià) 標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3. 表3 土壤內(nèi)梅羅指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) table 3 soil nemerow index evaluation standards 等 級(jí)內(nèi)梅羅指數(shù) 污染等級(jí) pn0.7 清潔（安全） 0.7pn1.0尚清潔（

41、警戒限） 1.0pn2.0輕度污染 2.0pn3.0中度污染 pn3.0重度污染 2.5 結(jié)果結(jié)果分析分析 2.5.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 表 4 焦作市高新區(qū)土壤重金屬 pb 數(shù)據(jù)表（g/l） table 4 jiaozuo high-tech zone soil heavy metal pb data tables（g/l） 測(cè)量對(duì)象樣品編號(hào) abs 實(shí)際濃度 標(biāo)準(zhǔn)樣品 pb10.0110 標(biāo)準(zhǔn)樣品 pb20.03910 標(biāo)準(zhǔn)樣品 pb30.08125 標(biāo)準(zhǔn)樣品 pb40.17450 標(biāo)準(zhǔn)樣品 pb50.289100 標(biāo)準(zhǔn)樣品 pb60.465200 樣品 10.28108.583 樣品 20.30

42、1117.736 樣品 30.274106.135 樣品 40.273105.484 本科畢業(yè)論文 實(shí)驗(yàn)部分 13 樣品 50.306119.648 樣品 60.22183.171 樣品 70.23990.919 樣品 80.282109.329 樣品 90.285110.821 樣品 100.355140.965 樣品 110.13847.622 樣品 120.14852.028 樣品 130.22484.605 樣品 140.14148.756 樣品 150.326128.418 樣品 160.21279.304 樣品 170.21781.733 樣品 180.14851.82 樣品 19

43、0.22283.849 樣品 200.16559.066 表 5 焦作市高新區(qū)土壤重金屬 cd 數(shù)據(jù)表（g/l） table 5 jiaozuo high-tech zone soil heavy metal cd data tables（g/l） 測(cè)量對(duì)象樣品編號(hào) abs 實(shí)際濃度 標(biāo)準(zhǔn)樣品 cd20.0460 標(biāo)準(zhǔn)樣品 cd30.0871 標(biāo)準(zhǔn)樣品 cd40.1262.5 標(biāo)準(zhǔn)樣品 cd50.2515 標(biāo)準(zhǔn)樣品 cd60.3910 樣品 10.2796.503 樣品 20.2786.482 樣品 30.3087.321 樣品 40.3287.902 樣品 50.2856.663 樣品 60

44、.0871.073 樣品 70.3578.701 樣品 80.43210.831 樣品 90.3297.1709 樣品 100.3628.84 樣品 110.2244.939 樣品 120.1893.952 樣品 130.1733.349 樣品 140.1964.154 樣品 150.2876.739 樣品 160.2946.925 樣品 170.1091.697 樣品 180.1823.744 本科畢業(yè)論文 實(shí)驗(yàn)部分 14 樣品 190.1171.929 樣品 200.1893.953 2.5.2 焦作市郊區(qū)土壤重金屬含量分析 由于土壤重金屬污染的非均勻性，采用平均值、變幅、標(biāo)準(zhǔn)差以及變異系

45、 數(shù)等4個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)18進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究區(qū)20個(gè)土壤表層樣品重金屬含量測(cè) 定結(jié)果見(jiàn)表6。 表6 焦作市高新區(qū)土壤重金屬統(tǒng)計(jì)結(jié)果 mg/kg table 6 jiaozuo high-tech zone soil heavy metal statistical results mg/kg 數(shù)據(jù)顯示研究區(qū)土壤樣品重金屬的平均含量分別為：pb22.439 mgkg- 1，cd0.716mg kg-1，變異系數(shù)反映了總體樣本中各采樣點(diǎn)的平均變異程度, 該 區(qū)域cd的變異系數(shù)最大，達(dá)到0.616，pb的變異系數(shù)最小，為0.301，該區(qū)域重 金屬的平均變異程度由大到小的順序?yàn)閏dpb。重金屬的變異系數(shù)分兩

