连云港市化工区土壤中重金属含量的研究

焦云帆　王英

【摘 要】本文对连云港市化工区排污口周边土壤进行了采样、重金属含量检测和数据分析，发现化工区排污口周边土壤中存在重金属污染：1号样中除Cr和As外，其余重金屬含量均处于超标污染，尤其是Cu（Pi=5.29）、Pb（Pi=2.59）、Cd（Pi=2.367）和Hg（Pi=2.34）都是重度或中度污染，Zn（Pi=1.14）和Ni（Pi=1.57）处于轻度污染；2号样和3号样中污染程度降低，但Cu、Zn、Cd和Ni的Pi值仍然大于0.7，处于安全警戒状态或轻度污染。

【关键词】土壤；重金属；含量；污染

中图分类号： X53 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）25-0228-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.25.105

【Abstract】In this paper，We sampled the soil near the sewage outlet in Lianyungang chemical industry district，and then we detected and analyzed the heavy metal content in the samples.We found the heavy metal pollution exsting in this area：1st sample，besides the Cr and As， it has the excessive pollution of heavy metal，especially Cu（Pi=5.29），Pb（Pi=2.59），Cd（Pi=2.367）and Hg （Pi=2.34）are severe or moderate pollution，Zn（Pi=1.14）and Ni（Pi=1.57）are mild contamination；The pollution degree of sample 2 and sample 3 was decreased，but the Pi values of Cu，Zn，Cd and Ni were still greater than 0.7，and they were in a state of safety alert or mild contamination.

【Key words】Soil；Heavy metal；Content；Pollution

土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属直接或间接地引入土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量，并造成生态环境质量恶化的现象[1]。随着我国国民经济的高速发展和工业化进程的加快，我国土壤受重金属污染现象也变的越来越严重，据2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国土壤污染类型主要是无机型为主，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%，无机污染物大多是重金属污染物，对我国可持续的科学发展及人体健康构成严重威胁[2]。

连云港市是国家沿海大开发的重点发展城市，“一带一路”战略的节点城市。近年来，连云港市的化工企业得到了快速发展，土壤中重金属污染防治也成为连云港市环保中重点关注点[3-7]。为了进一步研究这一问题，我们对连云港市化工区排污口周边土壤进行了采样，并对样品进行了重金属含量检测，对测试结果进行了数据分析。

1 实验方法

1.1 土壤样品的采集

在连云港市开发区化工区排污口附近，从排污口附近开始并向外，间隔50米左右依次采集3个土壤样本各1.0kg左右，依次标号为1号样、2号样和3号样。土样风干，研磨过筛装瓶备用[8]。

1.2 土壤样品中重金属测量方法

样品中铜、铅、锌、镉、铬和镍采用电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）；汞采用中华人民共和国国家环境保护标准HJ 923-2017中的土壤和沉积物总汞的测定：催化热解-冷原子吸收分光光度法；砷采用中华人民共和国国家环境保护标准HJ680-2013中的土壤和沉积物 汞、砷、硒、铋、锑的测定：微波消解/原子荧光法。

2 实验部分

2.1 仪器和试剂

仪器：赛默飞世尔（ThermoFisher）XSeriesII电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS；美国CEM公司MARSX微波消解仪；MiL estone公司DMA-80直接测汞仪；北京吉天公司AFS9230原子荧光光度计。

试剂：硝酸（GR）、氢氟酸（GR）、30%双氧水、盐酸（GR），以上试剂均购自国药集团。

2.2 样品的前处理

方法一：称取0.1g左右干燥过筛后样品于消解罐中，加入9mL浓硝酸和3mL氢氟酸和2mL 30%双氧水，于微波消解中按照程序消解。转入电热板，赶酸至近干，用2%硝酸溶解残渣。定容于50mL比色管中，摇匀静置待测。

方法二：称取风干、过筛样品0.1g置于消解罐中，加入少量水润湿，加入6mL浓盐酸、2mL硝酸，混匀。按照微波消解程序进行消解。结束后冷却，转移至比色管中，用纯水定容至25mL。

2.3 实验数据

土壤样品在连云港市环保局进行检测，按方法一处理的土壤样品使用XSeriesII电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）进行测定，得到样品中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和Ni的含量；使用DMA-80直接测汞仪，采用催化热解-冷原子吸收分光光度法测得样品中Hg的总含量；按方法二处理的土壤样品使用AFS9230原子荧光光度计测得样品中As的含量。土壤中重金属含量数据见表1。

3 数据的分析

采用单因子指数法对土壤样品测试结果进行分析，计算公式如下：

Pi=Ci/Si

式中：Pi—土壤中污染物i的环境质量指数；

Ci—污染物ide实测浓度，mg·kg-1；

Si—i种重金属的土壤环境质量标准（GB15618-1995）中Ⅱ类标准的临界值，pH6.5～7.5，mg·kg-1。

如果Pi≤0.7时，土壤环境质量处于清洁安全状态；如果0.7≤Pi≤1.0时，土壤重金属含量没有超标污染，但处于安全警戒状态；如果Pi≥1.0时，土壤重金属含量超标污染，其中1.0≤Pi≤2.0为轻度污染，2.0≤Pi≤3.0为中度污染，Pi≥3.0为重度污染[1]。

表2是三个土壤样品的各个金属的环境质量指数，从表2中我们可以发现在化工区排污口附近土壤中（1号样），除Cr和As外，其余重金属含量均处于超标污染，尤其是Cu、Pb、Cd和Hg都是重度或中度污染，Zn和Ni处于轻度污染。随着远离排污口，2号样和3号样中污染程度降低，但Cu、Cd和Ni的Pi值仍然大于0.7，处于安全警戒状态或轻度污染。

4 结论

通过对连云港市化工区周边土壤中重金属含量的检测与分析，我们发现化工区排污口附近土壤重金属污染比较严重，周边土壤重金属污染处于警戒状态，这与文献报道的基本相符，建议采用植物修复技术重点应对土壤中重金属污染。

【参考文献】

[1]范拴喜编.土壤重金属污染与控制[M].北京：中国环境科学出版社.2011.11.

[2]环境保护部和国土资源部.全国土壤污染状况调查公报[EB/OL].http：//www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/qt/201404/W020140417558995804588.pdf，2014.

[3]李玉，冯志华，李谷祺等.连云港近岸海域沉积物中重金属污染来源及生态评价[J].海洋与湖沼.2010.11，829.

[4]李玉，李宏观.连云港近海沉积物重金属历史分布特征及其来源[J].水生态学杂志.2016.11，59

[5]梁玲，尚庆伟，谢修庆等.连云港市郊区稻田土壤与水稻重金属镉含量分析[J].现代农业科技.2012.3，296

[6]尚庆伟，张来振，许学宏等.连云港市耕地土壤重金属污染状况初探[J].农业环境與发展.2013.2，71

[7]王璐璐，李金瓶，杨星宇等.连云港市郊土壤、水体和蔬菜中重金属污染特征与环境评价[J].淮海工学院学报（自然科学版）.2017.6，34.

[8]农业推广技术服务中心编.土壤分析技术规范（第二版）[M].北京：中国农业出版社.2006.6.