兰州市土壤汞污染的现状及成因分析_苏静
上传者:刘巧英|上传时间:2015-04-29|密次下载
兰州市土壤汞污染的现状及成因分析_苏静
城镇环
内容需要下载文档才能查看境
能源与环境
CN35-1272/TK
兰州市土壤汞污染的现状及成因分析
苏
静
程金平
王文华
上海
(上海交通大学环境科学与工程学院
200240)
摘要:为了探讨兰州市土壤汞污染的现状和迁移规律,对兰州市典型地区土壤进行分层取样分析,调查了兰州市土壤汞总含量水平和土壤剖面中汞的垂直分布规律。结果发现兰州市调查区各点土壤未达到汞污染水平,但表层土壤汞含量超出兰州市汞的背景浓度,有逐渐富集趋势。在对土壤中汞含量与有机质含量的相关性研究中,发现在未受到人为影响的地区,土壤中汞含量与总有机碳含量有较好的相关性,而在工业区,由于局部污染源的影响,土壤汞含量与有机质相关关系较差。
关键词:土壤
汞污染
兰州
成因分析
文章编号:1672-9064(2006)01-0069-04污染的进一步恶化提供了初步的参考。
中图分类号:X171.4
文献标识码:A
土壤是汞元素的重要源集汇,土壤汞含量与其他环境介质中汞含量紧密相关[1]。对土壤中汞元素的分析对于了解各地整体的汞的污染状况具有重要的意义。甘肃省兰州市是一个典型的中国北方工业燃煤城市,其工业排放量较大,城市土壤环境质量遭“三废”到严重影响[2]。大气中的汞污染物可以通过干湿沉降向土壤转移[3],并在土壤中富集和转化[4],从而形成土壤汞污染
[5],[6]
1
1.1
材料和方法
研究区可能汞污染源介绍
兰州市的主要污染企业包括原兰州钢厂和第二
热电厂,它们位于兰州市的城东,能耗及排污量大,同时又位于兰州市全年主导风的上风向,构成了市区大气颗粒物污染的主要来源。兰州炼油化工总厂、兰州化学工业公司位于西固区,也是大气颗粒污染物的主要来源。以上污染源通过含汞颗粒物的排放和沉降,进而影响到兰州市土壤的污染水平。
,破坏土壤功能。兰州市土壤中汞的元
素分析有助于分析北方燃煤型工业城市的工业发展对土壤污染的影响。刘清等认为兰州市土壤汞污染主要受到机械工业和道路交通的影响[7]。也有研究分析了兰州市大气及灌溉水对土壤环境质量的影响[2]。本文主要研究了兰州市典型城区土壤汞的污染状况及各点的竖向分布,分析揭示了兰州市土壤汞的现状,以及汞污染的可能来源和成因,为预防兰州市土壤汞
1.2采样点分布及采样方法
采样布点沿主风向(东风)从城东兰州钢厂开始,
经过市中心,一直延伸到城西的兰州铝厂,以仁寿山为对照点,共采集5个样点,各样点分布和描述见图
1和表1。
图1土壤采样点位置示意图
作者简介:苏静,女,上海交通大学环境科学与工程学院硕士研究生,研究方向:污染物在环境中的迁移转化。
2006.NO.1.69
能源与环境
CN35-1272/TK
城镇环境
表1
采样点
行政区城关区城关区西固区西固区安宁区
采样点所在地区及分布情况
功能区类型原工业区种值区工业区工业区对照点
图表标注
地点/简称原兰州钢厂(兰钢)马滩
兰炼宾馆(兰炼)兰州铝厂(兰铝)仁寿山公园(仁寿山)
12345
Stealfactory(SF)Matan(MT)Oilrefinery(OR)Aluminumfactory(AF)Renshoushanpark(RP)
取样方法:以直径40mm,长50mm的土钻,取土壤剖面样,并分为8个采样层次,即0~50mm、60~
100mm、110~150mm、160~200mm、210~250mm、260~300mm、310~400mm、410~500mm。每个采样区以蛇形
采样法采集10个样点,对应的各层土壤混合均匀后用四分法获得该样区土样。
频数%
1.3样品的分析
田间新鲜土样去除植物残体及土壤侵入体后,于
