課程設(shè)計環(huán)境監(jiān)測蚌埠市大學(xué)城區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與評價

1、課程設(shè)計課程名稱環(huán)境監(jiān)測題目名稱蚌埠市大學(xué)城區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與評價專業(yè)班級2010級環(huán)境科學(xué)（1）班學(xué)生姓名張純學(xué) 號51010021038指導(dǎo)教師朱蘭保二一三年六月五日目錄2.課程設(shè)計的任務(wù)和目的：22.1課程設(shè)計的任務(wù)22.2課程設(shè)計的目的23.土壤監(jiān)測方案的制定23.1監(jiān)測的目的23.2. 調(diào)查研究和資料收集23.3監(jiān)測項目和頻率33.4大學(xué)城區(qū)土樣的采樣33.41采樣點的布設(shè)原則43.42采樣點的布設(shè)方法43.43土壤樣品的采集53.5土壤樣品的制備73.51樣品的風(fēng)干73.52土樣的保存74.樣品的預(yù)處理74.1樣品消解的方法84.2樣品消解的步驟：85.標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制及重金屬的測

2、定85.51樣品中鋅的測定85.52樣品中鉛的的測定95.53樣品中銅的測定95.54樣品中鉻的測定106.大學(xué)城區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量評價106.1評價的方法與標(biāo)準(zhǔn)106.2大學(xué)城區(qū)土壤的評價136.3土壤重金屬污染的主要影響因素157.總結(jié)16參考文獻(xiàn)21引言土壤環(huán)境監(jiān)測是指對土壤各種金屬、有機(jī)污染物、農(nóng)藥與病原菌的來源、污染水平及積累、轉(zhuǎn)移或降解途徑進(jìn)行的監(jiān)測活動。土壤污染的優(yōu)先監(jiān)測應(yīng)是對人群健康和維持生態(tài)平衡有重要影響的物質(zhì)。如汞、鎘、鉛、砷、銅、鋁、鎳、鋅、硒、鉻、釩、錳、硫酸鹽、硝酸鹽、鹵化物、碳酸鹽等元素或無機(jī)污染物；石油、有機(jī)磷和有機(jī)氯農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、三氯乙醛及其他生物活性物

3、質(zhì)；由糞便、垃圾和生活污水引入的傳染性細(xì)菌和病毒等。土壤中的有機(jī)類和無機(jī)類污染物在實驗室用重量法、容量法、化學(xué)法和儀器法進(jìn)行測定；細(xì)菌和病毒用生物檢測方法進(jìn)行測定。土壤污染監(jiān)測結(jié)果對掌握土壤質(zhì)量狀況，實施土壤污染控制防治途徑和質(zhì)量管理有重要意義。2.課程設(shè)計的任務(wù)和目的：2.1課程設(shè)計的任務(wù)：設(shè)計一個蚌埠市大學(xué)城區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測方案，并對監(jiān)測結(jié)果分別采用單項污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評價。2.2課程設(shè)計的目的: 通過本課程設(shè)計，使學(xué)生掌握調(diào)查研究、查閱文件、進(jìn)行土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與評價方案的設(shè)計，土壤污染物的監(jiān)測的方法，環(huán)境質(zhì)量評價方法在土壤評價中的應(yīng)用，提高使用資料、設(shè)計計

4、算和編寫設(shè)計說明書的能力。3.土壤監(jiān)測方案的制定3.1監(jiān)測的目的（1）監(jiān)測的目的是判斷土壤是否被污染以及污染狀況，并預(yù)測發(fā)展趨勢，根據(jù)國家對土壤質(zhì)量的三個等級的劃分和PH的范圍，知道大學(xué)城區(qū)的土壤執(zhí)行哪一個標(biāo)準(zhǔn)。（2）通過分析測定土壤中重金屬元素的背景值和變化，判斷污染的來源。（3）掌握土壤樣品的采集和配制方法，監(jiān)測數(shù)據(jù)處理的方法。3.2. 調(diào)查研究和資料收集污染土壤的重金屬主要包括汞（Hg）、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和類金屬砷(As)等生物毒性顯著的元素，以及有一定毒性的鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等元素。主要來自農(nóng)藥、廢水、污泥和大氣沉降等，如汞主要來自含汞廢水，鎘、鉛污染

5、主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降，砷則被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養(yǎng)失調(diào)，鎘、汞等元素在作物籽實中富集系數(shù)較高，即使超過食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，也不影響作物生長、發(fā)育和產(chǎn)量，此外汞、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細(xì)菌活動，影響氮素供應(yīng)。重金屬污染物在土壤中移動性很小，不易隨水淋濾，不為微生物降解，通過食物鏈進(jìn)入人體后，潛在危害極大，應(yīng)特別注意防止重金屬對土壤污染。一些礦山在開采中尚未建立石排場和尾礦庫，廢石和尾礦隨意堆放，致使尾礦中富含難解的重金屬進(jìn)入土壤，加之礦石加工后余下的金屬廢渣隨雨水進(jìn)入地下水系統(tǒng)，造成嚴(yán)重的土壤重金屬污染。在實施監(jiān)測方案時，首先必

