貴陽市白云區(qū)農田土壤重金屬污染狀況及風險評估.pdf

1、本文以貴陽市白云區(qū)農田表層土壤為研究對象，調查農田土壤重金屬污染現(xiàn)狀，設置了10個采樣點，共計100份樣品，采用HNO3-HClO4-HF消解法和BCR連續(xù)提取法分別對土壤樣品重金屬總量及形態(tài)進行分析測定，并且利用 SBET提取方法對重金屬生物可給性進行分析測定，依據(jù)《土壤農業(yè)化學方法》相關方法，對土壤pH及有機質、氮、磷、鉀進行分析。采用相關性分析、聚類分析和主成分分析方法分析了土壤重金屬的來源及分布特征；采用內梅羅綜合指數(shù)法、污染負

2、荷指數(shù)法及潛在生態(tài)指數(shù)法對農田土壤重金屬污染程度及潛在生態(tài)風險進行評價；利用形態(tài)分析和生物可給性結果對土壤生物有效性進行分析，并利用所選的理化性質對生物可給量進行多元回歸分析，建立預測模型；分別以重金屬總量和生物可給量為參考依據(jù)，利用USEPA（美國環(huán)保署）人體健康風險評價模型對研究區(qū)對人體產生的健康風險進行初步估計；旨在為研究區(qū)土壤重金屬污染防治與修復提供理論依據(jù)，結果表明：
　　(1)重金屬含量測定結果表明：研究區(qū)土壤中元素8

3、種中，除Cd元素外，其余元素均高于采樣對照點和貴州省土壤背景值；與國家土壤環(huán)境二級標準限值相比，土壤中Ni、Cu、Cd三種元素超標較嚴重，超標率分別為67.19％、62.5%、35.94%，其次是As、Cr。相關性分析和主成分分析結果均表明，農田土壤重金屬有3種來源：第一種來源要素由Cu、Zn、Ni、Hg和Cr構成，可能來源于交通污染和化肥的施用；第二種來源要素由Hg、As和Pb構成，可能來源于當?shù)孛禾咳紵a生的降塵和農藥的大量使用；第

4、三種來源要素是Cd，Cd與其它重金屬元素的污染來源均不同，可能來源于成土母巖等自然因素。聚類分析結果顯示Hg、As和Cd為一類，Cu、Ni和Pb為一類，Zn和Cr為一類。其與主成分分析的統(tǒng)計結果略有差異，其主要原因可能與金屬元素間的伴生關系有關。具體的深層次原因還有待于進一步的研究發(fā)現(xiàn)。
　　(2)綜合三種評價結果來看，內梅羅綜合污染指數(shù)法和污染負荷指數(shù)評價結果均表明，研究區(qū)主要受到Cu、Pb、Hg、As的污染，且土壤Cu、Pb、

5、Hg、As均處于輕度至中度污染水平，需高度重視對這4種重金屬污染源的控制；潛在生態(tài)風險評價結果表明：Hg和Cd是研究區(qū)農田土壤的主要污染因子。
　　(3)研究區(qū)土壤中除Hg元素的可氧化態(tài)所占百分比較高外，其它元素均主要以殘渣態(tài)形式存在，其中Hg、Cd和Pb活性態(tài)所占的比例最高，說明這三種元素能被植物體吸收利用且能參與生物鏈進行物質循環(huán)的那部分活性態(tài)含量較高，故Hg、Cd和Pb的危害性較高。土壤As元素活性態(tài)所占比例最低其危害性較小

6、。采用RAC風險評估指數(shù)法對土壤重金屬的生物可利用性進行評價，結果表明，Cd元素的風險程度最高，處于中等風險水平，Zn和Hg次之，均處于低風險水平，Pb、Cr、As和Ni的生物可利用度極低，均處于無風險水平。其中Hg和Pb雖然處于低風險或無風險水平，但由于其活性態(tài)所占比例較高，可能會隨著土壤pH值、溫度、氧化還原電位、有機物種類及含量的改變而發(fā)生遷移，最終轉化為酸可提取態(tài)。因此，土壤中的元素Hg和Pb可能存在一定的潛在風險。
　　

7、(4)研究區(qū)農田土壤中金屬元素的生物可給性Cd元素遠遠大于其他元素，并且選擇的土壤理化性質對Cd、Zn、As三種元素具有較好的預測效果。
　　(5)分別以土壤中重金屬總量和生物可給量為參考依據(jù)，對重金屬污染物對人體產生的潛在健康風險進行評價；以土壤重金屬總量為參考依據(jù)時，成人和兒童產生的潛在非致癌風險均可以忽略，但對成人和兒童產生潛在致癌風險不可忽略，尤其是As和Cr元素，以生物可給量為參考依據(jù)時，成人和兒童的潛在非致癌風險和致癌