阴凉通风处风干、研磨、混和均匀过20目尼龙筛,再用玛瑙研钵磨细并通过100目尼龙筛,所得土壤样品储存于塑料试剂瓶内用于化学分析。
采样后的土壤汞采用AMA254-Automaticsolid/
<0.0080.008-0.040>0.040
汞含量/(mgkg-1)
图2
土壤汞含量的频数分布
liquidHgAnalyzer(Milestone公司,Italy;检测限0.01ng)进行分析。
TOC的分析采用N/C3000型总有机碳/总氮测
定仪(德国耶拿)。
高于兰铝及对照样点仁寿山公园土壤中Hg的含量,可见典型工业区周围的土壤仍然在一定程度上存在汞的人为输入富集效应,可以推断原兰州钢厂、马滩和兰炼地区土壤存在潜在受污染趋势或土壤汞正处于富集阶段。
2
2.1
结果与讨论
兰州市土壤剖面汞的频数分布状况
土壤环境质量标准(GB15618-1995)规定土壤中
2.2土壤剖面层中汞含量的竖向分布
各采样点土壤汞浓度的竖向分布情况见图3。在
汞的自然背景值为0.15mgkg-1[8];卢子扬等[9]报道了兰州市市区Hg的背景值在0.04mgkg-1以下到各采样点分析结果统计见图2。采0.008mgkg-1之间。
集各土样中,Hg的最大含量值为0.117mgkg-1,出现在原兰州钢厂样点的11~15cm层土壤中。所有土样
仁寿山公园采样点处,剖面各层Hg的含量处于极低水平(0.005~0.015mgkg-1),土体各层的汞的平均含量值为0.010mgkg-1。这主要是由于该点远离工业区,样区内植被覆盖率较高,并且与农用化学品的年施用量较少有关。在本文中,将该点土壤剖面各层汞含量的平均值作为对照,对其余各采样点土层汞污染现状进行评价。
兰钢采样点土壤汞含量在深度为110~150mm处出现最高峰值0.117mgkg-1,为所有采样点中的最高值。在0~150mm土层内,汞含量随深度增加逐渐增加,以110~150mm土层为界,向下逐渐降低至210~
Hg含量均低于国家标准的自然背景值0.15mgkg-1,
可认为调查区土壤Hg含量尚未达到危害生态环境的污染水平,这可能是与兰州地区日照强烈、蒸发量大的气候条件有关。但是,相当量的表层土样中Hg含量高出兰州市Hg的自然背景值0.04mgkg-1,占采集土样总数的15.9%,这说明近年来土壤中Hg已经受到人为影响,表层土壤中Hg呈富集上升趋势。此外,原兰州钢厂、马滩和兰炼土壤中Hg的含量明显
250mm土层的0.023mgkg-1,210~500mm土层内汞含
量在0.023~0.031mgkg-1之间作微小振荡变化,含量
2006.NO.1.70
城镇环境
能源与环境
CN35-1272/TK
汞含量/mgkg-1
集阶段,这可能与采样点周围工农业生产、交通运输释放的外源汞进入大气后,经过干湿沉降进入土壤有关。
与马滩样点土壤汞情况类似,兰炼采样点土壤剖面各层汞含量随采样深度的减小而增加,表层(0~
50mm)土壤中,Hg的含量最高为0.092mgkg-1。但兰
炼样点处土壤剖面内汞含量垂直分布规律显著不同于其他各点的是,土壤剖面各层汞的含量均相对较高,汞的含量在0.036~0.092mgkg-1之间变化。与对
土层深度/cm
照样点仁寿山比较,认为该样点外源汞的输入富集效应遍及整个土壤剖面(0 ̄500mm),可能的原因是该样点区受到兰州炼油厂等工业污染源排放汞的长期持续影响,且不同时期的原油加工技术及原油中汞含量水平的差异对土壤中汞的富集影响不同。
兰铝采样点土壤剖面各层Hg含量均未超过对照背景值0.010mgkg-1。汞在土壤剖面的垂直变异极小,各土层汞的含量值波动幅度小,汞含量在0.005~
0.009mgkg-1范围内变化。可见兰州铝厂对周边土壤
汞污染的贡献甚微,土体内汞含量维持在背景水平。可能的原因是兰铝主要生产电解铝,生产过程中以电
图3