6、須對監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行調(diào)查研究，收集相關(guān)資料，有利于優(yōu)化采樣點的布設(shè)和后續(xù)監(jiān)測工作。蚌埠市地處北亞熱帶北緣,屬亞熱帶季風(fēng)濕潤區(qū),主要氣候特征是冬夏長、春秋短、雨季降水集中,光照充足,熱量豐富,無霜期長。冬季受西北利亞高壓控制，盛行西北風(fēng)，氣候干寒少雨；夏季受太平洋副熱帶高壓影響，東南風(fēng)盛行，氣候炎熱潮濕，雨量集中。本次監(jiān)測點蚌埠大學(xué)城位于蚌埠市龍子湖區(qū)同時也屬于蚌埠經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，在濱湖新區(qū)與高鐵新區(qū)之間，全境位于龍子湖東岸北依濱湖高鐵大學(xué)科技園區(qū)龍子湖國家4A級風(fēng)景區(qū)境內(nèi)，三面環(huán)山，一面臨水。離蚌埠市中心老商業(yè)區(qū)約10公里，離新城區(qū)廣場約6公里，離市政府約2公里，比鄰京滬京福高速鐵路蚌埠南站（全國最大

7、的地市高鐵站，兩站合一）。大學(xué)城共占地10000畝，共投資2000億，建筑面積670萬m2。目前一期工程基本完工，已經(jīng)有4所大學(xué)入住，分別為：安徽財經(jīng)大學(xué)和安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院。蚌埠醫(yī)學(xué)院和蚌埠學(xué)院。公交115，117，122，207，217，126,128路公交以及沃爾瑪免費6號線，家樂福01大學(xué)城周末專線，樂購全周大學(xué)城免費專線，華海3C周末免費專線分別經(jīng)過大學(xué)城，到市中心乘公交約15-30分鐘，大學(xué)城中央建龍湖春天西班牙風(fēng)情商業(yè)街，美食休閑廣場，大學(xué)城東建有蚌埠鳥巢龍湖體育館和在建的大明皇家旅游世界。3.3監(jiān)測項目和頻率(1)土壤監(jiān)測項目主要為pH、鎘、鉛、汞、砷，鋅，銅和六六六、滴

8、滴涕等有機(jī)氯農(nóng)藥。監(jiān)測分析方法根據(jù)國家調(diào)查方案采用國家標(biāo)準(zhǔn)或國家環(huán)保總局認(rèn)可的行業(yè)技術(shù)規(guī)范，部分項目分析方法參照美國EPA標(biāo)準(zhǔn)。(2)對于本次常規(guī)監(jiān)測中的銅，鋅，鉛，鉻這幾個監(jiān)測項目，采樣時間為一天，采樣頻率為一次。3.4大學(xué)城區(qū)土樣的采樣3.41采樣點的布設(shè)原則（1）合理的劃分采樣單元。在進(jìn)行土壤監(jiān)測時往往面積比較大，需要劃分成若干個采樣單元，同時在不受污染源影響的地方選擇對照采樣單元，同一單元的差別要盡量減少（2）對于土壤污染監(jiān)測堅持哪里有污染就在哪布點，優(yōu)先布置在污染嚴(yán)重、影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的地方。（3）采樣點不應(yīng)設(shè)在田邊、溝邊、路邊、肥堆邊、及水土流失嚴(yán)重和表層土被破壞的地方。3.42采

9、樣點的布設(shè)方法采樣方法適用條件布點數(shù)量對角線布點法 適用于面積較小、地勢平坦的污水灌溉或污染河水灌溉的田塊。一般采樣點不少于5個梅花形布點法適用于面積較小、地勢平坦、土壤 污染程度較均勻的地塊。一般設(shè)5-10個采樣點棋盤式布點法適用于中等面積、地勢平坦、地形完整開闊， 但土壤污染程度較不均勻的地塊， 該法也適用于受固體廢物污染的土壤一般設(shè)10個以上采樣點，因為固體廢物分布不均勻，應(yīng)設(shè)20個以上采樣點蛇形布點法適用于面積較大、地勢不很平坦、土壤污染程 度不夠均勻的田塊。布設(shè)采樣點數(shù)目較多。放射狀布點法大氣污染型，主導(dǎo)風(fēng)向明顯主導(dǎo)風(fēng)向明顯處網(wǎng)格布點法地形平緩的地塊網(wǎng)格兩直線的交點處采樣地圖：說明：