46、個(gè)層次， pb的變異系數(shù)在0.30左右屬于弱變異強(qiáng)度，cd的變異系數(shù)在0.5以上，表明了再 不同地點(diǎn)的cd含量有較大的差異；較低的變異系數(shù)表明，20個(gè)土壤樣品重金屬 含量能基本反映該地域土壤重金屬的整體含量水平。 2.5.3 焦作市高新區(qū)土壤重金屬污染指數(shù)分析 表 7 焦作市高新區(qū)通融重金屬污染指數(shù)統(tǒng)計(jì)分析 watch 7 jiaozuo high-tech zone accommodation of heavy metal pollution index statistical analysis 單向污染指數(shù)pi pi1 1pi22pi3監(jiān)測(cè) 項(xiàng)目 監(jiān)測(cè) 點(diǎn)數(shù) 超 標(biāo) % 最大 值 最小 值

47、 平均 值 個(gè)數(shù)頻率個(gè)數(shù)頻率個(gè)數(shù)頻率 pb2000.1180.0390.075201000000 cd20452.860.4211.1931155630315 單向污染指數(shù)pi 監(jiān)測(cè) 項(xiàng)目 監(jiān)測(cè) 點(diǎn)數(shù) 超 標(biāo) % 最大 值 最小 值 平均 值 3pi5pi5綜合污染指 數(shù)pn 元素 element 樣本數(shù) number 最小值 minimum 最大值 maximum 平均值 average 標(biāo)準(zhǔn)差 sd 變異系數(shù) cv pb2011.94935.28622.4396.7660.301 cd200.2531.7160.7160.4410.616 本科畢業(yè)論文 實(shí)驗(yàn)部分 15 個(gè)數(shù)頻率個(gè)數(shù)頻率 p

48、b2000.1180.0390.0750000 cd20452.860.4211.1930000 1.145 焦作市高新區(qū)土壤重金屬污染指數(shù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表7。. 從表中的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看到，焦作市高新區(qū)耕地土壤重金屬單因子污染指 數(shù)值由大到小的順序?yàn)閏d1.193。、pb0.075；在來(lái)自全部20個(gè)樣點(diǎn)的土壤表層 樣品中，各重金屬超過(guò)國(guó)家土壤二級(jí)污染標(biāo)準(zhǔn)分別為cd%45、pb%0。只有cd出現(xiàn) 超標(biāo)情況，其中cd有9個(gè)點(diǎn)位出現(xiàn)超標(biāo)，其中有6個(gè)點(diǎn)位為輕微污染，3個(gè)點(diǎn)位為 輕度污染，由此可見(jiàn)土壤重金屬污染最嚴(yán)重的是鎘。 從pb的平均單項(xiàng)污染指數(shù)（0.075）和超標(biāo)頻率（0%）來(lái)看，高新區(qū)的耕地 土壤還未受

49、到pb的污染；cd的平均污染指數(shù)為1.193，其超標(biāo)率為%45，最大值 是最小值的6.8倍，超過(guò)一半點(diǎn)位的土壤還未受到鎘的污染，少部分為輕微污染， 個(gè)別點(diǎn)位為輕度污染，說(shuō)明該地區(qū)土壤還是尚清潔狀態(tài)。焦作市高新區(qū)耕地土 壤綜合指數(shù)（內(nèi)梅羅污染指數(shù)）最小值為0.099，最大值為2.19，平均值 1.145，盡管大多數(shù)點(diǎn)位的重金屬還未達(dá)到污染水平，但是因?yàn)閏d的極高的貢獻(xiàn) 率使得綜合污染指數(shù)達(dá)到很高的水平，污染等級(jí)總體為輕度污染。 2.5.4焦作市高新區(qū)土壤重金屬污染源分析 焦作市高新區(qū)土壤中鎘污染外界因素有多種途徑，重金屬鎘通過(guò)水、氣和 固體廢棄物等的途徑進(jìn)入土壤，主要污染因素如下。 (一)污水灌