兰州市土壤剖面各层Hg的含量分布
为主要能源,几乎无因化石燃料燃烧产生的外源汞排放进入周边环境。
值基本趋于平稳。可以初步推断,0~150mm土层中汞含量随深度逐渐增加是由于兰钢停产后,表层土壤中汞的受污染态势逐渐减弱或停止,土壤汞的含量也随之逐渐降低,而110~150mm土层受兰钢汞排放的影响较大,故土层中汞的含量最高。从160mm向下土层中土壤Hg含量迅速下降到210~260mm土层的
2.3兰州市土壤汞的与土壤总有机碳含量的关系土壤的有机质含量和汞浓度密切相关,它的高低
强烈影响着土壤中汞的迁移和富集。一般认为,土壤中腐殖质含量越高,土壤吸附汞的能力越强[10,11]。另有研究表明,土壤中有机质增加1%,汞的固定率可提高30%[12]。主要原因为土壤中的有机质成分如腐殖质等可以与土壤中的汞络合形成结合态汞,从而使汞富集停留在土壤中。土壤TOC含量与土壤Hg含量相关关系见图4。
0.023mgkg,说明汞在土壤剖面中不易向下迁移,移
-1
动性较小。210~500mm土层中汞含量较上部各层明显较低,且含量基本趋于平稳,可认为其受兰钢污染影响较小,其含量保持在该区汞的背景水平。
与原兰州钢厂采样点不同的是,马滩地区土壤剖面在0~150mm土层内,汞的含量随着采样深度的增加逐渐减小,Hg含量范围在0.093~0.106mgkg-1之间,0~土体50mm土层Hg含量最高,为0.106mgkg-1。剖面中汞的含量有剧烈的跃迁变化,由110~150mm土层的0.093mgkg-1陡降至160~200mm土层的
0.007mgkg-1,而在160~500mm土层内,土壤汞保持
在较低背景水平,在0.005~0.017mgkg-1之间变化。马滩采样点0~150mm土层内,汞含量分布规律正好与兰钢相反,在0~50mm含量最高,向下逐渐降低,表明该地区表层土壤(0~50mm)中的汞正处于缓慢富
汞含量/(mgkg-1)
TOC/(mgkg-1)
图4土壤汞含量与总有机碳含量的相关性
2006.NO.1.71
能源与环境
CN35-1272/TK
城镇环境
各采样点的相关系数分别为仁寿山公园(0.9056)>马滩(0.8395)>兰钢(0.5178)>兰铝(0.2181)>兰炼(0.0348)。可以看出,在受到工业污染较轻的地区,如仁寿山公园和马滩样点,土壤TOC含量和Hg含量的相关性较好,而受到工业污染较大的地区,如兰铝、兰炼和兰钢采样点,其相关性较差。分析原因为仁寿山公园区和马滩样区未进行过大规模的基础建设,土壤受人为扰动作用小,土壤中汞主要来源于有机物对于汞的固定。而在附近存在大型燃媒企业或者其他排出大量颗粒态汞的污染源的情况下,外源性的颗粒态汞的输入主要影响了土壤中汞的浓度。此外,也可能存在着由于人为活动的影响,导致了土壤中有机物的组成的改变(如土壤总有机碳占总碳的比例、有机质中胡敏酸和富里酸的比例等)以及无机物(无机碳酸盐化合物)含量的改变影响了土壤对汞的吸附固定能力,进而影响土壤Hg含量与TOC的相关性。
能的比重,减少煤炭的比重,进而防止兰州市土壤汞的污染。
参考文献:
1.2.3.4.5.6.
刘俊华,王文华,彭安.土壤性质对土壤中汞赋存形态的影响.环境化学,2000,19(5):474~477
何乱水,杜文奎.兰州市土壤环境的污染.甘肃地质学报,
1997,6(增刊):109~114
高小玲.北京市城区大气环境中汞的污染状况分析.环境科学,1997,8(1):33~36
王新.土壤Hg污染及修复技术研究.生态学杂志,2002,
21(3):43~47
青长乐.抑制土壤汞进入陆生食物链.环境科学学报,
1995,15(2):148~155
滕应,黄昌勇,骆永明,等.铅锌银尾矿区土壤微生物活性及其群落功能多样性研究.土壤学报,2004,41(1):113 ̄
1197.8.9.