10、采樣點1設(shè)置在蚌埠學(xué)院，采樣點2設(shè)置在龍湖春天，采樣點3設(shè)置在高鐵蚌埠南站，采樣點4設(shè)置在安徽財經(jīng)大學(xué)。3.43土壤樣品的采集1、土壤剖面樣品的采集：在研究土壤發(fā)生分類和剖面理化性狀時，常按土壤剖面的發(fā)生層采樣，先挖好1×1.5m（或1×2m）土壤剖面，然后根據(jù)土壤剖面顏色、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、松緊度、濕度、植物根系分布等自上而下劃分層次進(jìn)行觀察記載，觀察記載后，在發(fā)生層的典型部位采集樣品。為了避免上下層混雜，應(yīng)自下而上逐層采集，分層裝袋，每袋土重約1kg，填好標(biāo)簽，土袋內(nèi)外各掛一個，該土樣備作常規(guī)分析用。2、土壤物理性質(zhì)樣品的采集：若進(jìn)行土壤物理性質(zhì)的測定，須采集原狀樣品。如測定

11、土壤容重、孔隙度、其樣品可直接用環(huán)刀在各層土層中取樣。對于研究土壤結(jié)構(gòu)性的樣品，采集時須注意土壤濕度不宜過干、過濕，最好在不粘鏟的情況下采取。在采集過程中必須保持土塊不受擠壓，不使樣品變形，保留原狀土樣，然后攜帶回室內(nèi)進(jìn)行處理。3、土壤鹽分動態(tài)樣品的采集：在研究鹽分動狀態(tài)變化時應(yīng)定位、定點、定期取樣，上密下稀，但取樣層次厚度不得超過50cm，通常為05，510，1020，2040，4060，60100，100150cm。在研究作物耐鹽能力時，應(yīng)緊靠作物根系鉆取土樣，其深度應(yīng)考慮作物根系活動層及鹽分在土體中的分布情況，一般應(yīng)按02，25，510，1020，2040，406 0 cm取土，在作物的

12、各個生育期分次采樣。4、混合土樣的采集：為了解某地區(qū)或地塊耕地土壤肥力狀況需要采集混合土樣。采樣時間在施肥前或收獲后一星期，土壤養(yǎng)分變動比小，相對穩(wěn)定時進(jìn)行采土。大約每3050畝面積可采一個土樣，每個土樣至少九個以上樣點（一般采奇數(shù)點）。每個樣點的取土深度、重量要盡量保持均勻一致，上下層的比例大致相同，采樣器應(yīng)垂直地面入土，深度一般為020，2040cm。每個土壤樣品約取1kg裝入布土袋中，用鋼筆寫標(biāo)簽，注明采集地點，日期、編號、土類名稱、采樣者姓名等，土袋內(nèi)外各掛一個標(biāo)簽。5、養(yǎng)分動態(tài)土樣的采集：可根據(jù)研究養(yǎng)分動態(tài)問題的要求進(jìn)行布點取樣，如研究條施磷肥的水平方向移動距離時，可以施肥溝為中心，

13、在溝的一側(cè)或兩側(cè)按水平方向每隔一定距離同一深度所取的相應(yīng)同位土樣進(jìn)行多點混合。同樣在研究氮肥的垂直方向移動時，應(yīng)以施肥層為起點，向下每隔一定距離深度取樣，將不同樣點相同深度采集的土樣混合成混合土樣。6、其他特殊樣品的采集：測定土壤微量元素的土樣采集，采樣工具要用不銹鋼土鉆，土刀、塑料布、塑料袋等，忌用報紙包土樣，以防污染。剖面土壤：7.采樣深度：一般的農(nóng)作物耕地在0-20為耕作層土壤，種植果林類-60CM為耕作層，所以大學(xué)城區(qū)土壤的采樣深度在20。.采樣注意事項不同土壤類型都要布點。 在一定區(qū)域面積內(nèi)，要有一個采樣點，污染較重的地區(qū)布點要密區(qū)。 要在非污染區(qū)的同類土壤中布設(shè)一個或幾個對照采樣點

14、。3.5土壤樣品的制備3.51樣品的風(fēng)干：即將取回的土壤樣品置于陰涼、通風(fēng)且無陽光直射的房間內(nèi)，并將樣品平鋪于晾土架、油布、牛皮紙或塑料布上，鋪成薄薄的一層自然風(fēng)干。風(fēng)干供微量元素分析用的土壤樣品時，要特別注意不能用含鉛的舊報紙或含鐵的器皿襯墊。干燥過程也可以在低于40度并有空氣流通的條件下進(jìn)行（如鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)）。當(dāng)土壤樣品達(dá)到半干狀態(tài)時，需將大土塊（尤其是黏性土壤）捏碎，以免完全風(fēng)干后結(jié)成硬塊，不易壓碎。此外，土壤樣品的風(fēng)干場所要求能防止酸、堿等氣體及灰塵污染。3.52土樣的保存：對于易分解或易揮發(fā)等不穩(wěn)定組分的樣品要采取低溫保存的運輸方法，并盡快送到實驗室分析測試。測試項目需要新鮮樣品的土

