浙中丘陵地區(qū)燃煤電廠周邊土壤重金屬污染特征研究.pdf

1、燃煤電廠是重金屬的重要來源之一，其釋放的重金屬通過干濕沉降等方式進入土壤中不斷累積，對環(huán)境造成污染。開展電廠周圍土壤重金屬的污染特征研究對了解電廠周圍土壤的污染狀況具有重要意義。本文以浙中丘陵地區(qū)某燃煤電廠周圍土壤為研究對象，選用輻射狀布點法布置了31個采樣點位，并選擇其中的16個采樣點進行剖面土壤采集，共采集了79個土壤樣品。分析了Hg、Pb、Cr和Cd四種重金屬在土壤表層和剖面的濃度水平。采用GS+地統(tǒng)計分析法、ArcGIS技術、相

2、關性分析等研究方法探明了四種重金屬在電廠周圍土壤中的水平與垂直分布特征及其影響因素，結合分布特征初步識別了重金屬的可能來源。結合單因子污染指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合指數(shù)對土壤重金屬污染進行評價。采用Tiesser五步連續(xù)浸提法，分析了表層土壤中的四種重金屬五種形態(tài)的濃度水平，探究了重金屬形態(tài)的分布特征和影響因素。通過各形態(tài)含量初步評價了Hg、Pb、Cr和Cd的生物有效性。得到如下結果:
　　(1)電廠周圍表層土壤中，Hg、Pb、Cr和Cd的

3、濃度范圍分別為0.009～0.946mg/kg、41.896～92.503 mg/kg、9.246～87.595 mg/kg和0.075～0.960 mg/kg。Hg和Pb兩種重金屬濃度值高于金華市土壤背景值，土壤總體屬于輕度污染。根據(jù)GS+地統(tǒng)計分析，Cr具有強烈空間自相關性，Hg、Pb和Cd呈中等空間自相關性。根據(jù)克里格插值法分析，Hg、Pb、Cr和Cd水平分布特征不完全一致，推測四種重金屬可能來自不同的污染源和人為活動。Hg可能受

4、電廠影響較大，而Pb、Cr和Cd可能受電廠影響相對較小。
　　(2)電廠周圍剖面土壤(0-80cm)中，Hg、 Pb、Cr和Cd的濃度變化范圍分別為0.014～0.341 mg/kg，17.637～75.934 mg/kg，8.643～35.544 mg/kg和0.021～0.960 mg/kg。Hg、Pb和Cd呈現(xiàn)出較明顯的表層富集現(xiàn)象，在剖面中含量隨著深度的增加而減小，而Cr剖面各層間的含量穩(wěn)定，變化不大。剖面土壤中Hg、Pb

5、、Cr和Cd的濃度與pH的相關性不顯著，說明研究區(qū)域中土壤pH值可能不是影響土壤重金屬垂直分布的主要因素。Hg、Pb和Cd與土壤中的有機質(zhì)含量呈顯著正相關關系，Cr與有機質(zhì)含量無明顯相關性。
　　(3)電廠周圍表層土壤中Hg的形態(tài)分布特征為殘渣態(tài)＞有機結合態(tài)＞鐵錳結合態(tài)＞碳酸鹽結合態(tài)＞可交換態(tài)，土壤MeHg濃度在剖面A-D層的總體濃度范圍為0.01～0.96 ng/g。土壤汞的甲基化率為0.021％～2.273％，屬于相對較低水平

6、。甲基汞含量與總汞和有機質(zhì)含量存在顯著的正相關關系，說明外源汞的輸入和有機質(zhì)含量的增加都會提高土壤甲基汞的含量;Pb的形態(tài)分布特征為殘渣態(tài)＞鐵錳結合態(tài)＞有機結合態(tài)＞碳酸鹽結合態(tài)＞可交換態(tài);Cr的形態(tài)分布特征為殘渣態(tài)＞有機結合態(tài)＞鐵錳結合態(tài)＞可交換態(tài)＞碳酸鹽結合態(tài);Cd的形態(tài)分布特征為可交換態(tài)＞碳酸鹽結合態(tài)＞殘渣態(tài)＞鐵錳結合態(tài)＞有機結合態(tài)。重金屬總量與各形態(tài)存在顯著正相關關系，Hg、Pb、Cr和Cd的有機結合態(tài)均與pH值呈負相關關系。四種

7、重金屬的有機結合態(tài)與土壤有機質(zhì)含量均呈正相關關系，碳酸鹽結合態(tài)與土壤有機質(zhì)含量均成負相關關系，其中Pb與土壤有機質(zhì)含量相關系數(shù)為0.802，呈極顯著正相關。
　　(4)電廠周邊表層土壤不同重金屬的潛在環(huán)境風險不同。Hg主要以穩(wěn)定的殘渣態(tài)存在，生物可利用性低，對環(huán)境的危害相對較小;Pb和Cr主要以潛在生物有效態(tài)和殘渣態(tài)存在，說明隨著環(huán)境的變化，潛在生物有效態(tài)可能會向生物有效態(tài)轉化，存在潛在的生物可利用性和危害性;Cd的生物有效態(tài)占總