宁夏贺兰县土壤重金属分布特征及其生态风险

俞诗博

摘  要：宁县地区主要分布在我国的西北部，属于黄河上游地区。伴随着我国矿业的不断开采，污水灌溉的发展，土壤中的重金属积累现象越来越严重，特别是重金属对当地居民的身体健康产生了较大的威胁。重金属的毒性较强，破坏了自然生态环境，如：cd在土壤中出现了过量的现象，其不仅影响了植物的正常生长，还对人们的身体健康产生了不利的影响。因此，本文主要以宁夏贺兰县土壤重金属分布特征和生态风险情况进行了深入的调查，以期能够解决当地土壤重金属污染带来的影响。

关键词：宁夏贺兰县;土壤重金属;分布特征;生态风险

贺兰县所采取的灌溉方式主要为黄河水漫灌方式。当地农田在灌溉的过程中需要使用大量的化肥和农药，农田排水沟中需要接纳了一些重点工业污水和生活污水，这些水如果纳入农田，将无法满足农田灌溉水的标准。因此，这种农田污灌历史已经严重威胁到了当地的灌溉水平，本文在对当地的土壤环境问题进行了取样和调查后，得出了相应的结论：

一、宁夏贺兰县土壤重金属分布特征

根据相应的调查发现，对贺兰县立岗镇、洪广镇和常信乡等接近140个采样点进行了调查。通过采集0-20厘米的表层土壤，对宁县贺兰县土壤重金属的分布特征进行了调查。其调查的结果如下所示：

从整体上来看，贺兰县各土壤重金属含量分布相对集中，其高值区主要分布在贺兰县中部和东部地区。其中东部地区受到交通、居民、耕地、地形、工厂等方面的影响，贺兰县中东部地区的重金属含量要高于其他地区。

土壤中的Cu、Ni元素浓度含量较高，这些土壤主要分布在贺兰县的中部或东南部地区。其主要分布在洪广镇和常信乡的东部和中部地区，同时这些地区还包括As元素，这种元素的浓度也相对较高，浓度最高的地区主要分布在新平污灌区;Pb、Zn元素分布较为均匀，由于常信乡东北部地区主要是由交通干道穿过，交通活动较为频繁，这就导致一些汽油或者燃油添加剂等在汽车正常运行中产生大量的颗粒物，这些颗粒物就会通过大气进入到土壤中，进而使得当地的Pb、Zn含量不断升高;Cd元素较高的原因主要是由于立岗镇与金贵镇交界之处，中部和西部地区中各行政村分布较为集中，每家每户都养殖畜禽，这些畜禽产生的粪便一旦发生腐烂就会直接转化为农田施用的主要肥料，在长时间的积累下，土壤中的Cd元素就会不断累积;Cr元素的浓度较高，其主要分布在中部或者东南部地区，这些Cr元素分布较为均匀。如图1所示：

二、宁夏贺兰县土壤重金属存在的生态风险

在對宁夏贺兰县土壤中样点进行调查和分析后，Cd元素中将近有98%的样点存在较大的风险。生态风险重金属中Cd元素属于强烈风险，而其他的重金属在调查过程中，属于一般性或者轻微性的潜在生态风险，例如：在调查和分析过程中得出重金属潜在生存风险的次序主要表现为：Cd>As>Ni>Cu>Pb>Cr>Zn。各重金属的综合潜在生态风险指数进行了分析。其中贺兰县农田土壤重金属的生态风险指数（RI）显示，贺兰县大部分地区中存在着轻微的生态风险;存在强烈的生态风险地区主要分布在高值区，高值区中的Cd元素浓度较高;呈现中等生态风险的地区主要分布在洪广镇中部，常信乡西部的地区，这些地区呈现斑块状分布趋势，这就充分说明宁夏贺兰县土壤重金属存在的生态风险主要是受到Cd元素的影响，Cd成为了当地主要生态风险的元素。其详情如下所示：

第一，贺兰县农田土壤中的元素主要包括：Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb等元素。这些含量均低于国家土壤环境质量标准，在调查过程中发现，Cd元素中有1.42%的样点超出了标准。在对宁县土壤背景值进行比较时，这些重金属元素呈现了不同程度的累积，而Cd元素的累积最为突出。

第二，贺兰县农田土壤中包含的土壤元素主要包括Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb等元素。这些元素的分布较为均匀。其中Cd元素主要分布在贺兰县中部地区和东部地区。这些元素主要是受污水灌溉的影响。Cr、Cu、Zn、Pb这些元素很难对土壤进行污染，Cd元素积累的越明显，就会对土壤产生一定的威胁。例如：该地区的土壤质量属于三级轻微污染。

第三，根据宁夏土壤中存在的生态风险中得出：Cd元素是生态风险最大的，其他的元素潜存的风险属于轻微风险。根据生态风险指标（RI）数值得出：贺兰县土壤中存在着轻微生态风险。

第四，宁夏贺兰县填埋场场内中所散发的甲烷或者硫化氢等气体严重威胁着人们的身体健康。在填埋场作业期间应该立即采取处理措施，及时对排气井内的气体浓度进行检查。当排气系统进行评价时，应该对废气进行处理，以减少由于填埋场发生气体燃烧和重金属污染的现象，特别是固体废弃物厂中的重金属污染流入到农田或者地下水时，将会直接威胁到人们的身体健康。

第五，贺兰县的重点工业中经常使用重金属元素，例如：工矿企业并没有将废水进行严格的处理，在直接排放后，很容易使周围的土壤产生有毒的重金属。同时，企业在经营过程中会产生大量的废气或者烟尘，这些废气和烟尘中含有大量的重金属，这些重金属经过雨淋或者水洗等直接进入到土壤中。固体废弃物在传播过程中会受到风的影响，使得污染的范围越来越大。因此，贺兰县重点企业中的化工园、建筑业、电厂、矿区等行业中产生的生态风险要大于其他种类企业的生态风险。

总结

根据对宁夏贺兰县的土壤重金属情况进行调查和分析后，证明了当地的土壤环境质量较好，并没有产生明显的污染。而由于长期的污水灌溉和工业、农业、固定废弃物厂的土壤重金属元素积累，使得当地的土壤遭到了一定的威胁。因此，加强对贺兰县污水灌溉等进行全面的监测，能够有效降低当地的土壤环境质量。

参考文献

[1]  王慧.农田土壤Hg污染风险评估与防治措施探讨[J].资源节约与环保，2019（10）：84.

[2]  沃惜慧，杨丽娟，曹庭悦，李军.长期定位施肥下设施土壤重金属积累及生态风险的研究[J].农业环境科学学报，2019，38（10）：2319-2327.

[3]  罗成科，张佳瑜，肖国举，毕江涛.宁东基地不同燃煤电厂周边土壤5种重金属元素污染特征及生态风险[J].生态环境学报，2018，27（07）：1285-1291.

[4]  张煜，胡俊良，刘劲松，陈华清，杨雪，赵震乾，刘芳枝.湖南香花岭某钨矿区土壤中重金属的污染特征及生态风险研究[J].安全与环境工程，2018，25（03）：117-124.

[5]  张凯. 典型煤化工厂区土壤中重金属污染时空分布及其风险评价[D].中国矿业大学（北京），2018.