15、樣，采集后用可密封的聚乙烯或玻璃容器在4以下避光保存，樣品要充滿容器。避免用含有待測組分或?qū)y試有干擾的材料制成的容器盛裝保存樣品，測定有機(jī)污染物用的土壤樣品要選用玻璃容器保存。4.樣品的預(yù)處理4.1樣品消解的方法：在分析土壤的組成和受污染的狀況時，根據(jù)分析項目的不同，需要將樣品進(jìn)行溶解處理工作，即是將樣品配制成溶液再進(jìn)行分析測定，常用的溶解方法有分解和提取法。其中，分解法包括酸分解法，堿熔分解法，密封容器消解法和微波爐消解法。分解法的作用是破壞土壤中的礦物質(zhì)晶格。4.2樣品消解的步驟：（）精確稱取0.20g 土壤樣品（100目以上）于聚四氟乙烯消解罐中，加入5mL HNO3 、2mL HCl

16、 ，混勻并靜置10分鐘使之初步反應(yīng)結(jié)束，再加入2mL HF，混勻，加蓋密封。（）將消解罐置于WX-4000微波快速消解系統(tǒng)中，功率設(shè)定為500W（3個消解罐同時運行）；溫度設(shè)定為200；壓力設(shè)定為25 atm ；時間設(shè)定為15分鐘。待冷卻后取出消解罐，打開并在其中加入12 mL 硼酸或少量高氯酸于加熱器上繼續(xù)加熱至蒸干。5.標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制及重金屬的測定5.51樣品中鋅的測定土壤中的鋅一般以下列幾種形態(tài)存在：(1)以游離態(tài)或復(fù)合態(tài)離子形式存在于土壤溶液中的水溶態(tài)；(2)以非專性(交換態(tài))或?qū)Ｐ晕皆谕寥勒沉５年栯x子；(3)主要與碳酸鹽和鋁、鐵、錳水化氧化物結(jié)合的閉蓄態(tài)陽離子；(4)存在于生物殘體

17、和活的有機(jī)體中有機(jī)態(tài)；(5)存在于原生和次生礦物晶格結(jié)構(gòu)中的礦物態(tài)。溶液中鋅的定量常用比色法、極譜法、AAS法和ICP-AES法。比色法測定鋅的顯色劑常用的有二乙基二硫代氨基甲酸鈉(DDTC），它稱作鋅試劑(Zincon)。但是由于這顯色劑的專一性差，能與多種金屬離子配合，對測定產(chǎn)生干擾，需要經(jīng)過多次分離后才能測定鋅，操作繁瑣冗長，不能滿足大批量分析工作的要求。極譜法測定鋅也有許多離子的干擾，ICP-AES法雖然是較理想的測定鋅的方法，但受儀器普及程度的限制。原子吸收光譜儀的使用較普及，故溶液中鋅的定量目前一般都采用快速準(zhǔn)確的AAS法。用AAS法測定土壤中的鋅的原理：測量對象是呈原子狀態(tài)的金屬

18、元素和部分非金屬元素，是由待測元素?zé)舭l(fā)出的特征譜線通過供試品經(jīng)原子化產(chǎn)生的原子蒸氣時，被蒸氣中待測元素的基態(tài)原子所吸收，通過測定輻射光強(qiáng)度減弱的程度，求出供試品中待測元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，通常借比較對照品溶液和供試品溶液的吸光度，求得供試品中待測元素的含量。5.52樣品中鉛的的測定方法原理：本方法基于樣品經(jīng)基體改進(jìn)后，所含鉛離子在石墨管內(nèi)，生成難揮發(fā)的化合物，高溫蒸發(fā)離解為原子蒸氣，并吸收鉛空心陰極燈發(fā)射的共振線，其吸收強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)與鉛濃度成正比。因此，在其他條件不變的情況下，根據(jù)測得的吸收值與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。5.53樣品中銅的測定（1）地殼中銅的平均含量約為