50、溉 污水灌溉是重金屬鎘進(jìn)入土壤的重要途徑之一。早些年，城市生活污水和 工 業(yè)廢水排放量大，而且未經(jīng)任何處理便被引入農(nóng)田，污水中的重金屬鎘隨之進(jìn) 入 土壤，并在土壤中累積。本研究在焦作一中新河附近農(nóng)田采樣點(diǎn)土壤鎘污染為 中度污染，在大沙河灌溉區(qū)也有輕微污染。重金屬屬于不可降解污染物，歷史 遺留問(wèn)題令人擔(dān)憂。大多數(shù)污染土壤都是遭受生活污水或工業(yè)污水灌溉的結(jié)果， 這說(shuō)明污水中的重金屬含量較高，未經(jīng)處理或稍加處理便排灌，導(dǎo)致重金屬在 土壤中的累積量增加，己經(jīng)對(duì)周圍的土壤產(chǎn)生了一定的影響，因此應(yīng)加以重視。 (二)固體廢物的影響 土壤歷來(lái)是固體廢棄物的處理場(chǎng)所，城市工業(yè)和生活垃圾排放量日益增多， 本科畢業(yè)

51、論文 實(shí)驗(yàn)部分 16 處理利用率不高，垃圾的傾倒堆積加上垃圾滲瀝水經(jīng)過(guò)水土徑流進(jìn)入土壤，使 重 金屬鎘進(jìn)入土壤。 (三)農(nóng)用化肥的影響 部分農(nóng)用化肥使用天然礦石作為原料，因此常含有一定數(shù)量的重金屬元素 (如生產(chǎn)過(guò)磷酸鈣磷肥時(shí)常伴生zn、cd等的雜質(zhì))，長(zhǎng)期施用農(nóng)用化肥的土壤常 常伴有土壤重金屬的積累。 (四)-農(nóng)藥的影響 本科畢業(yè)論文 危害與防治 17 由于農(nóng)作物在成長(zhǎng)過(guò)程中，會(huì)遭到蟲(chóng)害和病害，農(nóng)民噴灑大量農(nóng)藥，農(nóng)藥 中包含的重金屬鎘隨著之進(jìn)入土壤。 (五)酸沉降的影響 酸雨不但把大氣顆粒中的重金屬帶入土壤，而且使土壤酸堿度降低，增強(qiáng) 了重金屬離子的活度和遷移轉(zhuǎn)化的能力，使之更容易為植物所吸收

52、，從而大大 增加了重金屬進(jìn)入食物鏈的可能性，對(duì)生物造成危害。也增加了局部徑流匯集 區(qū)域的鎘含量。 焦作市高新區(qū)土壤中鉛的來(lái)自交通工具如汽車尾氣中鉛的排放、公路揚(yáng)塵 中的鉛和工業(yè)廢氣中的鉛隨大氣降塵作用沉降到地表進(jìn)入農(nóng)田土壤。 3 3 郊區(qū)土壤重金屬污染的危害與防治郊區(qū)土壤重金屬污染的危害與防治 3.13.1郊區(qū)郊區(qū)土壤重金屬污染的危害土壤重金屬污染的危害 隨著土壤重金屬污染的不斷加劇,土壤污染的危害也越來(lái)越顯現(xiàn),主要表現(xiàn) 為: (1)導(dǎo)致嚴(yán)重的直接經(jīng)濟(jì)損失:對(duì)各種土壤污染造成的經(jīng)濟(jì)損失,目前尚缺乏 系統(tǒng)的調(diào)查資料,僅就土壤的重金屬污染為例,全國(guó)每年因重金屬污染而減產(chǎn)糧 食1000多萬(wàn)噸,被重金

53、屬污染的糧食達(dá)1200 萬(wàn)噸,經(jīng)濟(jì)損失至少200億元。 (2)導(dǎo)致生物品質(zhì)不斷下降:我國(guó)大多數(shù)城市近郊土壤都受到了不同程度的 污染,許多地方糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、鉻、砷、鉛等重金屬含量超標(biāo)和 接近臨界值。全國(guó)有不少地區(qū)已發(fā)展到生產(chǎn)“鎘米”的程度;南京市的市售蔬菜 幾乎都受到一定程度的硝酸鹽污染,北京、上海等大中城市蔬菜的硝酸鹽超標(biāo)現(xiàn) 象也十分普遍。 (3)危害人體健康:土壤污染會(huì)使污染物在植(作)物體中積累,并通過(guò)食物鏈 富集到人體和動(dòng)物體中,危害人畜健康,引發(fā)癌癥和其他疾病等。有研究表明我 國(guó)的土壤和糧食污染與一些地區(qū)居民肝腫大之間有明顯的關(guān)系;廣州和沈陽(yáng)等地 污灌區(qū)的癌癥發(fā)病率和死亡