刘清,李明.兰州市土壤汞含量及污染问题探讨.中国卫生检验杂志,2000,10(2):237 ̄238
夏家淇,土壤环境质量标准详解.北京:中国环境科学出版社,1996,84 ̄86
卢子扬,等.兰州土壤元素背景值的研究.环境研究,1987(1):17 ̄19
3结论
对兰州市不同功能区土壤样品的调查分析可见,
兰州市土壤汞含量水平低于国家土壤环境质量标准(GB15618-1995)值0.15mgkg,多数土壤未受汞污
-1
染。但有一定量土壤样品中汞含量超过背景浓度兰炼及原兰州钢厂等燃0.004~0.080mgkg-1,如马滩、煤量较大工厂附近地区表层土样,这说明兰州市部分地区表层土壤Hg含量有逐渐富集升高的趋势。对土壤汞与TOC的相关分析表明,工业生产等人为活动直接影响了土壤对汞的吸附固定能力,外源性颗粒物的污染是直接导致土壤汞浓度升高的直接原因。总之,应该进一步合理布局城市功能区和工业结构,减少工业污染源和直接排污量,调整能源结构,提高电
10.ShigeyoshiGotohetal.VolcanicInfluenceonMercuryin
SoilsofKagoshima,SouthernKyushu,Japan.SoilsSci,PlantNulr,1979,25(4):523 ̄537
11.Ki-HyunKim,Min-YoungKim,GangwoongLee.Thesoil-
airexchangecharacteristicsoftotalgaseousmercuryfromalarge-scalemunicipallandfillarea.ment.2001,35(20):3475 ̄349312.
FRANKKreith.
HandbookofSolidWasteManagement.
Chicago:McGraw-HillCompanies,Inc,l994
AtmosphericEnviron-
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
美国农业部提供2280万美元支持投资可再生能源和节能
美国农业部这笔款项是用来资助农业生产者和农村小企业的。农业部长MikeJohanns说:“提高我们的能源效率是布什政府的重要目标,可再生能源是美国农业迅速增长的前线。实行总统革新的能源政策将提供机会增强国家安全和农业经济。”这笔基金将用
来支持包括生物质(包括厌氧发酵器)、地热、氢能、太阳能、风能和节能技术的进步。至今布什政府通过此项计划在32州投资了近4500万美元。2280万美元将分两个阶段提供,其中一半提供给可再生能源。另外一半将用于开发节能技术。
2006.NO.1.72
下载文档
热门试卷
- 2016年四川省内江市中考化学试卷
- 广西钦州市高新区2017届高三11月月考政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高一上学期期中考试政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高二上学期期中考试政治试卷
- 辽宁省铁岭市协作体2017届高三上学期第三次联考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2017届高三11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
- 山东省滨州市三校2017届第一学期阶段测试初三英语试题
- 四川省成都七中2017届高三一诊模拟考试文科综合试卷
- 2017届普通高等学校招生全国统一考试模拟试题(附答案)
- 重庆市永川中学高2017级上期12月月考语文试题
- 江西宜春三中2017届高三第一学期第二次月考文科综合试题
- 内蒙古赤峰二中2017届高三上学期第三次月考英语试题
- 2017年六年级(上)数学期末考试卷
- 2017人教版小学英语三年级上期末笔试题
- 江苏省常州西藏民族中学2016-2017学年九年级思想品德第一学期第二次阶段测试试卷
- 重庆市九龙坡区七校2016-2017学年上期八年级素质测查(二)语文学科试题卷
- 江苏省无锡市钱桥中学2016年12月八年级语文阶段性测试卷
- 江苏省无锡市钱桥中学2016-2017学年七年级英语12月阶段检测试卷
- 山东省邹城市第八中学2016-2017学年八年级12月物理第4章试题(无答案)
- 【人教版】河北省2015-2016学年度九年级上期末语文试题卷(附答案)
- 四川省简阳市阳安中学2016年12月高二月考英语试卷
- 四川省成都龙泉中学高三上学期2016年12月月考试题文科综合能力测试
- 安徽省滁州中学2016—2017学年度第一学期12月月考高三英语试卷
- 山东省武城县第二中学2016.12高一年级上学期第二次月考历史试题(必修一第四、五单元)
- 福建省四地六校联考2016-2017学年上学期第三次月考高三化学试卷
- 甘肃省武威第二十三中学2016—2017学年度八年级第一学期12月月考生物试卷
网友关注
- 之五:不吃主食
- 谈“夜经济”与区域经济增长
- 产品设计思路评述2
- 杀人漫画剧情介绍
- 礼物包装方法
- 战史今日4月29日:侵华日军总司令被炸毙命(图)
- 手扶式压路机的基孔制
- 时隔15年 纳指创出收盘历史新高
- 谈多目标最优化理论在区域经济发展中的应用
- 武汉KTV招聘中如何才能够成功应聘为KTV公主呢?