19、70mg/kg；全球土壤中銅的含量范圍一般在2100mg/kg之間，平均含量為20mg/kg；我國土壤中銅的含量在3300mg/kg之間，平均含量為22mg/kg。土壤的銅含量常常與其母質(zhì)來源和抗風(fēng)化能力有關(guān)，因此也與土壤質(zhì)地間接相關(guān)。土壤中的銅大部分來自含銅礦物孔雀石、黃銅礦及含銅砂巖等。一般情況下，基性巖發(fā)育的土壤，其含銅量多于酸性巖發(fā)育的土壤，沉積巖中以砂巖含銅最低。各類土壤的含銅量按多少排列如下：砂姜黑土（25.49mg/kg）潮土（22.48mg/kg）褐土（22.18mg/kg）鹽堿土（18.78mg/kg）棕壤（17.81mg/kg）黃棕壤（15.58mg/kg）風(fēng)沙土（8.44

20、mg/kg）。（2）實驗方法和原理： （一）方法 土壤污染監(jiān)測的常用方法有： 重量法適用于測定土壤水分； 容量法適用于浸出物中含量較高的成分如Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等測定； 氣相色譜法適用于有機(jī)氯、有機(jī)磷及有機(jī)汞等農(nóng)藥的測定； 分光光度法（AAS、AES、AFS）適用于重金屬如Cu、Cd、Cr、Pb、Hg、Zn等組分的測定。 （二）原理 土壤樣品用HNO3HFHClO4混酸體系消化后，將消化液直接噴入空氣乙炔火焰。在火焰中形成的銅的基態(tài)原子蒸汽對光源發(fā)射的特征電磁輻射產(chǎn)生吸收。測得試液吸光度扣除全程序空白吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得銅的含量。計算土壤中銅的含量。 注：該方法的檢出限為

21、1mg/kg。（3） 實驗步驟和注意事項： （一）土壤樣品的預(yù)處理 1.把課前采集的土樣均勻地攤開在一張比較厚的牛皮紙上； 2.挑出其中的動植物殘渣及難以研磨碎的石塊； 3.用四分法棄取土壤（留下四分之一）； 4.用篩子（尼龍篩網(wǎng)為100目）和研缽（白陶瓷制）對留下的土樣進(jìn)行反復(fù)的過篩研磨，直至幾乎全部過篩。 （二）土壤試液的制備 1.稱取約0.5g土樣于25mL聚四氟乙烯坩堝（高溫消化罐）中，用少許水潤濕； 2.加入15mLHNO3，在電熱板上加熱消化至溶解物剩余約5mL； 3.再加入5mLHF，加熱分解SiO2及膠態(tài)硅酸鹽； 4.最后加入5mLHClO4，加熱至消解物呈淡黃色； 5.打開蓋

22、，先蒸至近干，然后取下冷卻； 6.加入（1：5）HNO31mL微熱溶解殘渣，移入10mL容量瓶中定容。 注：制備土壤試液的同時進(jìn)行全程序試劑空白實驗。7.通過制作標(biāo)準(zhǔn)曲線從而計算得到銅的濃度。5.54樣品中鉻的測定火焰原子吸收分光光度法測定土壤中的鉻，基本原理：儀器從光源輻射出具有待測元素特征譜線的光，通過試樣蒸氣時被蒸氣中待測原素基態(tài)原子所吸收，由輻射特征譜線光被減弱的程度來測定試樣中待測原素的含量?；鹧嬖游辗止夤舛确y定土壤中的鉻的步驟：（1）0.15mm的風(fēng)干土樣0.5000g至聚四氟乙烯坩堝后用水潤濕，加氫氟酸10ml、濃硝酸8ml和1ml高氯酸100度加熱1小時然后逐漸升溫直至坩

23、堝內(nèi)容物蒸至糊狀再加1:1硝酸溶液2ml，稍微加熱使糊狀物溶解，再用水洗移至25ml容量瓶，定容過濾，同時做空白?。?）取2.005.00ml（含鉻25500微克）于50ml容量瓶，再加10ml焦硫酸鉀，定容用原子吸收光譜測定。6.大學(xué)城區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量評價6.1評價的方法與標(biāo)準(zhǔn)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是為貫徹中華人民共和國環(huán)境保護(hù)防止土壤污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保障農(nóng)林生產(chǎn)，維護(hù)人體健康，制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)按土壤應(yīng)用功能、保護(hù)目標(biāo)和土壤主要性質(zhì)，規(guī)定了土壤中污染物的最高允許濃度指標(biāo)值及相應(yīng)的監(jiān)測方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場、林地、自然保護(hù)區(qū)等地的土壤。土壤環(huán)境質(zhì)量評價一般以單項污染指數(shù)