54、率都比對(duì)照區(qū)(清水灌溉區(qū))高10多倍。 鉛：鉛進(jìn)入人體后，除部分通過(guò)糞便、汗液排泄外，其余在數(shù)小時(shí)后溶入 血液中，阻礙血液的合成，導(dǎo)致人體貧血，出現(xiàn)頭痛、眩暈、乏力、困倦、便 秘和肢體酸痛等；有的口中有金屬味，動(dòng)脈硬化、消化道潰瘍和眼底出血等癥 狀也與鉛污染有關(guān)。小孩鉛中毒則出現(xiàn)發(fā)育遲緩、食欲不振、行走不便和便秘、 失眠；若是小學(xué)生，還伴有多動(dòng)、聽(tīng)覺(jué)障礙、注意不集中、智力低下等現(xiàn)象。 本科畢業(yè)論文 危害與防治 18 這是因?yàn)殂U進(jìn)入人體后通過(guò)血液侵入大腦神經(jīng)組織，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)和氧氣供應(yīng)不 足，造成腦組織損傷所致，嚴(yán)重者可能導(dǎo)致終身殘廢。特別是兒童處于生長(zhǎng)發(fā) 育階段，對(duì)鉛比成年人更敏感，進(jìn)入體內(nèi)的鉛

55、對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有很強(qiáng)的親和力，故 對(duì)鉛的吸收量比成年人高好幾倍，受害尤為嚴(yán)重。鉛進(jìn)孕婦體內(nèi)則會(huì)通過(guò)胎盤 屏障，影響胎兒發(fā)育，造成畸形等。 鎘：鎘是一種毒性很強(qiáng)的重金屬，其化合物也大多屬毒性物質(zhì)。工業(yè)排出 含鎘的污水，污染了河水及農(nóng)田。鎘較其他重金屬容易為農(nóng)作物、蔬菜、稻米 所吸收。人吃下受污染的農(nóng)作物後，便一并將鎘透過(guò)消化道進(jìn)入人體，主要積 聚於肝及腎，造成損害。另外，鎘化合物微粒亦可以透過(guò)空氣(香煙)，由呼吸 道進(jìn)入人體。鎘對(duì)人體中樞神經(jīng)的破壞力很大，當(dāng)鎘毒進(jìn)入人體后極難排泄， 極易干擾腎功能、生殖功能。由于鎘污染具有周期長(zhǎng)、隱蔽性大等特點(diǎn)。鎘會(huì) 取代骨中鈣，使骨骼嚴(yán)重軟化，骨頭寸斷;鎘會(huì)引起胃

56、臟功能失調(diào)，使鋅鎘比降 低，而導(dǎo)致高血壓癥上升。鎘的毒性是潛在性的，即使飲用水中鎘濃度低至0.1 毫克/升，也能在人體(特別是婦女)組織中積聚，潛伏期可長(zhǎng)達(dá)10年至30年，且 早期不易覺(jué)察。 (4)導(dǎo)致其他環(huán)境問(wèn)題:土壤受到污染后,污染表土容易在風(fēng)力和水力的作用 下分別進(jìn)入到大氣和水體中,導(dǎo)致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系 統(tǒng)退化等次生生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。北京市的大氣揚(yáng)塵中,有一半來(lái)源于地表, 表土的 污染物通過(guò)呼吸作用進(jìn)入人體,影響人體健康。 3.23.2郊區(qū)郊區(qū)土壤重金屬污染的防治對(duì)策土壤重金屬污染的防治對(duì)策 3.2.1有效措施, 控制城市工業(yè)企業(yè)“ 三廢”排放 焦作市高新區(qū)土壤重金屬