- 徐皓:地产股处于投资蜜月期
- 生活在南昌之——悲伤滕王阁
- 写给天底下所有女子的信
- 关于成都中餐厅的装饰与陈设元素
- 无牌奥迪凌晨肇事逃逸 滑旱冰骑车的青年1死5伤
- 美国留学艺术专业申请基本要求
- 新三板迎来首家干细胞研究企业挂牌
- 北京效果图
- 谈俄罗斯经济转型前后的非正式经济发展
- 谈东亚汇率合作模式及其实现路径
- 新疆军区少数民族干部编舞反映侦察兵神射手(图)
- Classical and Modern Architecture
- 日专家:二战后日美秘密掩盖731细菌战罪行
- 色彩对平面设计重要吗-广州番禺远行教育
- 宋徽宗时代蔡京的货币改革及其影响探析
- 谈按生产要素分配应正确处理的关系
- 税收无偿性的再解读
- 关于最近黑色4月SEM推广效果差原因调查.
- 沙特王子重赏空袭也门飞行员:百辆宾利豪车(图)
- 谈产品创新设计对产业结构升级的作用
网友关注视频
- 第五单元 民族艺术的瑰宝_16. 形形色色的民族乐器_第一课时(岭南版六年级上册)_T3751175
- 小学英语单词
- 第19课 我喜欢的鸟_第一课时(二等奖)(人美杨永善版二年级下册)_T644386
- 沪教版八年级下册数学练习册21.4(1)无理方程P18
- 北师大版数学四年级下册3.4包装
- 二年级下册数学第一课
- 沪教版牛津小学英语(深圳用)五年级下册 Unit 1
- 人教版二年级下册数学
- 沪教版牛津小学英语(深圳用) 四年级下册 Unit 8
- 北师大版数学四年级下册第三单元第四节街心广场
- 外研版英语三起6年级下册(14版)Module3 Unit2
- 【部编】人教版语文七年级下册《逢入京使》优质课教学视频+PPT课件+教案,安徽省
- 【部编】人教版语文七年级下册《逢入京使》优质课教学视频+PPT课件+教案,安徽省
- 人教版历史八年级下册第一课《中华人民共和国成立》
- 飞翔英语—冀教版(三起)英语三年级下册Lesson 2 Cats and Dogs
- 三年级英语单词记忆下册(沪教版)第一二单元复习
- 七年级下册外研版英语M8U2reading
- 冀教版小学数学二年级下册1
- 沪教版牛津小学英语(深圳用) 五年级下册 Unit 12
- 【部编】人教版语文七年级下册《老山界》优质课教学视频+PPT课件+教案,安徽省
- 青岛版教材五年级下册第四单元(走进军营——方向与位置)用数对确定位置(一等奖)
- 【部编】人教版语文七年级下册《逢入京使》优质课教学视频+PPT课件+教案,辽宁省
- 冀教版小学数学二年级下册第二周第2课时《我们的测量》宝丰街小学庞志荣
- 北师大版小学数学四年级下册第15课小数乘小数一
- 二年级下册数学第三课 搭一搭⚖⚖
- 8.对剪花样_第一课时(二等奖)(冀美版二年级上册)_T515402
- 冀教版小学英语四年级下册Lesson2授课视频
- 沪教版八年级下册数学练习册20.4(2)一次函数的应用2P8
- 【部编】人教版语文七年级下册《泊秦淮》优质课教学视频+PPT课件+教案,广东省
- 冀教版小学英语五年级下册lesson2教学视频(2)
精品推荐
- 2016-2017学年高一语文人教版必修一+模块学业水平检测试题(含答案)
- 广西钦州市高新区2017届高三11月月考政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高一上学期期中考试政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高二上学期期中考试政治试卷
- 辽宁省铁岭市协作体2017届高三上学期第三次联考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2017届高三11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
分类导航
- 互联网
- 电脑基础知识
- 计算机软件及应用
- 计算机硬件及网络
- 计算机应用/办公自动化
- .NET
- 数据结构与算法
- Java
- SEO
- C/C++资料
- linux/Unix相关
- 手机开发
- UML理论/建模
- 并行计算/云计算
- 嵌入式开发
- windows相关
- 软件工程
- 管理信息系统
- 开发文档
- 图形图像
- 网络与通信
- 网络信息安全
- 电子支付
- Labview
- matlab
- 网络资源
- Python
- Delphi/Perl
- 评测
- Flash/Flex
- CSS/Script
- 计算机原理
- PHP资料
- 数据挖掘与模式识别
- Web服务
- 数据库
- Visual Basic
- 电子商务
- 服务器
- 搜索引擎优化
- 存储
- 架构
- 行业软件
- 人工智能
- 计算机辅助设计
- 多媒体
- 软件测试
- 计算机硬件与维护
- 网站策划/UE
- 网页设计/UI
- 网吧管理