24、為主。單因子指數(shù)法單因子指數(shù)法的計算方法如下：PCS （1）式中，P為重金屬元素的單因子評價指數(shù)；C為采樣點重金屬的實測濃度；S為蚌埠市的土壤環(huán)境背景值。表2-4 污染等級劃分標(biāo)準(zhǔn)分級污染指數(shù)污染等級1級P0.7清潔2級0.7P1.0尚清潔3級P1.0污染超標(biāo)單因子指數(shù)法可以判斷出環(huán)境中的主要污染因子，但環(huán)境是一個復(fù)雜的體系，環(huán)境污染往往是有多個環(huán)境因子復(fù)合污染導(dǎo)致的，因此這種方法僅適用于單一因子污染特定區(qū)域的評價；單因子指數(shù)法是其他環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、環(huán)境質(zhì)量分級和綜合評價的基礎(chǔ)。尼梅羅綜合指數(shù)法當(dāng)評定區(qū)域內(nèi)土壤質(zhì)量作為一個整體與外區(qū)域土壤質(zhì)量比較，或土壤同時被多種重金屬元素污染時，需將單因子污染

25、指數(shù)按一定方法綜合起來進(jìn)行評價，即應(yīng)用綜合污染指數(shù)法進(jìn)行評價。計算公式如下： （2）式中，為尼梅羅綜合指數(shù)，為土壤中元素單因子指數(shù)，為所有重金屬元素污染指數(shù)中的最大值。尼梅羅綜合指數(shù)的計算公式中含有評價參數(shù)中最大的單項污染分布指數(shù)突出了污染指數(shù)最大的重金屬元素對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響和作用。表2-5 土壤污染分級標(biāo)準(zhǔn)土壤級別污染指數(shù)污染等級污染水平1I0.7清潔清潔20.7I1.0警戒限尚清潔31.0I2.0輕污染土壤污染超過背景值，作物開始受到污染42.0I3.0中污染土壤、作物均受到中度污染5I3.0重污染土壤、作物受污染已相當(dāng)嚴(yán)重GB15618-1995表1 土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值 mg/kg級

26、別一級二級三級土壤pH值自然背景<6.56.57.5>7.5>6.5項目鎘 0.200.300.601.0汞 0.150.300.501.01.5砷 水田 1530252030旱地 1540302540銅 農(nóng)田等3550100100400果園 150200200400鉛 35250300350500鉻 水田 90250300350400旱地 90150200250300鋅 100 200250300500鎳 40405060200六六六 0.050.501.0滴滴娣 0.050.501.0土壤環(huán)境質(zhì)量分類：根據(jù)土壤應(yīng)用功能和保護(hù)目標(biāo)，劃分為三類： 類主要適用于國家規(guī)定的自然保

27、護(hù)區(qū)(原有背景重金屬含量高的除外)、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場和其他保護(hù)地區(qū)的土壤，土壤質(zhì)量基本 保持自然背景水平。 類主要適用于一般農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場等土壤，土壤質(zhì)量基本上對植物和環(huán)境不造成危害和污染。 類主要適用于林地土壤及污染物容量較大的高背景值土壤和礦產(chǎn)附近等地的農(nóng)田土壤(蔬菜地除外)。土壤質(zhì)量基本上對植物和環(huán)境不造成危害和污染。 標(biāo)準(zhǔn)分級 一級標(biāo)準(zhǔn) 為保護(hù)區(qū)域自然生態(tài)，維持自然背景的土壤環(huán)境質(zhì)量的限制值。 二級標(biāo)準(zhǔn) 為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，維護(hù)人體健康的土壤限制值。 三級標(biāo)準(zhǔn) 為保障農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和植物正常生長的土壤臨界值。 各類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的級別規(guī)定如下： 類土壤環(huán)境

28、質(zhì)量執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn)； 類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)； 類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn)；6.2大學(xué)城區(qū)土壤的評價（1）蚌埠市大學(xué)城區(qū)土壤重金屬含量（mg/kg）采樣點PbZnCuCr樣點1254.0181.845.472.1樣點2279.4331.966.387.7樣點3248.3180.848.969.5樣點4148.780.118.229.3（2）蚌埠市土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值（mg/kg）CuZnPbCr50200250150數(shù)據(jù)處理：采樣點1:PCu 45.4/50=0.908 PZn=181.8/200=0.909 PPb=254/250=1.016 PCr=72.1/150=0.481 采樣點2：

29、PCu 66.3/50=1.326 PZn=331.9/200=1.660 PPb=279.4/250=1.118 PCr=87.7/150=0.585 采樣點3：PCu 48.9/50=0.978 PZn=180.8/200=0.904 PPb=248.3/250=0.993 PCr=69.5/150=0.463 采樣點3：PCu 18.2/50=0.364 PZn=80.1/200=0.401 PPb=148.7/250=0.595 PCr=29.3/150=0.195由此可以看出，采樣點1中，鉻的單因子指數(shù)小于0.7，屬于清潔。銅，鋅的單因子指數(shù)在0.7和1.0之間，污染等級屬于尚清潔，

