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时间:2018-07-17
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1、广西西江流域土壤中铬空间分布与背景值再研究国家自然科学基金项目(41161056、41261082);广西自然科学基金项目(2013GXNSFEA053002);广西“八桂学者”建设工程专项经费项目;NationalNaturalScienceFoundationofChina(Nos.41161056,41261082);GuangxiNaturalScienceFoundation(No.2013GXNSFEA053002);Guangxi"Baguischolar"ConstructionProjectSpecialFunds王佛鹏1宋波1,2通
2、讯作者Correspondingauthor,E-mail:songbo@glut.edu.cn作者简介:王佛鹏(1993—),男,河南人,硕士研究生,研究方向为污染土壤修复和区域环境调查与风险评估。E-mail:413477862@qq.com收稿日期:2017-09-11;收到修改稿日期:2017-10-30黄宇妃1张军1余元元1雷梅3李邵祥1(1桂林理工大学环境科学与工程学院,桂林541004)(2岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心,桂林541004)(3中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101)摘要为全面了解广西西江流域土壤中
3、铬的含量分布状况,深入探究自然土壤铬背景值状况。通过采集旱地土壤、水田土壤、矿区土壤和自然土壤共计2022个。结合ArcGIS分析土壤中铬空间分布状况,采用数理统计方法重新计算土壤铬背景值,利用单因子污染指数法评价农用土壤污染程度。研究结果表明:(1)不同类型土壤中Cr含量几何均值为:矿区土壤(104.2mgkg-1)、水田土壤(91.06mgkg-1)、自然土壤(82.66mgkg-1)、旱地土壤(74.52mgkg-1)。(2)重新提出广西西江流域土壤中Cr背景值为82.66mgkg-1。(3)根据《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)给
4、出的参考值,旱地、水田、矿区土壤处于轻、中、重污染程度的比例分别为8.26%-1.50%-0.56%;3.68%-0-0;20.26%-4.58%-0。本研究得到西江流域矿区土壤Cr含量明显高于其他类型土壤;Cr含量高的区域主要分布在南丹县、都安县、大化县、忻城县、金秀县、平南县和藤县;重新提出的Cr背景值可为制定更加科学合理的标准准则提供一定参考;农用土壤大部分处于清洁状态,但是应避免在矿业活动密集区周边进行农业生产。关键词西江流域;铬;背景值;污染评价中图分类号S159文献标识码A铬在地壳中是分布较广的元素之一,在现代科技中是一种重要的工业原料[1
5、-2],同时铬是人体必需的微量元素之一[3]。铬主要以三价和六价的形式存在,铬(Ⅲ)对平衡人和动物的健康起到关键作用[4];铬(Ⅵ)是高毒性致癌物,能导致动物和人类死亡[5-6]。铬污染源有矿石加工、皮革鞣质印染等排放的废水,以及煤炭和石油燃烧排放含有颗粒态的铬废气[7]。这些废水、废气进入到环境中,将会对环境造成危害,最终通过食物链的积累作用毒害于人类和动物[8]。铬污染对环境造成的危害已经引起人们的广泛关注,对其进行污染治理势在必行[9]。西江是广西重要水系[10],同时西江流域是广西主要的粮食产区[11],其上游河池地区是我国著名的“有色金属之乡
6、”,大厂矿区面积超过168km2,是一个超大型锡多金金属矿[12],不仅有铅锌矿、铜矿,同时共生及伴生的矿产还有铜、铅、铁和铬等。在利益的驱动下,最终的结果是遍地开花的小选厂、小冶炼厂。难以遏制的无序开采局面,使得采矿、选矿及冶炼所产生的废石矿渣等长期随意堆放,伴随雨水的冲刷进入西江及其支流并扩散至各个地区,造成严重的生态破坏[13]。因此该流域农业土壤是否受到污染是一个值得关注的问题。目前,已有不少学者对西江流域矿区土壤进行了调查研究,但是这些研究范围小且单一,缺少对西江流域不同类型土壤中铬含量的系统研究。王成等[14]调查了广西河池某矿区公路沿线土
7、壤中铬、铜等6种重金属含量;孙杰等[15]对广西宜州某典型锰矿区中不同地域土壤中铬、镉和锰进行了评价;Zhang等[16]对广西铅锌矿周边土壤污染状况进行了评估。然而相关学者在进行评估时采用的土壤背景值仍然是20世纪80年代的研究成果,受限于当时仪器设备等条件,且在5.8万km2区域内采集样品56个[17],因此本研究通过较大范围且有针对性的采集西江流域旱地土壤、水田土壤、矿区土壤、自然土壤,对不同类型土壤中Cr含量有详细了解,同时对西江流域自然土壤铬背景值进行再研究。结果旨在为制定科学合理的标准准则提供一定的参考,并为农业生产提供帮助。1材料与方法1
8、.1研究区概况西江是珠江流域内最大的水系,全长2214km,高程在-20~3000m之间,占流
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