太原市污灌区土壤重金属生态风险评价研究

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1、中文摘要本文对太原市污灌区土壤重金属的污染程度进行调查及采样分析，采用GPS定位技术及网格布点法共采集表层土样150个及分层土样60个，分别用国标方法（GB/T17134-1997、GB/T17136～17139、GB/T17141-1997）测定了土壤As、Hg、Cr、Pb、Zn、Cu、Mn、Ni、Cd共9种重金属全量。所得数据用SPSS16.0进行分析及正态分布检验，根据内梅罗指数法和Hakanson提出的潜在生态危害指数法（RI）评价太原市污灌区土壤重金属污染程度及潜在生态风险程度，最后利用MAPGIS技术绘制重金属分级含量图。结果显示：(1)太原市污灌区表层土壤重金属含量及分

2、布根据表层土壤重金属全量的测定结果，依据GB15618-1995分级标准，所测9种重金属含量与土壤背景值相比，Hg、Ni无显著差异，Zn有显著差异(p＜0.05)，Pb、Cu、Mn、Cr、As、Cd有极显著差异(p＜0.001)，7种重金属均超过土壤背景值；但低于2级水平。对太原市污灌区土壤重金属含量正态分布检验结果显示，太原市污灌区土壤Pb、Cu、Zn、Ni、Mn、Cr、As7种重金属的K-S检验P值均大于0.05，符合正态分布；Hg、Cd为右偏态分布。(2)太原市污灌区分层土壤重金属纵向分布规律土壤Pb含量在0-60cm随土壤深度的增加含量降低，60-100cm段无显著变化；土壤

3、Zn、Cr、Hg、Cd含量在0-40cm随土壤深度的增加含量降低，40-100cm段无显著变化；土壤Cu、Ni、Mn、As含量在0-100cm段无显著变化。土壤重金属在表层（0-20cm）富集最为严重，随着深度增加，重金属富集趋势逐渐减弱，但不同金属因性质、土壤质地不同，纵向分布规律也不同。(3)太原市污灌区土壤重金属潜在生态风险评价内梅罗指数法评价结果显示，9种重金属的综合污染指数为2.13，污染程度为中污染。不同区重金属污染指数从大到小为：晋源区（P=3.01土壤、作物污染已相当严重）＞尖草坪区（P=2.58土壤、作物均受到中度污染）＞小店区（P=2.56土壤、作物均受到中度污染

4、）＞清徐县（P=2.04土壤视为轻度污染、作物开始污染）。土壤重金属生态风险评价结果表明，Cu、Pb、Zn、Mn、Cr、Ni、As的潜在生态危害程度均为轻度危害，Cd为中度危害，Hg为较强危害；以区域为评价单位，多因子潜在生态危害指数（RI）：晋源区（RI=260.9）＞尖草坪区（RI=235.3）I＞小店区（RI=227.6）＞清徐县（RI=170.9），四个区多因子潜在生态风险程度均为中度危害。综上所述，根据太原市污水灌区重金属污染特点、污染土壤受体的特性、不同污染物的污染现状和变化规律，提出如下修复建议：以小店区和晋源区为主，主要考虑对元素汞和镉的修复，修复深度宜选0-40cm

5、土层，修复方法主要采用化学法，通过化学淋洗、化学固化/稳定化等修复方法改良土壤性质；并适当辅以生物修复，种植对汞、镉耐性强的蔬菜和作物。关键词：污灌区；重金属；纵向分布；风险评价IIABSTRACTInthispaper,thepollutiondegreeofsoilheavy-metalinTaiyuansewageirrigationdistrictwasinvestigatedandanalyzed,usingGPSpositioningtechnologyandgriddistribution,150surfacesoilsamplesand60layeredsoilsam

6、pleswerecollectedandAs,Hg,Cr,Pb,Zn,Cu,Mn,Ni,Cdofsoiltotalamountweredeterminedrespectivelyusingthenationalstandardmethod(GB/T17134-1997,GB/T17136～17139,GB/T17141-1997).ThedatawasanalyzedandnormaldistributiontestedwithSPSS16.0,meanwhile,thedegreeofheavy-metalpollutionandpotentialecologicalriskwas

7、evaluatedbasedontheNemerowindexandthepotentialecologicalriskindex(RI)proposedbyHakanson,atlast,thegradediagramofheavy-metalcontentwasdrawnmakeuseofMAPGIStechnical.Theresultsshowed:(1)Thecontentanddistributionofsurfacesoilheavy-met