30、而鉛的單因子指數(shù)超過1.0，屬于污染超標(biāo)。采樣點2中，鉻的單因子指數(shù)小于0.7，屬于清潔。而銅，鋅，鉛的單因子指數(shù)都超過1.0，屬于污染超標(biāo)。采樣點3中，鉻的單因子指數(shù)小于0.7，屬于清潔。而銅，鋅，鉛的單因子指數(shù)都超過1.0，屬于污染超標(biāo)。在采樣點4中，所有的重金屬的單因子指數(shù)都小于0.7，屬于清潔。對于Cu：=(C1+C2+C3+C4)/4=(45.4+66.3+48.9+18.2)/4=44.7（mg/kg）對于 Zn:=(C1+C2+C3+C4)/4 =(181.8+331.9+180.8+80.1)/4=193.65（mg/kg）對于 Pb:=(C1+C2+C3+C4)/4 =(25

31、4.0+279.4+248.3+148.7)/4=232.6（mg/kg）對于 Cr: =(C1+C2+C3+C4)/4 =(72.1+87.7+69.5+29.3)/4=64.65（mg/kg）尼梅羅綜合指數(shù)法：采樣點1： =0.927采樣點2：I=1.437采樣點3：I=0.909采樣點4：I=0.523根據(jù)尼梅羅綜合指數(shù)土壤污染分級標(biāo)準(zhǔn)，采樣點1和采樣點3屬于警戒限，污染水平為尚清潔，采樣點4屬于清潔，污染水平為清潔，采樣點2污染等級為輕污染，污染水平為土壤污染超過背景值，作物開始受到污染。6.3土壤重金屬污染的主要影響因素1.進(jìn)入土壤中的重金屬的歸宿將由一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和物理與生物

32、過程所控制。雖然不同重金屬之間某些化學(xué)行為有相似之處，但它們并不存在完全的一致性。當(dāng)它們加入土壤后，最初的可動性將在很大程度上依賴添加重金屬的形態(tài)，也就是說這將依賴于金屬的來源。在消化泥污中，與有機(jī)質(zhì)相締合的金屬占有相當(dāng)大的比例，僅有一小部分以硫化物、磷酸鹽和氧化物而存在。熔煉廠的顆粒排放物含有金屬氧化物；燃燒石油時，鉛以溴代氯化物形式排出，但在大氣和土壤中容易轉(zhuǎn)化為硫酸鉛和含氧硫酸鉛。由于形態(tài)的不同，進(jìn)入土壤中的金屬離子的形態(tài)和量也很不相同，并直接影響重金屬在土體的遷移、轉(zhuǎn)化及植物效應(yīng)。2.重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染。如日本的水俁病是由汞污染污染所引起。其危害程度取決于重金

33、屬在環(huán)境、食品和生物體中存在的濃度和化學(xué)形態(tài)。重金屬污染主要表現(xiàn)在水污染中，還有一部分是在大氣和固體廢物中。主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。因人類活動導(dǎo)致環(huán)境中的重金屬含量增加，超出正常范圍，并導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量惡化。2011年4月初，我國首個“十二五”專項規(guī)劃重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃獲得國務(wù)院正式批復(fù)，防治規(guī)劃力求控制5種重金屬。3.重金屬的土壤化學(xué)行為一、來自固體廢物。如亂扔舊電池、電子線路板；工業(yè)選礦垃圾等的堆集二、來自水污染。如含重金屬的廢水未達(dá)標(biāo)排放，被污染地下或地表水徑流、滲透等三、來自大氣污染。如重金屬粉塵的沉降。據(jù)說早前公路兩側(cè)的鉛污染較重，人們

34、才改換了無鉛汽油。7.總結(jié)通過本次實驗使我更加掌握了對土壤中重金屬的測定方法，以及通過火焰原子吸收法和石墨爐原子吸收法測定土壤中的重金屬和土壤的消解方法等，也使我對重金屬的污染危害有了一定的認(rèn)識。(1)鉛污染鉛污染是可在人體和動物組織中積蓄的有毒金屬。主要來源于各種油漆、涂料、蓄電池、冶煉、五金、機(jī)械、電鍍、化妝品、染發(fā)劑、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自來水管等。它是通過皮膚、消化道呼吸道進(jìn)入體內(nèi)與多種器官親和，主要毒性效應(yīng)是貧血癥、神經(jīng)機(jī)能失調(diào)和腎損傷，易受害的人群有兒童、老人、免疫低下人群。鉛對水生生物的安全濃度為0.16mg/L，用含鉛0.14.4mg/L的水灌溉水稻和小麥時，作物中