57、的污染, 與城市工業(yè)企業(yè)廢水、廢氣、廢渣的排 放有著直接的關(guān)系。因此, 控制城市工業(yè)企業(yè)“ 三廢” 的排放, 是防止土壤 環(huán)境污染的最根本的措施。當(dāng)前, 要結(jié)合城市環(huán)境綜合整治與工業(yè)企業(yè)技術(shù)改 造工作, 積極推廣清潔工藝, 發(fā)展技術(shù)含量高、環(huán)境污染負(fù)荷小的高新技術(shù)產(chǎn) 業(yè)改造現(xiàn)有老企業(yè), 切實(shí)抓好焦作發(fā)電廠、冶煉廠、鋼鐵廠、紙版廠、化工廠、 漆廠等重點(diǎn)污染源的治理, 實(shí)行污染物排放總量控制。 3.2.2工業(yè)結(jié)構(gòu), 實(shí)行企業(yè)的合理兼并與優(yōu)化組合 焦作市工業(yè)部門結(jié)構(gòu)較為齊全, 但以中小型企業(yè)為主, 數(shù)量較多。在主要 工業(yè)企業(yè)中, 有建材工業(yè)企業(yè)家, 冶金企業(yè)家, 輕工企業(yè)家, 紡織企業(yè)家, 機(jī) 械工

58、業(yè)家, 化學(xué)工業(yè)家, 電子工業(yè)家, 醫(yī)藥工業(yè)企業(yè)家等。這些主要的工業(yè)企 本科畢業(yè)論文 危害與防治 19 業(yè)大都布置在老工業(yè)區(qū)和新興的焦作經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)等城市的近郊區(qū), 同時(shí)也 是主要污染物排放大戶, 對(duì)環(huán)境的影響最大, 造成的環(huán)境污染糾紛也最多。因 此, 結(jié)合城市工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整, 實(shí)行企業(yè)的合理兼并與優(yōu)化組合, 組建幾個(gè)較 大的專業(yè)企業(yè)集團(tuán), 既有利于經(jīng)濟(jì)效益的提高, 也有利于對(duì)污染物的集中統(tǒng)一 治理。例如, 通過(guò)對(duì)全市電鍍行業(yè)的專業(yè)調(diào)整, 建立了電鍍中心, 對(duì)電鍍污水 集中治理, 取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。 3.2.3組織農(nóng)田灌溉, 防止污灌造成的污染 農(nóng)田灌溉用水必須符合標(biāo)準(zhǔn)才能用于

59、農(nóng)灌, 這是防止土壤重金屬污染及其 重要的措施。國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐都已證明, 絕大多數(shù)地區(qū)土壤重金屬的污染都與不 恰當(dāng)?shù)奈酃嘤兄苯拥年P(guān)系。焦作市高新區(qū)農(nóng)田灌溉用水主要是境內(nèi)的河、湖、 塘、壩、溝、井、渠水, 這些水域也是部分城市工業(yè)企業(yè)和郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)工業(yè) 廢水的納污水體。據(jù)調(diào)查, 本區(qū)農(nóng)灌水水質(zhì)中重金屬含量均超過(guò)國(guó)家農(nóng)田灌溉 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)二類標(biāo)準(zhǔn)。因此, 要及時(shí)掌握農(nóng)田灌溉水質(zhì)及其變化, 避免盲目取水 灌溉引起土壤重金屬污染。 3.2.4提高土壤環(huán)境容量, 控制重金屬進(jìn)入食物鏈 土壤環(huán)境具有一定的緩沖作用和較強(qiáng)的自然凈化能力。對(duì)于重金屬污染程 度較輕的土壤, 可以采取增施優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥、改良土壤性狀、合理

60、施用改良劑、 加強(qiáng)田間土壤水分管理等措施, 增加土壤環(huán)境容量, 減少土壤溶液中重金屬的 活性, 抑制農(nóng)作物對(duì)土壤重金屬的吸收,特別是減少重金屬在農(nóng)作物可食部分的 累積量, 從而達(dá)到控制或切斷重金屬進(jìn)入食物鏈的目的。 3.2.5加強(qiáng)土壤環(huán)境及其農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測(cè) 為了及時(shí)掌握土壤環(huán)境及其農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量是否超過(guò)容許標(biāo)準(zhǔn), 并為 污染防治與管理提供依據(jù), 必須加強(qiáng)對(duì)土壤環(huán)境及其農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。對(duì)于 土壤重金屬污染嚴(yán)重的局部區(qū)域, 例如冶煉廠、鋼鐵廠、化工廠等周圍農(nóng)田, 已不適于農(nóng)耕, 應(yīng)堅(jiān)決棄耕或辟為綠化苗木繁育基地對(duì)重金屬含量超過(guò)國(guó)家食 品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)產(chǎn)品, 如pb米等，應(yīng)禁止食用或作為飼料出