35、鉛含量明顯增加。鉛是人體惟一不需要的微量元素，它是一種穩(wěn)定的不可降解的污染物，在環(huán)境中可長期積累。據(jù)介紹，長期接觸微量鉛的人，積蓄的鉛能阻礙血細(xì)胞的形成，導(dǎo)致人的智力下降，學(xué)習(xí)、工作成績低落；蓄積到一定程度時會使人出現(xiàn)精神障礙、噩夢、失眠、頭痛等慢性中毒癥狀；嚴(yán)重者還可有乏力、食欲不振、惡心、腹脹、腹痛或腹瀉等。鉛還可通過血液進(jìn)入腦組織，損害小腦及大腦皮層，干擾代謝活動，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)與氧氣供應(yīng)不足，引起腦小毛細(xì)血管內(nèi)皮層細(xì)胞腫脹，進(jìn)而發(fā)展為彌漫性腦損傷。最近，臺灣學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，長期鉛暴露會使工人受孕率降低。鉛毒對兒童的影響更甚，兒童對鉛的吸收量比成年人要高幾倍。當(dāng)兒童的血鉛濃度每100毫升達(dá)到6

36、0微克時，就會由智力障礙引起行為異常。圖片：（2）銅污染土壤中正常含銅量為每公斤2200毫克。中國土壤含銅量是每公斤3300毫克，平均值為每公斤22毫克。銅可在土壤中富集并被農(nóng)作物吸收。在靠近銅冶煉廠附近的土壤，含有高濃度的銅。巖石風(fēng)化和含銅廢水灌溉均可使銅在土壤中積累并長期保留。德意志聯(lián)邦共和國一些銅冶煉廠附近，土壤含銅量為正常土壤的3232倍。在銅污染的土壤生長的植物，含銅量為正常植物的3350倍。灌溉過程以及硫酸銅殺蟲劑等農(nóng)藥的施用也使一部分銅進(jìn)入土壤和植物體內(nèi)。 銅在植物各部分的累積分布多數(shù)是根>莖、葉>果實，但少數(shù)植物體內(nèi)銅的分布與此相反，如叢樺葉則是果>枝>

37、葉。水生生物可以富集銅，通過食物鏈的富集，最終使大量銅進(jìn)入人體；農(nóng)作物可通過根吸收土壤中的銅，其中一部分也可經(jīng)食物進(jìn)入人體。當(dāng)銅在體內(nèi)蓄積到一定程度后即可對人體健康產(chǎn)生危害。圖片：（3）鉻污染鉻污染主要來源于劣質(zhì)化妝品原料、皮革制劑、金屬部件鍍鉻部分，工業(yè)顏料以及鞣革、橡膠和陶瓷原料等；如誤食飲用，可致腹部不適及腹瀉等中毒癥狀，引起過敏性皮炎或濕疹，呼吸進(jìn)入，對呼吸道有刺激和腐蝕作用，引起咽炎、支氣管炎等。水污染嚴(yán)重地區(qū)居民，經(jīng)常接觸或過量攝入者，易得鼻炎、結(jié)核病、腹瀉、支氣管炎、皮炎等。圖片：（4）鋅污染鋅污染是指鋅及化合物所引起的環(huán)境污染。主要污染源有鋅礦開采、冶煉加工、機(jī)械制造以及鍍鋅、

38、儀器儀表、有機(jī)會合成和造紙等工業(yè)的排放。汽車輪胎磨損以及煤燃燒產(chǎn)生的粉塵、煙塵中均含有鋅及化合物，工業(yè)廢水中鋅常以鋅的羥基絡(luò)合物存在。土壤中的鋅可分為水溶態(tài)鋅、代換態(tài)鋅、難溶態(tài)鋅(礦物中的鋅)以及有機(jī)態(tài)鋅。土壤中的鋅來自各種成土礦物。風(fēng)化的鋅以 Zn2+形態(tài)進(jìn)入土壤溶液中,也可能成為一價絡(luò)離子Zn(OH)+、ZnCl+、Zn(NO3)+等，有時則形成氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽和硫化物沉淀。鋅離子和含鋅絡(luò)離子參與土壤中的代換反應(yīng)，常有吸附固定現(xiàn)象。鋅在土壤中的富集，必然導(dǎo)致在植物體內(nèi)的富集，這種富集不僅對植物，而且對食用這種植物的人和動物都有危害。 用含鋅污水灌溉農(nóng)田對農(nóng)作物特別是對小麥生長的影響較大，會造成小麥出苗不齊，分蘗少,植株矮小,葉片發(fā)生萎黃。對植物起作用的鋅主要是代換態(tài)鋅。過量的鋅還會使土壤酶失去活性，細(xì)菌數(shù)目減少，土壤中的微生物作用減弱。圖片：以上大多是人為造成的污染，只有通過人類自身行為改變這一狀況，首先，從